活性炭-石英砂活性滤池研究应用现状探讨

2014．NO．3．ISSN1672-9064CN35-1272/TKISSN1672-9064CN35-1272/TK书表１摇国外活性炭／石英砂活性滤池研究应用案例研究者规模水源水工艺效果评价Ｃｏｆｆｅｙ（１９９５）示范性小试ＳＰＷ河水ＧＡＣ＋砂ＧＡＣ＋砂工艺对甲醛、乙二醛的去除略优于其他滤池工艺，特别是在低温下Ｅｌｈａｄｉ（２００６）中试配水ＧＡＣ＋砂ＧＡＣ＋砂工艺对ＧＳＭ和ＭＩＢ的去除效果略优于其他滤池工艺，当ＢＯＭ浓度低时表现更为明显Ｈｏｚａｌｓｋｉ（２００１）生产性试验河水ＧＡＣ＋砂ＧＡＣ＋砂在反冲洗对ＢＯＭ的去除影响很小基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项-南水北调山东受水区饮用水安全保障技术研究与综合示范（2012ZX07404-003）作者简介：范小杰（1986～），男，河南孟州人，硕士研究生，从事饮用水安全方面研究。活性炭/石英砂活性滤池研究应用现状探讨范小杰1，2贾瑞宝2刘建广1（1山东建筑大学市政与环境工程学院山东济南2501002济南市供排水监测中心山东济南250021）摘要随着水体污染的日趋严重和生活饮用水卫生标准的提高，自来水厂亟需提标改造。活性炭/石英砂活性滤池技术可在传统普通快滤池的基础上实施改造，保证对氨氮和有机物等污染物的有效去除，节约基建投资和运行费用，适于自来水厂应对微污染水源工艺改造。活性炭/石英砂活性滤池的运行受温度、反冲洗、预氧化等因素的影响较大，滤料级配、工艺组合和出水安全性等方面还需深化研究。关键词微污染水源工艺提标改造活性滤池微生物安全性中图分类号：TU991.24文献标识码：A文章编号：1672-9064(2014)03－014－03引言近年来，饮用水源环境污染日益增多，污染物成分和含量复杂多变［1］。全国地表水国控断面总体处于轻度污染状态，耗氧量、氨氮、藻和嗅味物质等微污染特征污染物为影响水厂水质达标的主要因素［2］。我国目前95%以上的自来水厂仍采用“混凝-沉淀-过滤-消毒”常规处理工艺［2，3］，出厂水水质难以达到新颁布的生活饮用水卫生标准，突出现状问题表现为：滤池对浊度去除不稳定，水头损失增长过快；对有机物污染物处理效果不明显；应对藻污染能力不强，藻、藻毒素及嗅味物质去除有限等［4］。因此，对常规工艺水厂的提标改造势在必行。常规工艺强化技术是利用原有工艺构筑物，设施改造不多，投资少，见效快，适用性强，是适合目前国内水厂提标改造最具发展潜力的技术方向。常规工艺滤池担负着对绝大多数污染物的截留去除，因此滤池改造和优化管理尤为重要。活性炭/石英砂活性滤池（以下简称活性滤池）是在普通快滤池的基础上，将其滤料换成活性炭和石英砂双层滤料，它不仅能够满足浊度的有效去除，同时对有机物和氨氮也能有较好的净化效能，这种滤池形式无需增添新的处理构筑物，基建和运行费用低廉，因此活性滤池在国内有很好的应用前景。1活性滤池技术研究现状活性滤池是1988年由Bablon［5］研究发明的，其滤料为活性炭和石英砂，一般活性炭滤料厚0.6m～1.0m，粒径1.0mm～2.0mm，石英砂滤料厚0.3m～0.6m，粒径在0.5～1.2mm之间［3，6-8］。该滤池一方面能够利用活性炭吸附作用和石英砂物理拦截作用，去除水中的有机物和胶体颗粒物，有效改善出水水质；另一方面上层活性炭可看做生物滤池，可以通过生化作用去除部分难降解有机物，同时下层砂可以控制出水浊度和细菌数。1.1国内现状国内针对活性滤池的研究起步较晚。就目前研究结果表明［6］，活性滤池能有效提高对污染物的去除效果，尤其是氨氮和有机物的去除。曾植等［6］通过活性滤池和普通快滤池对稳定性微污染地表水去除效果的对比发现：活性滤池对浊度去除比普通快滤池效果稳定，对化学耗氧量（CODMn）、氨氮和亚硝酸盐氮的去除效果分别比普通快滤池高9.9%、13.3%和30.8%。冯令艳、袁一星、王广智等［9］考察了活性滤池对松花江水源水的处理效能，结果表明炭砂滤池不仅可以去除胶体颗粒和各种有机物，还能有效去除水中硝基苯等微污染有机物。另一方面，针对活性滤池运行特性方面的研究也有了一定进展，如邵迎［10］开展活性滤池的运行周期研究，冯硕［8］等人针对活性滤池的反冲洗方式及初滤水浊度的控制进行了研究。1.2国外现状国外在对活性滤池的研究方面起步早，研究内容也更深入，表1为部分国外对活性炭/石英砂活性滤池研究应用方面的报道［11-13］。Coffey等［11］对SPW河水进行的示范性小试研究表明：活性滤池甲醛、乙二醛的去除效果略好于无烟煤-砂滤等其他滤池工艺。Elhadi等［12］用配水进行中试试验结果表明当可生化降解有机物（BOM）浓度低时，活性滤池工艺对藻类代谢产物土臭素（GSM）和二甲基异莰醇（MIB）的去除明显优于无烟煤/砂滤池。Hozalski等［13］通