净水厂生物活性炭吸附池的池型选择及优化设计

１８给水排水Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．１０２０１４净水厂生物活性炭吸附池的池型选择及优化设计芮旻（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海２０００９２）摘要总结了国内近年来工程化应用的生物活性炭吸附池的类型和池型构造，对国内具有代表性的大型臭氧—生物活性炭工艺深度处理水厂中生物活性炭吸附池的设计应用和技术参数进行了调研。分析和比较了不同生物活性炭吸附池的池型构造，同时提出了生物活性炭吸附池设计过程中需要关注的几点问题。关键词饮用水处理生物活性炭吸附池池型工程设计ＳｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅｄｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｔａｎｋｔｙｐｅｏｆｔｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｌｔｅｒｆｏｒｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔＲｕｉＭｉｎ（ＳｈａｎｇｈａｉＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｔｙｐｅａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔａｎｋｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｌｔｅｒｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎ，ａｐｐｌｉ－ｃａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｌｔｅｒｉｎｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｌａｒｇｅｏ－ｚｏｎｅ－ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎａｄｖａｎｃｅｄｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｍ－ｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｔａｎｋｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｌｔｅｒｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｂｒｏｕｇｈｔｆｏｒｗａｒｄｓｏｍｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｃｏｎｃｅｒｎｉｎｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｌｔｅｒｄｅｓｉｇｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｒｉｎｋｉｎｇｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ；Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｌｔｅｒ；Ｔｙｐｅｏｆｔｈｅｔａｎｋ；Ｅｎ－ｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎ上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司启明星计划课题（Ｋ２０１２Ｋ０１２）。０引言从最初的技术研发开始，至目前的大规模应用，臭氧—生物活性炭逐步成为一种较成熟的深度处理工艺。臭氧—生物活性炭是集臭氧氧化、活性炭吸附、生物处理效果于一体的给水处理技术。水中的有机物及其他还原性物质经臭氧氧化后分解，提高了水中有机物的可生化性和可吸附性，同时，经臭氧氧化的活性炭进水含有较高浓度的溶解氧，为活性炭吸附池中好氧微生物提供较好的生长环境，通过活性炭表面细菌的生物活性降解水中杂质净化原水，在一定程度上使活性炭再生，延长活性炭的使用寿命和再生周期。针对中国部分地区高有机物高氨氮的微污染水源水质，与其他深度处理工艺相比，臭氧—生物活性炭技术有其应用的针对性，近年来的工程实际应用更为广泛。生物活性炭吸附池是臭氧—生物活性炭工艺重要的处理单元，目前，工程案例逐步增多，但对生物活性炭吸附池的工程设计参数等技术总结很少。本文结合多年设计经验和相关工程实例，总结研究生物活性炭吸附池的池型选择、设计关键技术、生产运营注意点等，为今后的设计应用提供技术参考。１生物活性炭吸附池的分类和应用调研１．１生物活性炭吸附池的分类生物活性炭吸附池分为下向流和上向流两种模DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2014.0260给水排水Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．１０２０１４１９表１下向流和上向流吸附池优缺点比较模式下向流活性炭吸附池上向流活性炭吸附池优点①构造与砂滤池基本相同，水厂操作管理人员使用较为习惯；②吸附池有一定除浊度功能，出水浊度稳定；③一般采用８～３０目颗粒较大的活性炭，价格相对便宜；④与上向流相比，吸附池空床流速低，炭吸附层厚度薄；⑤单格在低于额定运行流量条件下能正常运行，且由于接触时间变长，出水水质较好。①吸附池内活性炭处于微膨胀状态，膨胀率达到３０％～５０％，可以保证活性炭悬浮状充分接触水体，微生物分布较均匀，比下向流活性炭吸附池处理效果略优；②上向流活性炭吸附池水头损失比较小，一般为０．８～１．０ｍ，且运行期间水头损失变化不大；③上向流吸附池无需水反冲洗，只需要定期空气反冲洗，反冲洗耗水量少；④由于上向流吸附池不除浊度，因此反冲洗周期更长；⑤由于构造简单，造价略低于下向流；⑥上向流空床流速较高，吸附池占地面积小。缺点①与上向流相比水头损失高，运行期间水损随着时间延