炭砂滤池直接过滤处理低温低浊水的试验研究
新型生物炭对废水中难降解有机污染物去除的研究进展
第29卷第6期江苏理工学院学报JOURNAL OF JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vo l.29，No.6 Dec.，20232023年12月随着工业的发展，含有难降解的、持久性有机污染物（POPs）的工业废水越来越多，传统的混凝反应沉淀等方法，已不能去除这类有机污染物。
采用操作简便、能耗低、环境友好的新型生物炭材料通过吸附-催化等作用降解有机污染物，是近年来新出现的处理技术[1-4]。
采用固体废弃物制备的新型生物炭具有成本低、孔隙率高、比表面积大、官能团丰富和电导率高等优点，具有较强的吸附和催化能力。
新型生物炭的制备原料通常是废弃物，这些原料特点是易得、成本低、可持续供给，能实现废弃生物质的资源化利用，从而降低废水处理成本。
与商业活性炭相比，采用废弃物做原料制备的新型生物炭材料不仅成本低，且对某些有机物，如氟喹诺酮、聚乙烯醇、苯酚、吡虫啉等的去除具有特异性[5]。
本文介绍了以污泥、厌氧发酵的沼渣、农林废弃物、食品废弃物、家禽粪污、含金属废弃物等固体废弃物为原料，制备得到的污泥基生物炭、沼渣生物炭、生物质基生物炭、铁负载生物炭等新型材料，对新型生物炭的制备工艺、结构和理化性质、吸附-催化应用等方面进行概述和总结，最后提出展望。
1制备生物炭的原料1.1污泥基生物炭污泥基生物炭是以生化污泥或工业污泥为原料制备的生物炭。
生化污泥是城镇污水厂的副产物，含有机物多，以及无机盐和少量重金属等，含氮量显著高于其他类型污泥[6]。
由于有机物含量多，因此以生化污泥为原料制备的生物炭通常为具有较大比表面积的多孔材料。
生化污泥中含有Fe、Ca、Al等多种金属元素，制备成的生物炭具有金属相结构和多种催化活性位点[7]，可作为催化剂新型生物炭对废水中难降解有机污染物去除的研究进展耿子韬1，戴雅2，唐悦1，程洁红1（1.江苏理工学院资源与环境工程学院，江苏常州213001；2.杭州上拓环境科技股份有限公司，浙江杭州311100）摘要：利用固体废弃物制备的新型生物炭比表面积大、孔隙结构好，具有吸附和催化能力，可用在废水处理中，尤其是可去除难降解的有机污染物。
微絮凝接触过滤法原水经加聚合氯化铝后直接进入滤池过滤
微絮凝接触过滤法原水经加聚合氯化铝后直接进入滤池过滤，滤前不设任何絮凝设备。
这种过滤方式一般称为“接触过滤”。
微絮凝接触过滤的原理是：滤池上层滤料空隙甚小，滤料表面有一定的化学特性，在源水中投加混凝剂、助凝剂后，立刻直接进入滤池，在滤料层中形成微小絮凝体，其中一部分被截留，另一部分被滤料吸附，呈现具有微絮凝接触吸附过滤作用，从而实现除低浊的目的。
刘洋等人用活性炭深床浮滤池以直接过滤方式运行处理密云水库低温低浊水，，出水色度为3倍，无嗅味，，处理效果良好[20]。
王培风等人采用微絮凝直接过滤工艺处理浊度小于20凝剂，1]。
雷鹏举等人利用微絮凝直接纤维过滤处理微污染低浊水，研究表明，该工艺处理低浊水效果明显，25m/该工艺处理效率高、适应性强、出水稳定，对处理低温低浊水有重要应用价值[22]。
膜法处理低温低浊水近年来，随着膜科学的进步与膜制造工业的快速发展，膜的性能不断提高，膜法以其出水水质稳定，系统占地面积小，运行维护简朴，轻易实现自动化等诸多优势日趋成为一种重要的新型水处理技术。
虽然在处理低温低浊水方面仍处于探索研究阶段，但就现有的研究成果，足以说明膜工艺具有良好的应用前景。
孙丽华等人用混凝－超滤法处理松花江春季时期低温低浊水，研究表明，较之常规处理，膜处理在对原水的浊度、有机物、色度以及细菌、病毒等微生物的去除方面均表现良好。
，色度为26~30度。
规处理对50%，出水达不到国家标准，超滤膜对58%，；常规处理出水色度为8~12度，而混凝超滤膜系统出水色度为6~8度；表现为浊度的胶体本身不仅是污染物，而且是水中细菌、病毒等微生物的重要附着载体，超滤对浊度的优异去除效能同样表明其对水中细菌病毒的良好去除能力[23]。
刘晓飞等人研究低压膜直接过滤处理低温低浊水性能指出，采用一种新型过滤膜，保证出水浊度低于1速可达20m/h，过滤周期为150小时；低压膜过滤可以采用原水直接过滤，不需要投加混凝剂；长期运行后没有受到较大的污染，反冲洗方式简朴易行[24]。
高效炭砂滤池技术说明
高效炭砂滤池技术说明（1）定义及原理高效炭砂滤池是将粒状材料和多孔介质有机结合，有效去除水中无机和有机物的高效处理单元，是将传统滤池中的单层石英砂滤料部分替换为活性炭，成为活性炭和石英砂双层滤料滤池。
高效炭砂滤池既不同于传统砂滤池，也不同于在炭层下加300mm砂层用于防止生物泄漏的炭吸附池。
它保留了砂滤池对颗粒物的去除截留作用，同时增加了活性炭对有机物的吸附作用和强化过滤层中微生物对污染物的生物降解作用，提高了对有机物和氨氮的去除效果，是集过滤、吸附、生物处理三大功能于一体的深度处理技术。
由于高效炭砂滤池将常规净水工艺中的石英砂滤池和炭吸附池结合，因此在工程上的实现不需要在水厂增加新的处理构筑物，相对于砂过滤和臭氧-生物活性炭工艺而言流程较短，因此可以称之为短流程深度处理技术，特别适用于水厂用地紧张和升级改造的项目。
（2）特点①高效炭砂滤池通过滤层截留、活性炭吸附与生物降解的共同作用。
能够有效提高有机物的去除效果，改善出水水质。
②高效炭砂滤池可作为微絮凝直接过滤工艺处理低温低浊水。
③高效炭砂滤池对于有机物去除的缓冲能力较强，对滤速、反冲洗以及水力波动的适应能力强。
④高效炭砂滤池是现况水厂应对原水有机微污染的一种可行的升级改造方式，将普通砂滤池改造为高效炭砂滤池，可在不增加水厂用地的前提下，有效提高水厂对有机物的去除效果。
⑤高效炭砂滤池短流程深度处理技术基本建设费用和运行费用较低，管理难度小，占地面积小。
（3）设计要点①高效炭砂滤池型式可根据规模、运行管理要求和经验、进出水水质和净水构筑物高程布置等因素，结合厂址地形条件，通过技术经济比较确定。
一般可采用普通快滤池、V 形滤池和翻板阀滤池等形式，可采用降流式或升流式。
②为防止炭床堵塞影响吸附效果、缩短吸附周期，高效炭砂滤池进水浊度宜小于1NTU。
③高效炭砂滤池中的微生物丰富，为防止生物泄漏、提高供水的生物稳定性，应加强对滤后水的消毒灭菌工作。
①高效炭砂滤池运行受原水温度、溶解氧、水中絮体和颗粒、微生物营养物质等影响，应根据实际原水情况合理选择滤料种类及层厚、反冲洗程序及周期。
多水系原水郑州刘湾水厂设计与运行实践
在刘湾水厂前 期 设 计 阶 段，从 原 水 保 证 供 应 的 角 度 出 发 ，结 合 南 水 北 调 供 水 配 套 思 路 ，提 出 刘 湾 水 厂的三水联合调度方案：
（１）由南水 北 调 中 线 工 程 作 为 主 力 水 源：通 过 ２１号口门供应 刘 湾 水 厂 原 水，设 计 流 量 ５ ｍ３／ｓ，年 分配水量为９ ４７０万 ｍ３；
水 北 调 中 线 工 程 输 水 为 非 连 续 性 ，根 据 《河 南 省 南 水 北 调 受 水 区 供 水 配 套 工 程 可 行 性 研 究 报 告 》，在 不 考 虑沿线输水量损 失 的 情 况 下，受 水 城 市 南 水 北 调 中 线供水量约占总需水量 的 ７１％，完 全 依 靠 南 水 北 调 中线供水不能满 足 城 市 用 水 需 求，必 须 与 当 地 水 联 合调度，进行当地地表水、地下水和南水北调 中线供 水的“三水联合调度”，合理配置，丰枯互补，有 效 利 用各类水源，满 足 《室 外 给 水 设 计 规 范 》（ＧＢ ５００１３ －２００６）中 提 出 的 用 地 表 水 作 为 城 市 供 水 水 源 ，设 计 枯 水 流 量 的 年 保 证 率 ９０％ ～９７％ 的 要 求 。
连续流好氧颗粒污泥技术处理低浓度市政污水的中试研究
连续流好氧颗粒污泥技术处理低浓度市政污水的中试研究连续流好氧颗粒污泥技术处理低浓度市政污水的中试研究摘要：随着城市化进程的加速推进，市政污水排放量不断增加，对环境带来了严重的影响。
为了解决市政污水处理中低浓度污水的问题，本研究通过中试研究，评估连续流好氧颗粒污泥技术在处理低浓度市政污水方面的效果。
结果显示，连续流好氧颗粒污泥技术能够有效去除低浓度市政污水中的污染物，达到环境排放标准。
1. 引言市政污水处理一直是城市环境保护的重要任务之一。
随着城市人口的增加和污水排放量的不断增加，传统的处理方法已经难以满足要求。
低浓度市政污水的处理技术研究备受关注。
连续流好氧颗粒污泥技术是一种新兴的污水处理技术，具有高效、节能等优点。
本研究旨在评估该技术在低浓度市政污水处理中的应用效果。
2. 实验方法2.1 试验设计本次中试研究采用了两个连续流好氧颗粒污泥反应器。
分别将原水和氧气输入第一个反应器中，通过混合搅拌均匀后，流入第二个反应器。
通过调节水力停留时间和污泥回流比例，控制反应器中颗粒污泥的浓度。
2.2 操作参数本研究中，操作参数包括进水COD浓度、水力停留时间、污泥回流比例等。
进水COD浓度分别设置为200 mg/L、300 mg/L、400 mg/L。
水力停留时间分别为4小时、6小时、8小时。
污泥回流比例分别为100%、150%、200%。
3. 结果与分析通过连续流好氧颗粒污泥技术处理低浓度市政污水，对反应器中颗粒污泥进行了控制。
结果显示，在进水COD浓度为200mg/L时，去除率可达到90%以上。
进水COD浓度为300 mg/L 时，去除率也能够保持在85%以上。
然而，进水COD浓度为400 mg/L时，去除率下降至80%左右。
水力停留时间对去除率的影响不明显。
此外，通过对反应器的观察发现，在实验中使用的颗粒污泥拥有较好的沉淀性能，可有效去除悬浮物。
最佳污泥回流比例为150%。
4. 结论本研究通过中试研究，探究了连续流好氧颗粒污泥技术在处理低浓度市政污水方面的应用效果。
活性炭处理污水实验报告
活性炭处理污水实验报告一实验目的( 1 ) 了解固-液界面的分子吸附；（2）对水中耗氧量COD与水体污染程度有所了解；（3）探究活性炭对废水中还原性物质的吸附。
二、实验原理水的需氧量大小是水质污染程度的重要指标之一。
COD是指在特定条件下，O 采用一定的强氧化剂处理水样时，消耗氧化剂所相当的氧量，以每升多少毫克2表示。
COD反映了水中受还原性物质污染的程度。
本实验用酸性高锰酸钾法测定水样中的耗氧量COD。
水样加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应一定的时间。
剩余的高锰酸钾加入过量草酸钠溶液还原，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通过计算求出水样中的耗氧量COD。
对于比表面很大的多孔性或高度分散的吸附剂，象活性炭和硅胶等，在溶液中有较强的吸附能力。
由于吸附剂表面结构的不同，对不同的吸附质有着不同的相互作用，因而吸附剂能够从混合溶液中有选择地把某一种溶质吸附。
根据这种吸附能力的选择性，在工业上有着广泛的应用，如糖的脱色提纯等。
本实验通过测定污水受活性炭吸附前后的耗氧量COD来了解活性炭对水样中还原性物质的吸附情况。
三、实验仪器与试剂1、仪器HY-4型调速多用振荡器（江苏金坛）1台，电炉1台，移液管(25mL) 1支，洗耳球1支， 250mL锥形瓶，50mL酸式滴定管，温度计1支，电子天平1台，称量瓶1个。
2、实验试剂高锰酸钾溶液（0.02mol/L），高锰酸钾溶液（0.002mol/L），4 mol/L硫酸，草酸钠标准溶液（0.005mol/L），活性炭，废水。
四、实验步骤1.溶液的配置分别配置250 mL 0.02mol/L高锰酸钾溶液，500 mL 0.002mol/L高锰酸钾溶液及500 mL 0.005mol/L草酸钠标准溶液。
2.吸附前水样中的耗氧量COD的测定取25mL混匀水样于250mL锥形瓶中。
加入2.0mL4 mol/L硫酸，并准确加入0.002mol/L高锰酸钾溶液5mL，立即加热至沸。
炭砂滤池释义
炭砂滤池释义
所谓的炭砂滤池，即活性炭石英砂双层滤料滤池，替代常规净水工艺中的石英砂滤池，可以在保留滤池原有的对颗粒物去除截留的基础上，通过增加颗粒活性炭对有机物的吸附作用和强化滤层中微生物对污染物的生物降解作用，显著提高对有机物和氨氮的去除效果。
研究确定了炭砂滤池的构建技术和运行方式，保证滤池出水浊度稳定在0.10NTU以下，效果优于砂滤池。
为了解决滤池初滤水浊度较高的难题，研究开发了反冲洗后增加微膨胀冲洗的初滤水浊度控制方法，可把初滤水浊度最大值从现有的0.25-0.45NTU降至0.20NTU以下，并在运行5min 内浊度恢复到0.10NTU以下，符合美国环境保护署对于初滤水浊度控制的要求。
炭砂滤池对CODMn的去除率从砂滤池的不到10%提高到30%以上，对UV254的去除率从砂滤池的基本无去除提高到20%以上，主要依靠活性炭的吸附作用去除有机物。
炭砂滤池设计标准 中国城镇供水排水协会
炭砂滤池设计标准中国城镇供水排水协会标题：深入探讨中国城镇供水排水协会针对炭砂滤池设计标准的全面评估导语：炭砂滤池是中国城镇供水排水协会推崇的一种重要的水处理设备。
本文将以深入、广度兼具的方式，全面评估中国城镇供水排水协会针对炭砂滤池设计标准的要求和建议，以便读者能够全面、深刻地理解和应用这些设计标准。
1. 炭砂滤池的设计标准是什么？炭砂滤池是水处理领域中常用的一种过滤设备，主要用于去除水中的悬浮物和颗粒污染物。
中国城镇供水排水协会在制定炭砂滤池设计标准时，考虑了以下方面：1.1 净水效果要求：炭砂滤池设计标准应确保设备能够高效地去除水中的悬浮物和颗粒污染物，以保证供水的净化效果。
1.2 设计流量和处理能力：标准应包含对炭砂滤池的设计流量和处理能力的要求，以确保设备能够满足城镇供水系统的需求。
1.3 炭砂滤料选择和配比：标准应明确炭砂滤料的选择和配比要求，保证滤料的质量和稳定性。
1.4 运行和维护要求：标准应包含炭砂滤池的运行和维护要求，以确保设备长期稳定运行，延长设备的使用寿命。
2. 炭砂滤池设计标准的重要性炭砂滤池的设计标准对于中国城镇供水排水协会具有重要意义，主要体现在以下几个方面：2.1 提高供水水质：通过制定合理的设计标准，炭砂滤池能够更好地去除水中的悬浮物和颗粒污染物，提高供水的水质。
2.2 保障城镇供水系统运行安全：合理的设计标准可以确保炭砂滤池的稳定运行，减少设备故障和停机时间，保障城镇供水系统的正常运行。
2.3 降低运维成本：设备的标准化设计可以降低运维成本，提高设备的使用寿命，减少维修和更换费用。
3. 中国城镇供水排水协会炭砂滤池设计标准的有效性和局限性中国城镇供水排水协会制定的炭砂滤池设计标准具有一定的有效性，但也存在一定的局限性。
3.1 有效性：中国城镇供水排水协会制定的标准基于多年的实践经验和技术研究，具有较高的科学性和可操作性，能够满足大部分城镇供水系统的需求。
3.2 局限性：然而，在一些特殊情况下，标准可能存在局限性。
高密度加砂沉淀工艺在低温低浊水处理中的应用
本工程水 处理 规模 2 0 x l 04m , / d , 占地 面积9 .34 h a,
水处理工 !强 ,化 絮 凝 {! 沉 , 淀 (澄 清) > "
区圃* 鹰直卜用 户
废水 处 理工 艺采 用 :
3
3.1
核心工艺工程设计
高密 度沉 淀池
高密 度 沉 淀 池 主 要 由投 加 池 ! 熟化池和沉淀池三
滤 , 池反 洗废 水, ! } 反 洗废 水调 节池{* 国 "
部分 组成 " (l ) 投 加池 :混 合 区用 以快 速 混 合 投 加 的 絮凝 剂 , 混凝 过程 的动 力 学 过 程 非 常 短 , 混 凝 剂 投 加 到 混 凝 池
1
处理工艺
新疆克拉玛 依第五 净化水 厂水源 为额尔齐斯 河
2
核心水处理工艺
水 处理 采用 沉淀 ! 过 滤核 心 工 艺 , 即高 密 度 沉 淀 池
引水工程 三坪水库 , 源水在冬春季部分时段属于低温
低 浊水 " 要解 决 低 温 !低 浊 度 水 处 理 的技 术 难 题 , 需 从 改变 凝 聚 剂性 质 ! 促 使 絮体 形 成 ! 增 加 凝 絮 中心 , 提
处理 "
力强 的 国外 先 进 成 熟 的高 密 度 加 砂 沉 淀 池 技 术 " (4 )微砂循环使用 , 充分利用 回流沉 淀微砂 的剩余活
性 , 既增 加 絮凝 反 应 必 需 的 絮 凝 核 心 , 又 增 加 水 中 颗
粒 的 浓度 , 可 有 效 提 高 颗 粒 的碰 撞 机 率 , 消 除低 温 低
配 , 水 井* ,回 收
作者简介 :杨莲红 (1 9 7 1 一 ) , 女 , 大学本科 , 高级工程师 , 注册设备工程 师 , 主要研究方 向 :给水排水工程设计 及咨询 "
哈尔滨供水系统松花江水污染应对措施
水 ４天 的事件 ， 是一起后 果严重 、 社会影 响深远 的重大城市水源地突发性污染事件 。这 次事件 的应对过程及发现的问题 ，对 于我们应对类似 事件发生 ， 是极有意义和借鉴作用 的。 哈 尔滨 供水 系统应 对水污 染过程 具体措 施 分 为 四个 重 点 部 分 ： １前端预警监控 ， 取水 口投加粉末活性炭 到上游肇源采集污染水体样 本 ， 松花江 对
最佳的混凝剂投加量 和助凝剂投加量及最佳混 组滤池逐一更换 ，故在更换期 间能够保证正常 凝和沉淀运行参数 ；同时考证 了混凝沉淀单元 供水 。 对硝基苯 的去 除效果 ，为实现预处理和混凝沉 在这次松花江污染 中， 有专 家认为硝基苯 淀联合 去除硝基苯提供技术支持 。 将在污泥 中留下沉淀 ，针对此 问题 ，我集 团检 ２２为确保 居民的饮用水安全 ，哈尔滨市 索 、 阅松花江底水文 资料 、 ． 查 河道地形 图 ， 尽量 供排水集 团采取 了以活性炭吸附为核心的应急 掌握松花江底地形地貌 ， 对松花江底水文资料 、 水源 地 制 水 一 厂 、制水 二 厂 （ 为 松 花 江 原 水 处理方 案 ， 均 选用 活性 炭／ 石英 砂双层 滤池 （ 简称 河道地形 图进行分析研究 ，确定松花江底 的深 陡坎和浅滩的大体位置。 厂） 取水 口进行针对污染物 的 ２ ４小时水质连续 炭砂滤池 ）强化过滤协同作用的应急处理技术 沟 、 检测 。 对检测结果及时分析 、 汇总 、 统计 ， 立刻上 措施 ， 有效控制 了硝基苯等污染物 ， 在较短时间 依据 黑龙 江省与吉林 省交 汇处松花 江南 报集团应对水 污染指挥 中心及上级有关部 门。 内恢复 了供水 。 天 门一刘家园附近河 道地形 图标 明有 １ 米 一 １ ２ １ 研 制 安 装 松 花 江硝 基 苯 在 线 连 续 测 定 仪 。 炭砂滤池作 为应急处理中的重要单 元 ， 是 米 深 的 泥 底 深 沟 ， 约 ２公 里 （９ ２年 ５月 ２ 长 １７ Ｏ 以最终 提出解 决松花 江水 硝基苯 污染 给 利用原有 的无 烟煤／ 石英砂双层滤 池， 将其 中的 日至 ６月 ２ ３日实测 ，东经 １４度 ５ ２ ２分 ５ ０秒 ， 水应急处理技 术方案 为主线 ，在考证了预处理 无娴煤 滤料全部更换 为活性炭滤 料来实现 的。 北纬 ４ 度 ２ 分 ３ 秒 ） ５ ６ Ｏ 。依据黑龙江省与吉林 单 元 粉 末 活性 炭 在硝 基 苯 不 同超 标 倍 数 条 件 下 采用这种方式 ，能够同时利用活性 炭吸附作用 省交 汇处松 花江 古恰 附近河 道地形 图标 明有 的吸附性能后 ， 最终确定 出最佳的投加点 、 投加 和石英砂物理拦截作用 ，去除水中的微量有 机 １ 至 １ 深 的 泥 底 深 沟 ， 约 ２公 里 （ ９ ２ ３米 １米 长 １７ 量 和 投 加 方式 ，同时 分 析 混 凝 沉 淀 工 艺 对 硝 基 物和胶体颗 粒物 ， 有效改善 出水水质； 由于石英 年 ５月 ２ ０日至 ６月 ２ 日实测 ， 经 １４度 ５ ３ 东 ２ ５ 苯、 粉末活性炭 （ 特别是难沉降的飘浮粉末炭 ） 砂 滤 层 厚 度 相 对 较 低 ，因此 对 进水 水 质变 化 较 分 ５ 秒 ， 、 ５ 北纬 ４ ５度 ３ ２分 ２ Ｏ秒 ） 。河道 地形图 浊度 、 色度 等去除规律 、 效果 ， 根据混凝沉 淀实 为 敏 感 ， 度 易 穿 透 。 浊 上还标明是 已经有淤浅 的废 旧主航道 ；据当地 验及生产实验 ， 优化试验参数的选择。 最后根据 ３后端 出厂水 和供水 管网采水化验 ， 馈 政府 和水产局 同志讲 ：吉林爆炸时确有污染水 反 上述试验提出能够指导实践的技术方案 ，尽可 监 控 投 炭 通过有淤浅 的废 旧主航道 ，并有放牧和养鱼场 能降低进入滤池 的污染负荷 ，提高在硝基苯污 净水厂水质检测 ，每天 ２ ４小时连续对 净 的滞水区和缓 冲区现象 出现 。 染情况下 ， 厂运行 的安全性和可靠性。 水 水厂三水 厂 、 水厂 、 和水厂进水 、 厂水进 四 绍 出 上述两地 区 的深 沟 、陡坎和浅滩 区域约 行感官性指标 、 污染指标和针对 污 １０平方公里 ， ２ 为南岸是吉林省 、 北岸是黑 龙江 染物指标进行连续检 测。每三天 、 省的较 为敏感 的两省界江区域 ， 也容易形成 国 五天 、 十天对市 区管网 １２个采水 家环保 总局 “ ５ ０ 每 ０公里设一个 断面监测点 ” 间 点 进行采样检测 ， 检测 指标主要是 的被人忽 略的间隔空 白区。 针对这片区域 ， 我集 感 官性 指标 、 污染指标 及微生物指 团科研人员潜心研究 ， 寻找对 策 ， 一是用 哈尔滨 标。 工程大学水声工程学院声纳传感技术进一步 明 ｌ 活性 加技术 耪丰 擞投 ４ 污 染 物 废 料 处 置 ， 除 沉 积 确污染方位 ， 消 测绘出松花江底 的深沟 、 陡坎和浅 污染 物 沉 积 研 究 滩地形 地貌 图 ， 因为松 花江航道地形 图是 １７ ９２ 在 滤 池 中颗 粒 活 性 炭 方 面 ， 我 年 绘 制 ， 花 江 底 的 深 沟 、 松 陡坎 和 浅 滩 地 形 地 貌 们对不 同高度的活性炭取样 ， 考察 已有 些变化 。二 是借 助于水 下全球 定位 系统 其 吸 附 性 能 变 化 情 况 和 活 性 炭 上 （ Ｐ ）可 现 场 实 时作 出 电 子 图 （ Ｃ Ｉ ）哈 尔 Ｇ Ｓ， Ｅ ＤＳ， 生 物 量 、 生物 活 性 的 变 化 规 律 ， 评 滨 水 文 局 已成 功 的应 用 水 下 全球 定 位 系 统 价 在 低 温 条件 下 ， 自然 形 成 生 物 活 （ Ｐ ）绘 制 了 ８公 里 松 花 江 底 的 地形 地 貌 图 ， ＧＳ 水源水预处理及 混凝沉淀＿ 艺强化与优化技 术路 线图 性炭 的可行性 ， Ｔ － 同时考察人工 强化 这为 ２ 世纪江 河综合勘测 系统的建立奠 定了 １ 经 过 研 究 实 验 ， 终 选 定 在 取 水 口前 安 装 生 物炭 的净 化 效 果 。通 过 试 验 研 究 颗 粒 活 性 炭 重 要 的 技 术 基 础 。 最 ７套粉末活性炭投加系统 。投加 系统利 用射流 吸附硝基苯类有机物解析的变化特征 ，探 讨有 参 考 文 献 原理达到了均匀 、 稳定 的投加要求 。 了保证设 机物解析 的特征模型 ，从而掌握颗粒 活性 炭滤 ｆ１ 文杰． 全饮 用水保 障技 术『 ． 京： 为 １ 何 安 Ｍ１ 北 中国 备的安全运行 ，每套投加 系统上都安装 了一 台 池 中硝基苯等有机物解析特性的变化规律 。最 建 筑 工 业 出版 社 ，０ ６ ２０ ． 潜水泵 ，两台多级泵 。为 了提高设备运行稳定 终我集 团获得了许多具有指导性 的实验结果 。 『１ 开 ， 涛 ， ２杨 周 高婷 ． 物 活 性 炭一 砂 滤 处 理 微 生 性， 又在设备上安装 了分气缸及排气管 ， 为防止 据实验结果显示 ， 污染过后滤池 中使用 的 污染 源 水研 究【】 ｚ． 粉末活性 炭中的杂质阻塞进料 口， 安装了筛网 ， 活性炭仍有一定的吸附能力 ，根据近 阶段松花 ｆｆｚ 焘． ３ ：光 城市供水行业技术进步发展规划『 ． ｉ Ｍ１ 同时对投加泵用 电热坐垫进行 了包裹 ，进行了 江水质状况 ，活性炭使用 寿命 保守预测可达 ５ 北 京 ： 中国 建 筑 工 业 出版 社 ，９ ３ １９ ． 防冻处理 。 经过改造 ， 后 采用螺杆泵代替人 １加 个月以上 ，且 吸附饱 和后不会 出现硝基苯解 吸 『１ 广 生 ． 内 环 境 污 染 防 治 指 南 ｆ ． 京 ： ＝ ４宋 室 Ｍ１ 北 机 料， 使得投加 系统投加量更为准确。 情况 ， 和后 的颗粒活性炭仍具有一定截污能 械 工 业 出版 社 ，０ ３ 饱 ２０． ２中端强化混凝 ， 将滤池改造为炭砂 滤池 力 ， 但截污效果与无烟煤 、 石英砂相 比较差 。在 作者 简介 ： 于雷（９ ２ ） 男， １８ ～ ， 山东莱州人 ， ２１ ．通过强化混凝来 实现对含有粉末活性 得到这一实验结果后 ，我集 团对三厂与绍和系 助理 工程 师 ，哈 尔滨供 排 水 集 团 生 产 经 营部 科 炭 水 的 凝 聚 效 果 ， 保 障 出水 浊 度 、Ｏ 等 约 统 滤 料 更 换 日期 作 了深 入 细 致 的讨 论 ，经 讨 论 员， 岗供 水 公 司副 经 理 。 在 ＣＤ 南
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第 30卷第 2期 2015年 4月山东建筑大学学报JOUＲNALOF SHANDONG JIANZHU UNIVEＲSITYVol．30No．2Apr．2014收稿日期 :2014－06－19基金项目 :国家水体污染控制与治理科技重大专项项目 (2012ZX07404－013－006 ; 住房和城乡建设部科学技术计划项目 (2014－K5－026 ; 山东省住房和城乡建设厅科技计划项目 (KY022 ; 2014年度山东省科技发展计划项目 (2014GSF120003作者简介 :王琳 (1988－ ,女 , 在读硕士 , 主要从事水处理理论与技术等方面的研究．E-mail :250641608@qq．com 通讯作者 *:张克峰 (1964－ , 男 , 教授 ,博士 , 主要从事水处理理论与技术等方面的研究．E-mail :kfz@sdjzu．edu．cn 文章编号 :1673－7644(2015 02－0135－06炭砂滤池直接过滤处理低温低浊水的试验研究王琳 , 张克峰 *, 王永磊 , 王安爽 , 贾伟健(山东建筑大学市政与环境工程学院 , 山东济南 250101摘要 :直接过滤是首选的处理低温低浊水的方式之一。
文章以低温低浊水为研究对象 , 运用炭砂双层滤料滤池进行直接过滤试验研究 , 以考察炭砂双层滤料滤池微絮凝直接过滤工艺参数及适宜原水水质。
结果表明 :在原水低温低浊条件下 , 工艺优选絮凝剂为 PAFC (聚合氯化铝铁 , 投药量为1．0mg /L,水力负荷为 8m 3/(m 2·h , 上层滤料颗粒活性炭适宜粒径为 1．6 2．3mm , 适合运行炭砂滤池直接过滤工艺浊度范围为≤ 7NTU ; 在最优参数下 , 工艺对浊度、 COD Mn (高锰酸盐指数、 UV 254、 TOC (总有机碳和氨氮平均去除率分别达到 90%、 43%、 63%、55%和 80%, 净水效果显著 , 不同进水水质下过滤周期都能满足≥ 12h 的试验要求。
关键词 :炭砂双层滤池 ; 直接过滤 ; 低温低浊 ; 除浊中图分类号 :TQ424．1; TQ028．53文献标识码 :ATreatment of low temperature and low turbidity raw water withsand carbon filter by direct filtrationWang Lin , Zhang Kefeng *, Wang Yonglei , et al．(School of Environmental and Municipal Engineering , Shandong Jianzhu University , Jinan 250101, ChinaAbstract :Direct filtration is one of the preferred way of dealing with low temperature and low water．With the low temperature and low turbidity water as the research object , direct filtration experiment research was conducted by using sand carbon double-layer filter , and process parameters and suitable raw water quality of sand carbon double-layer filter was investigated．The results show , under the condition of low temperature and low turbidity raw water , the process preferred PAFC (Polyaluminum ferric chloride as the flocculant , the flocculant drug dosage is 1．0mg /L , the hydraulic loading is 8m 3/(m 2·h , the suitable GAC size of upper filter materialis 1．6－2．3mm , and the suitable turbidity range is ≤ 7NTU．Under the optimal parameters , the removal of turbidity , COD Mn (ChemicalOxygen Demand , UV 254and TOC (Total Organic Carbon by process reached respectively an average of 90%, 43%, 63%, 55%, 80%, and effect is remarkable , under different inlet water quality , the filtration cycle can meet the testing requirements (≥12h ．Key words :sand carbon double filter ; direct filtration ; low temperature and turbidity ; turbidity removal13620150引言北方冬季水体主要特点呈现低温低浊 , 针对这种水质 , 水厂的处理方法大多是增加投药量来强化混凝效果 , 这一方面加大了投药成本 , 另一方面向水体中引入了大量的金属离子 , 不利于人的身体健康 [1－2]。
针对低温低浊水质国内水厂采用的是气浮池替代沉淀池的处理方法 , 有研究者在引黄水处理中应用过浮滤一体的净水工艺 , 在国内砂滤池以直接过滤的方式处理引黄水的研究证明了直接过滤工艺的可行性 [3－4]。
国外研究发现直接过滤工艺对低温低浊水有较好的去除效果 , 并且美国给水协会在一份报告中指出适合直接过滤的理想水源水的水质是 :色度＜40度 , 浊度＜5NTU , 铁含量＜0．3mg /L, 锰含量＜0．05mg /L, 藻类含量小于105个 /L[5－6]。
对于冬季温度较低 , 常年浊度处于 10NTU 以下的原水 , 直接过滤工艺在混凝剂投药量和人工操作方面具有较大的优势 , 因此直接过滤是首选的处理低温低浊水的方式之一 [7－8]。
现在的直接过滤大多指原水经过混合絮凝处理再进入砂滤池的处理水方式 , 是文章试验所采用的微絮凝直接过滤方式 [9]。
针对夏季高温、高有机物、高氨氮的水源水 , 水厂改良砂滤池为活性炭炭砂滤池以提高净水效果 , 而对于冬季水体呈现出了低温低浊的水质 , 为了提高运行效果 , 减少运行成本 , 通过省略中间沉淀池强化混凝 , 炭砂滤池以直接过滤方式运行 [10－11]。
近几年 , 国内外相继开展了炭砂滤池前微絮凝混凝直接过滤处理冬季低温低浊水的研究 [11－12]。
目前炭砂滤池以直接过滤方式处理低温低浊水没有明确的工况条件 , 并且炭砂滤池以直接过滤方式运行的适宜水质条件有待进一步研究。
文章通过运行引黄水来确定微絮凝—炭砂双层滤料滤池的各项影响工况 , 在变换进水水质的前提下通过对出水浊度和过滤周期的的论证总结出适合这种工艺的浊度区间。
试验期间以引黄水配水 , 通过投加高岭土来改变原水浊度 , 配水浊度区间在 1 10NTU 之间 , 主要以变化浊度区间为目的总结出适合活性炭双层滤料以微絮凝直接过滤方式的运行水质。
1试验装置及试验方法1．1试验装置本试验的试验装置为两组规格相同的活性炭石英砂双层过滤柱 , 采用透明的有机玻璃制作而成 , 其直径为 200mm 、高为 2．8m , 每隔 200mm 设有 1个取样口。
滤柱采用活性炭石英砂双层滤料 , 滤层厚度约为 1000mm , 其中上层的活性炭滤层厚为 500mm , 下层石英砂厚为 500mm 。
滤柱过滤采用下向流方式运行 , 水力负荷为 8m 3/(m 2·h , 滤池反冲洗采用气水反冲洗 , 反冲洗膨胀率为 30% 40%。
滤池前面设两级絮凝池和混合池。
炭砂滤柱试验装置图如图 1所示。
图 1炭砂滤柱试验设备图滤柱前面设置两级絮凝池 , 总絮凝时间为6min , 在烧杯实验的基础上 , 改变絮凝剂种类 , 絮凝剂的投药量和活性炭种类三种参数来运行设备 , 通过检测出水浊度指标和过滤周期来选用较优的絮凝剂种类 , 投药量和活性炭的种类。
1．2试验方法试验期间引黄水 (10月到次年 3月水质 :原水水温 2．0 4．9ħ , 并且较大部分时间是在 3．0ħ 以下 ; pH 值为 7．23 7． 42; 浊度为 1．03 2． 0NTU ; 耗氧量为1．73 2． 37mg /L; UV254为 0．032 0．035/cm－1, TOC 为2:1372．33 3． 20mg /L, 氨氮在 0．55mg /L左右 , 且藻类含量一直小于 105个 /L。
前期是直接运行引黄水来优选絮凝剂种类、絮凝剂投药量和活性炭种类 , 后期是在最优参数下再通过引黄水加入高岭土配水为进水来运行设备 , 通过出水浊度指标和过滤周期等因素总结出适合炭砂滤池微絮凝直接过滤的浊度区间。
试验所检测的进出水指标为浊度、 COD Mn 、UV254、 TOC 和氨氮 , 检测方法依据 GB /T5750—2006《生活饮用水标准检验方法》 [13]。
检测指标所使用的检测仪器和方法见表 1。
表 1检测指标与相应检测仪器检测指标检测仪器和方法浊度 /NTUTSZ 型台式智能散射光浊度仪温度/ħ温度计pH 值 PHS-3D 型 pH 测试仪COD Mn (高锰酸盐指数/(mg ·L －1酸性高锰酸钾法 (GB 5750— 2006UV 254/cm－1TU-1800紫外—可见分光光度计TOC (总有机碳/(mg ·L －1岛津 TOC-VCPH 总有机碳分析仪氨氮 /(mg ·L －1 纳氏试剂分光光度法 (GB 5750— 2006水头损失 /m测压管测定差值2结果与分析2．1炭砂滤柱工艺参数影响因素试验原水采用引黄水 , 过滤出水控制指标为浊度和水头损失。
根据目前我国的 GB /T5749— 2006《生活饮用水卫生标准》中对感官指标中的浊度提出了严格限值 , 其中规定了出厂水浊度 1NTU , 为考虑过滤后的消毒处理 [14]。