生物活性炭滤池的工艺参数试验研究
深圳笔架山水厂翻板活性炭滤池工艺设计探讨

深圳笔架山水厂翻板活性炭滤池工艺设计探讨冯霞鲁彬黄年龙(深圳市利源水务设计咨询有限公司,深圳 518031)摘要深圳笔架山水厂深度处理生物活性炭滤池采用翻板滤池,本文通过该工程实例,探讨当前翻板活性炭滤池设计中普遍关注的问题:空床接触时间、滤层结构、活性炭滤料、反冲洗方式及冲洗水源、初滤水排放、自控与仪表、安装与调试等,尤其是该种池型的布水布气系统,采用了滤板滤头与竖向配气管组合,开创国内首例,该系统投资省,目前运行效果良好。
关键词翻板活性炭滤池工艺设计布水布气仪表与自控安装及调试The process design of biological activated carbon filterin Bijiashan Waterworks in ShenzhenFeng.xia Lu.bin Huang.nianlong(Shenzhen Liyuan water and consultation co.,ltd ,Shenzhen 518031)Abstract: The Flap Filter was used as advanced treatment biological activated carbon filter in Shenzhen Bijiashan Waterworks. This article will discuss the prevalent questions during the current flap activated carbon filter design. These questions include: Empty Bed Contact Time(EBCT), the structure of filtering layer, the activated carbon filter media, backwashing manner, the water source for backwashing, initial filtered water discharge, automatic control and instrument, setting and assembling, and the underdrain and air distribution system of this basin type. This waterwork combined the filter board and filter nozzle with the underdrain and air distribution system, and it is the first case among the country. The investment of this system was economic, and the current operation is in good condition.Keywords: biological activated carbon filter; underdrain and air distribution system; instrument and control; setting and assembling.笔架山水厂是深圳经济特区中部的重要水厂,原有规模32万m3/d,采用常规絮凝、沉淀、过滤、加氯消毒净水工艺。
活性炭吸附池工艺设计的探讨

活性炭吸附池⼯艺设计的探讨活性炭吸附池⼯艺设计的探讨1 深圳市笔架⼭⽔⼚活性炭吸附池⼯艺设计概况深圳市笔架⼭⽔⼚扩(改)建⼯程于1999年开始⽅案设计,2003年被确定为国家“863”课题“南⽅地区安全饮⽤⽔保障技术”的⽰范⼯程(以下简称⽰范⼯程),⽔⼚扩建⼯程规模20万m3/d,改建⼯程规模32万m 3/d,其中常规净化构筑物按新增20万m3/d规模设计,预处理、深度处理、污泥处理按新建52万m3/d规模设计。
⼯程于2003年8⽉开⼯建设,⽬前正在建设中。
⽰范⼯程以东深引⽔和东部供⽔两⼤⽔源系统为⽔源。
东深引⽔⽔源受到⽣活性有机污染,氨氮、亚硝酸盐、⽣化需氧量(BOD5)、耗氧量(KMnO4法)、溶解氧等项⽬超标。
虽然东深引⽔⼯程经沙湾⽣物硝化预处理后,主要控制指标氨氮去除效果良好,实测值可基本符合《⽣活饮⽤⽔⽔源⽔质标准》⼆级⽔源⽔质标准,但去除效果不稳定,实测氨氮值和总磷值时有超标。
⽽且即使硝化后,N、P等营养物质仍残留⽔中,为藻类等⽔⽣植物的繁殖提供了条件。
⽰范⼯程出⽔⽔质执⾏《城市供⽔⾏业2000年技术进步发展规划》第⼀类⽔司的88项指标,同时课题要求下列指标达到:出⼚⽔浊度低于0.1NTU;⾼锰酸盐指数低于2mg/L;氨氮低于0.5mg/L。
常规净化⼯艺难以满⾜原⽔⽔质不断恶化、⽔源微污染⽇益严重同时出⽔⽔质⽇趋严格的要求。
国内外⼤量的研究试验和⼯程实践证明,采⽤臭氧-活性炭深度处理⼯艺可以有效地去除⽔的⾊、嗅、味,降解有机物,灭活细菌和病原微⽣物,对消毒副产物及其前体物具有很好的去除效果,对内分泌⼲扰物及其前体物具有⼀定的控制作⽤,可明显降低⽔的致突变活性,并提⾼⽔的⽣物稳定性,使饮⽤⽔⽔质得到极⼤改善,因此⽰范⼯程确定采⽤臭氧-活性炭吸附深度处理⼯艺。
由于⽅案设计时,尚⽆正式颁布的活性炭吸附池设计的国家级或⾏业规范,可借鉴的同类型⼯程也很少,因此主要参照北京市第九⽔⼚活性炭吸附池的型式、反冲洗⽔⼒特性并结合笔架⼭⽔⼚新建、扩建系统竖向及平⾯布置进⾏设计。
活性炭过滤器原理及技术参数分析

活性炭颗粒的大小对吸附能力也有影响。
一般来说,活性炭颗粒越小,过滤面积就越大。
所以,粉末状的活性炭总面积最大,吸附效果最佳,但粉末状的活性炭很容易随水流入水族箱中,难以控制,很少采用。
活性炭过滤器原理及技术参数分析一、活性炭过滤器作用原理活性炭是一种很细小的炭粒单位面积有很大的微孔,通常我们叫他毛细管孔。
这种毛细管具有很强的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,在与与水中杂质充分接触。
这些杂质能被吸附在微孔中,从而去掉水中胶体等杂质。
活性炭还能吸附水中的CL离子以及臭氧,对水中的有机物也有一定的吸附能力,能明显的对水中的色素进行吸附,在水处理行业一般我们要求碘值在700mg以上,这样的活性炭的吸附能力较强。
二、活性炭过滤器制作结构活性炭过滤器一般采用不锈钢304材质,碳钢材质,因为活性炭吸附水中CL等氧化剂、金属离子,微孔中的细菌以及化学物质,对罐体产生腐蚀,所以一般活性炭过滤器内要衬胶防腐。
三、活性碳过滤器技术参数1、过滤速度:8-12m3/h2、工作温度:常温工作压力3、反洗压缩空气量:18-25L/m2.S4、滤料层高:1000-1200mm 膨胀率50%5、反洗强度:9-15L/m2.S6、反冲洗时间:4-6分钟四、活性炭过滤装置的工作方式:Ⅰ采水:生水自活性炭塔槽上方流入,经活性炭过滤装置下方流出,而得到去除杂质、臭味等水质。
Ⅱ逆洗:目的为逐出活性炭上方之沉积物。
经一段时间的过滤后,若干杂质沉积在活性炭上方排出并除去。
Ⅲ沉整:在逆洗时活性炭会上浮,逆洗完成后将所有阀门关闭使活性炭因重力而沉下。
Ⅳ洗净:在逆洗时恐有杂质附在活性炭下面,用正洗来洗净以免在采水时候污染水质。
活性炭的工作方式就是以上面五步骤循环操作的。
但在各个步骤时间上有一定的分别。
五、活性炭过滤器的工作原理介绍:活性炭的吸附原理是:在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度,再把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内,使用初期的吸附效果很高。
但时间一长,活性炭的吸附能力会不同程度地减弱,吸附效果也随之下降。
炭砂双层生物活性滤池最优运行参数的研究

炭砂双层生物活性滤池最优运行参数的研究
煤炭砂双层生物活性滤池技术是一种用于处理含氮水源的生物处理技术,近年来已经受到了广泛关注,并广泛应用于农村污水处理和鱼塘污染控制等领域。
根据污水处理的规律,优化煤炭砂双层生物活性滤池的运行参数非常重要。
首先,通过实验确定煤炭砂双层生物活性滤池的最优拆卸深度:设置拆卸深度不同的实验系统,控制基准水质,逐步加大外加浓度,研究在恒定溶解氧浓度条件下煤炭砂双层生物活性滤池入水悬浮物总量折算比、总磷产率、氨氮去除率等指数,在不同拆卸深度、入水悬浮物质量浓度不断变化条件下,确定出最优拆卸深度,以保证煤炭砂双层生物活性滤池的良好表现。
其次,需要考虑底层煤炭活性滤砂流量的调整。
在拆卸深度最优的情况下,可以通过调整渗透压力来调整底层煤炭活性滤砂的通量,这取决于设置的滤砂和滤器件。
将这些参数综合起来,反映出双层生物活性滤池的运行状况,以确定煤炭砂双层生物活性滤池的最佳运行参数。
综上所述,为确定煤炭砂双层生物活性滤池的最佳运行参数,首先要优化拆卸深度,然后通过控制底层煤炭活性滤砂流量,根据实验结果,综合其他参数确定最佳运行参数。
在操作煤炭砂双层生物活性滤池时,应重视优化最佳运行参数,以提高煤炭砂双层生物活性滤池反应器的处理效果。
0981.活性炭滤池深度处理水中有机物

活性炭滤池深度处理水中有机物摘要:生物活性炭滤池能有效去除常规工艺出水中CODMn、UV254、三氯甲烷生成势和一溴二氯甲烷生成势,但在相同水力停留时间下,新鲜活性炭滤池对这些有机物去除效果更显著。
生物活性炭滤池出水二溴一氯甲烷生成势升高,而新鲜活性炭滤池对二溴一氯甲烷生成势有时有一定的去除效果。
关键词:生物活性炭滤池新鲜活性炭滤池生成势去除效果0 引言以黄河水为源水的自来水厂,通常采用常规工艺进行处理,其水质不甚理想,这是由于黄河水水源的污染日益严重,尤其是痕量有机物污染,通过常规工艺处理虽然可以去除水中许多有毒有害物质,但对水体中有机物的去除效果却不太理想,过滤后的出水仍含有较多的有机污染物。
活性炭深度处理工艺与常规工艺相结合应是一种理想的净水方式。
本研究的主要目的是:通过比较新鲜活性炭滤池和生物活性炭滤池,处理经常规工艺处理后出水中的有机物的去除效果,为将来可能兴建的以黄河为水源的安全供水工程或已有自来水厂的改造及后续运行管理提供一定参考。
1 试验工艺本研究设备为有机玻璃制作的并联的大小不同的2种颗粒活性炭滤池,其中体积较大的活性炭滤池(称为活性炭滤池Ⅰ)内填装有已经连续运行约1.5的旧炭(可以认为挂膜成熟的生物炭),而体积较小的活性炭滤池(称为活性炭滤池Ⅱ)内填装有新炭,2种活性炭滤池的运行参数如表1所示。
试验在以黄河水为源水的S 自来水厂进行,试验原水为黄河水经常规工艺处理出水。
原水pH约为8,水温为20~30℃,整个试验时间为70 d。
2 试验结果与讨论2.1 活性炭滤池对CODMn的去除图1反映了两种活性炭滤池对CODMn的去除效果,可以看出,原水CODMn经常高于3 mg/L,但经过活性炭滤池处理后,其出水都能满足CODMn低于3 mg/L的规定。
虽然活性炭滤池Ⅰ内活性炭是已经运行约1.5d的生物炭,但活性炭滤池Ⅰ对CODMn的去除仍然十分有效,这可能是由于除生物氧化作用外,微生物通过胞外酶降解微孔内吸附的有机物达到对活性炭的生物再生作用,使活性炭在达到饱和容量之后可以继续吸附少量有机物[1]。
水处理的生物活性炭技术探讨

水处理的生物活性炭技术探讨引言随着我国工业化的大力推进,工业污水和生活污水等大量污水向环境中的排放使人们的生活面临着严重的威肋,因此,对这些污水的处理成为了亚待进行的任务在众多污水的处理中,生物活性炭技术的应用表现出了巨大的优势,不仅可以达到除污的良好效果,而且可以使活性炭再生利用,节省了原料,实践证明,生物活性炭技术在水处理中的应用具有广阔的发展前景。
一、生物活性炭技术简介1、简介生物活性炭是当前国内外饮用水深度处理的主流工艺之一。
生物活性炭技术是将臭氧化学氧化、活性炭物理化学吸附、生物氧化降解进行联合使用。
在生物活性炭吸附前增设臭氧预氧化,不仅可以初步氧化水中的有机物及其他还原性物质,以降低生物活性炭滤池的有机负荷;还可以使部分难生物降解有机物转变为易生物降解物质,从而提高生物活性炭滤池进水的可生化性。
生物活性炭还被成功用于处理呈现高藻、高有机物、高氨氮“三高” 特征的太湖水处理中,为类似水厂的深度处理改造提供经验和示范。
生物活性炭深度处理工艺具有诸多的优点,但在应用过程中也会发生活性炭滤池生物泄漏、溴酸盐超标、中间提升泵房运行不稳定等问题,针对上述问题,需要找出防止生物泄漏、溴酸盐超标等设计优化和改进的方法,为臭氧—生物活性炭工艺更加科学合理的运用提供依据。
总之,臭氧化-生物活性炭处理工艺充分发挥了臭氧化和生物活性炭两种水处理技术的优点,并相互促进和补充,是一种高效的除污染技术,能够充分保证饮用水的安全性。
2、优势生物活性炭技术特有的优势主要有:一是能有效的深度处理有机废水。
通常情况下,有机物被微生物的降解具有一个最小的基质浓度,当水中的有机物浓度比这一基质浓度小时,微生物的降解速率不高,基于生物活性炭技术对水中有机物具有良好的吸附作用以及炭表面有机物的富集,从而提升微生物降解速率。
例如在处理城市污水个工业废水等二级水处理时,由于其具有有机物浓度不高、可生化性能差的缺点,应用这一技术能很好的去除有机污染物,最佳能达到回用水水质标淮。
生物活性炭滤池的工艺参数试验研究(0001)

生物活性炭滤池的工艺参数试验研究生物活性炭滤池的工艺参数试验研究随着水源污染的日益严重,为了克服常规处理工艺的不足,满足不断提高的饮用水水质标准,对常规处理工艺出水再进行深度净化将成为自来水厂的选择之一。
生物活性炭技术能有效去除水中有机物(尤其是可生物降解部分)和嗅味等,从而提高饮用水化学和微生物安全性,目前它已作为自来水深度净化的一个重要途径而被水工业界重视[1,2]。
该技术要点是:以粒状活性炭为载体富集水中的微生物而形成生物膜,通过生物膜的生物降解和活性炭的吸附去除水中污染物,同时生物膜能通过降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭,从而大大延长活性炭的使用周期。
生物活性炭滤池的工艺参数直接影响其处理效果和成本,并且合适的参数值还和滤池边水水质有一定关联,在大规模应用前进行针对性的研究很有必要。
1.试验研究方法l.1 试验工艺流程及装置本次试验为中试规模,试验工艺流程为预臭氧化十混凝、沉淀、过滤+臭氧--生物活性炭,试验装置(图1)设于深圳大涌水厂内,包括常规处理、臭氧化和活性炭滤池处理系统。
活性炭滤池横截断面尺寸为500×500mm,高度为4.92m,内部均分两格,采用小阻力配水系统。
装填ZJ-15型柱状活性炭(山西新华化工厂产品),该炭碘值和亚甲兰吸附值分别为961和187mg/g,堆积密度460g/L。
活性炭在使用之前,先用未加氯的砂滤出水浸泡1周,再用未加氯的砂滤出水反洗清洁,然后装池。
生物活性炭滤池采用下向流型式,进水溶解氧含量一般在7.50mg/L左右,能充分保证生物降解对溶解氧的需求。
滤池采用两段式气水反冲洗,即首先以空气擦洗、再以未加氯的砂滤出水反冲,反冲洗周期为7天。
臭氧采用Ozonia公司的CFS-1A型臭氧发生器现场制备,以空气为气源、以自来水为冷却介质。
预臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别为4.5min和1.5mg/L左右,水在塔内流速40m/h左右。
主臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别采用液态碱铝和氢氧化钠,投加浓度分别为2.5mg/L和6mg/L左右。
生物活性炭砂滤处理微污染原水研究

生物活性炭—砂滤解决微污染原水研究1 实验流程及原水水质1.1 实验流程采用混凝→沉淀→生物活性炭—砂滤工艺解决微污染原水,实验装置如图1。
该工艺的特点是取消了预氯化或其他预氧化过程(如臭氧氧化),运用生物活性炭提供的巨大比表面积和吸附性能,为微生物氧化降解水中的有机物发明了良好的条件,并能部分去除水中卤代烃类消毒副产物(DBPs)。
1.2 原水水质过滤的原水采用两种水配制而成,其一为武汉大学校园内的河水(含生活污水),并先经混凝沉淀解决(加入混凝剂量为50mg/L,静置沉淀2h);其二为自来水,在使用前先放置2h以去除余氯。
滤前水由这两种水以1∶3的比例配制而成,各种水的具体水质情况见表1。
表1 原水水质分类表2 实验装置及设计参数2.1 实验装置生物活性炭—砂滤柱采用双层滤料,上层为颗粒活性炭,下层为石英砂。
滤柱直径为45mm,高度为3.0m;活性炭层厚1.0m,粒径为1.5 mm(柱状);石英砂层厚0.5m,粒径为0.5~1.0mm;砾石(承托层)厚0.2m,粒径为6~8mm。
2.2 重要实验运营参数实验采用连续流恒速过滤方式,滤速范围为4~7m/h。
采用气水反冲洗,气冲洗1.5min,冲洗强度为5~15L/(s·m2);然后水冲洗5~6 min,冲洗强度为5~10L/(s·m2)。
冲洗频率视实验中水头损失情况而定,用本实验的滤后水作反冲洗水。
3 实验运营情况及结果分析3.1 挂膜和生物相观测1999年7月24日自然开始挂膜,水温为24~27℃,进水流速为5m/h。
7月24日—8月2日的原水为解决后的河水,8月3日后的原水为人工配制的滤前水。
至9月6日,氨氮的硝化率即达成60%,这标志挂膜基本完毕(历时一个半月左右),观测到的生物膜呈黄褐色,上层生物膜较厚,并随滤层深度的增长渐渐变薄。
3.2 活性炭吸附阶段活性炭吸附阶段实验数据记录结果见表2。
表2 活性炭吸附阶段实验数据记录结果从各水质指标的变化可知,NH3-N的去除率极低,滤后水和滤前水的pH值差别不大,说明该阶段的生物活性较弱。
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生物活性炭滤池的工艺参数试验研究前言随着水源污染的日益严重,为了克服常规处理工艺的不足,满足不断提高的饮用水水质标准,对常规处理工艺出水再进行深度净化将成为自来水厂的选择之一。
生物活性炭技术能有效去除水中有机物(尤其是可生物降解部分)和嗅味等,从而提高饮用水化学和微生物安全性,目前它已作为自来水深度净化的一个重要途径而被水工业界重视[1,2]。
该技术要点是:以粒状活性炭为载体富集水中的微生物而形成生物膜,通过生物膜的生物降解和活性炭的吸附去除水中污染物,同时生物膜能通过降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭,从而大大延长活性炭的使用周期。
生物活性炭滤池的工艺参数直接影响其处理效果和成本,并且合适的参数值还和滤池边水水质有一定关联,在大规模应用前进行针对性的研究很有必要。
1.试验研究方法l.1 试验工艺流程及装置本次试验为中试规模,试验工艺流程为预臭氧化十混凝、沉淀、过滤+臭氧--生物活性炭,试验装置(图1)设于深圳大涌水厂内,包括常规处理、臭氧化和活性炭滤池处理系统。
活性炭滤池横截断面尺寸为500×500mm,高度为4.92m,内部均分两格,采用小阻力配水系统。
装填ZJ-15型柱状活性炭(山西新华化工厂产品),该炭碘值和亚甲兰吸附值分别为961和187mg/g,堆积密度460g/L。
活性炭在使用之前,先用未加氯的砂滤出水浸泡1周,再用未加氯的砂滤出水反洗清洁,然后装池。
生物活性炭滤池采用下向流型式,进水溶解氧含量一般在7.50mg/L左右,能充分保证生物降解对溶解氧的需求。
滤池采用两段式气水反冲洗,即首先以空气擦洗、再以未加氯的砂滤出水反冲,反冲洗周期为7天。
臭氧采用Ozonia公司的CFS-1A型臭氧发生器现场制备,以空气为气源、以自来水为冷却介质。
预臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别为4.5min和1.5mg/L左右,水在塔内流速40m/h左右。
主臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别采用液态碱铝和氢氧化钠,投加浓度分别为2.5mg/L和6mg/L左右。
1.2 试验设计在参考现有文献的基础上,本研究首先采用2.0m和2.5m炭床高度,分别进行空床接触时间10、12min 的对比试验。
然后选定炭床高度,分别进行空床接触时间7.5、10、12、15、20min的对比试验。
1.3 试验方法试验期间水温较高(26-31℃,平均29℃),生物活性炭滤池采用自然挂膜,生物膜成熟时间约为15天。
进行上述各组条件的试验时间均为7天,其中2天为过渡适应期,5天为稳态试验期。
试验期间生物活性炭滤池进水水质如表1所示:注:表1中实测期间色度<5的次数约占1/32. 试验结果与分析2.1 炭床高度当生物活性炭滤池空床接触时间分别为12min和10min时,2.0m和2.5m炭床高度的BAC池进出水浊度、CODMn的历时变化情况见图2--3,图中5/23——6/2、6/2——6/9分别对应12min和10min的试验结果。
由图2——3:虽然二池出水浊度、CODMn的历时变化有所差异,但平均而言差异并不明显。
当空床接触时间为12min时,在2.0m和2.5m池进水浊度、CODMn均值分别同为0.327NTU、1.498mg/L的条件下,二池出水浊度、CODMn均值分别为0.293NTUT 0.309NTU、0.995mg/L和1.01mg/L。
当空床接触时间为10min 时,在2.0m和2.5m池进水浊度、CODMn均值分别同为0.368NTU、1.596mg/L的条件下,二池出水浊度、CODMn均值分别为0.314和0.314TNU、1.304和1.402mg/L。
由此可认为在本试验条件下,如果空床接触时间、进水水质等其它件相同,炭床高度对BAC池出水浊度、CODMn影响较小。
虽然图2--3也反映出BAC池出水浊度和CODMn有稍高于进水相应值的情形,但其中的主要原因可能在于进水水质的波动及生物膜脱落及微生物代谢产物,此外低浊度分析也是值得进一步研究的问题。
实验结果(表2)还表明,在空床接触时间等其它试验条件相同时,炭床高度对BAC池出水色度、PH 值的影响不大;但对嗅阈值却有一定影响,在空床接触时间同为10min时,炭床高度2.5m池的出水嗅阈值超过深水集团管道直饮水水质标准(Q/ZLS001-1998)3的上限标准,这表明较高的滤速不利于除臭。
注:表2中嗅阈值、PH值栏数值为均值。
综合12min和10min的试验结果,可以看出,在空床接触时间、进水水质等主要试验条件相同的前提下,炭床高度对BAC池的净水效果总体相同;但较大的炭床高度不利于嗅阈值的控制。
事实上的BAC池去除污染物主要靠生物吸附降解和物化吸附,而这些过程都需要一定的时间,在进水水质和污染物与生物颗粒接触时间相同时,污染物的降解程度理应相同。
当然生物活性炭颗粒的机械截留也有一定作用,较大炭床高度的BAC池的出水水质略差,其原因可能就在于较大滤速不利于机械截留作用的发挥。
此外,炭床高度的增大还将会对BAC池的反冲洗提出更高的要求,有基于此,建议生产中BAC池的适宜炭床高度可取2.0m。
2.2 空床接触时间·空床接触时间与出水浊度当BAC池的空床接触时间在7.5-2.0min之间变化时,BAC池进出水浊度变化情况如表3所示。
观察表3中的试验数据,不难发现BAC池的出水浊度比较稳定,平均在0.22NTU以下;此均值和BAC池的进水浊度均值(0.25NTU以下)较为接近,也限BAC池能稍微降低水的浊度,但空床接触时间对浊度的去除没有明显影响。
由此可见,BAC池的订功效不在于除浊。
·空床接触时间与出水CODMn当BAC池的空床接触时间在7.5--20min之间变化时,BAC池进出水CODMn变化情况不及浊度值稳定(表4)。
由表4可见,在空床接触时间相同、进水水质相近的情况下,增大BAC池的空床接触时间,BAC池对CODMn的去除效果随之改善,表现为CODMn平均去除率的提高。
在生物膜工艺中,延长空床接触时间意味着延长基质和生物膜的接触时间,有利于基质的生物降解;从生物膜降解机理上来看,接触时间缩短意味着进入BAC池的基质量增加,导致生物膜在单位时间内接触的基质增加,而进水水质一定使得生物膜对基质的降解速率相对稳定,最终导致出水CODMn浓度增加,处理效果下降。
此外,接触时间的延长也有利于污染物的物化吸附去除。
从表4还可以看出,BAC池空床接触时间的增加幅度影响BAC池对CODMn去除率的提高程度,空床接触时间的增幅大对CODMn去除效果的改善程度较为明显反之收效一般,但接触时间增大到一定程度时,CODMn去除率的提高有限,这主要是由于进水中可生物降解及吸附的物质所占的比例一定。
此外,对比接触时间15min和20min的CODMn平均去除率,发现前者稍高于后者,笔者认为主要原因可能在于BAC池运行前的成熟条件不同。
进行接触时间20min的试验前,采用的气冲强度较大(14L/m2.S),生物膜脱落明显,又限于当时条件、只经12h即取样化验;而进行其余接触时间的试验之前,采用的气冲强度小于14L/m2.s,生物膜脱落程度较轻,且经48h成熟期后再取样化验。
这说明BAC池的反冲洗及其充分成熟对保证其成功运行极为重要,在实际生产中需对气水联合反冲洗后的初始处理水量作必要的小幅减小。
·空床接触时间与出水含藻量深度处理作为改善饮用水水质的有效途径,除藻也是其重要任务之一,尤其是对于原水取自富营养化水源的自来水厂。
本研究以含藻量作为优选BAC池空床接触时间的另一重要分析指标,臭氧——生物活性炭作为一个整体,因臭氧化条件固定,故不影响对试验结果的分析。
BAC池进出水含藻量的检测结果(表5)表明,在进水含藻量为10万个体数/L左右、BAC池空床接触时间从75min增加到15min时,BAC池出水含藻量从8.5万个体数/L逐渐降低到2.43万个体数/L,对应除藻率从23%逐渐增加到73.5%,但增加程度逐渐降低。
试验期间,发现活性炭表面并未完全长有生物膜,因此生物处理和活性炭处理是生物活性炭的两大除藻途径。
生物除藻的可能机理有以下几种:生物膜的吸附、附着,生物载体之间的生物絮凝和机械截留,微生物的氧化分解,原、后生动物的捕食等。
最近的研究又表明,在短短(0--10nm)范围内,细菌等微生物的疏水性产生的微观疏水引力远远大范德华引力,藻类向炭粒的迁移和粘附将是影响生物活性炭除藻的一个重要环节。
在一定范围内延长BAC池空床接触时间,将会增加藻类和生物活性炭的接触机会,利于藻类寻求合适的附着点,促使上述各机理作用的发挥,从而加强该系统对藻类的去除效果;而接触时间15min和20min的除污染效果对比(表4和表5)又表明此结论须以BAC池充分成熟为前提条件。
另一方面,过高地延长BAC池接触时间,会降低BAC池的水力负荷,明显增加包括活性炭在内的基建投资,不足为取。
结合中试结果,建议生产上用于除藻的空床接触时间不宜高于15min。
.空床接触时间与其它出水水质参数在7.5——20min的范围内变化BAC池空床接触时间的试验结果表明,BAC池出水的嗅阈值、色度、PH 值相对变化不大,也即空床接触时间对嗅阈值、色度、PH值的影响相对微小。
一般BAC池出水的臭阈值在2--3甚至更小,色度在5或5以下,BAC池出水的PH值在7.60左右。
综合炭床高度和空床接触时间的试验结果,可以看出空床接触时间是影响BAC池净水效果的决定性因素,这和大多数研究成果一致,但具体数值取决于BAC池进水水质情况和出水水质要求。
基于目前深圳水源泉水低浊高藻、有机物和氮磷含量较高的水质特征,结合不同空床接触时间的试验结果,若BAC池出水水质以CODMn达到深水集团管道直饮水水质标准(Q/ZLS001--1998)1mg/L的上限标准,BAC池的空床接触时间以12-15min为宜,原水水质差时取相应高值。
3 结语(1)在本试验条件下,生物活性炭滤池的空床接触时间是影响其净水效果的决定性因素,且主要影响有机物和藻类的去除;炭床高度和运行滤速的影响相对较小。
(2)生物活性炭滤池的具体空床接触时间取决于原水水质情况和出水水质要求,针对目前深圳的水源条件,若出水水质以CODMn达到深水集团管道直饮水水质标准(Q/ZLS001--1998)1mg/L的上限标准,建议生物活性炭池的适宜炭床高度为2.0m,适宜的空床接触时间为12-15min,原水水质较差时取此范围内的较高值。