biosmedi工艺在微污染原水预处理中的工程应用

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1、BIOSMEDI工艺在微污染原水预处理中的工程应用论文作者：邹伟国沈裘昌李正明　徐立顺王锦华李春森摘要：新型BIOSMEDI工艺采用轻质颗粒滤料及与其相适应的脉冲反冲洗方式。工艺具有滤料比表面积大，滤层阻力小，反冲洗周期长，反冲洗耗水和耗气量小，工程投资低，占地面积小等优点。在上海徐泾自来水厂预处理中，滤料粒径为5～6mm，采用穿孔管布气，滤池出水反冲洗。结果表明，运行时气水比为(0.5～0.7)∶1，反冲洗耗水率低于1%，滤层阻力不大于0.5m，出水水质各项指标得到明显改善。关键词：BIOSMEDI工艺轻质颗粒滤料脉冲反冲洗　　随着人们对水质的要求提高，生物预处理作为一

2、种经济且有效的手段，在水厂逐渐得到推广和应用，为提高水质起到重要作用。上海徐泾自来水厂（7万m3/d）生物预处理工程采用上海市政工程设计研究院新开发的BIOSMEDI生物滤池（专利号ZL00216746.8），取得了明显的处理效果，下面就该技术的设计和应用情况作简要介绍。　　1　BIOSMEDI工艺基本结构及运行过程　　1.1　基本结构　　BIOSMEDI工艺是一种淹没式上向流生物滤池，其滤料为轻质悬浮球形颗粒滤料。滤池根据需要可采用混凝土或钢制，滤料上部采用多孔滤板抵挡滤料的浮力及运行时的阻力。滤池主要由以下几部分组成：①根据原水水质情况设计轻质滤料滤床及与滤料相适应的

3、滤板；②为反冲洗设置的独特的脉冲反冲洗系统；③配水及均匀出水收集系统；④曝气管道系统。根据工程的需要还可增设回流系统及自动控制系统。滤池构造示意见图1。　　1.2　工艺过程　　生物滤池为周期运行，从开始过滤到反冲洗结束为一个周期。正常运行时，原水通过进水分配槽进入滤池下部，在布水系统及滤料阻力的作用下使滤池进水均匀。空气布气管安装在滤层下部，采用穿孔布气管进行布气。由于滤料表面附着大量的微生物，利用进水中的溶解氧降解一部分有机物及氨氮，出水由上部集水槽收集。　　　　图1　BIOSMEDI滤池构造　　随着过滤的进行，填料上的生物膜增厚，并截留一部分悬浮物质，此时需要对滤层进

4、行反冲洗。滤池冲洗采用脉冲反冲洗，冲洗过程如下：当某格滤池需要反冲洗时，首先关闭进水阀及曝气管，再打开反冲洗气囊进气管，当气囊中空气达到一定容积后，打开快速放气阀；这时滤池中的水迅速补充至气囊中，导致滤料突然向下膨胀，在水流剪切力作用下，附着在滤料上的悬浮物质脱落；同时通过水的输送作用，把滤池下部沉淀污泥送到气囊中；最后打开排泥阀，利用其他正在运行的生物滤池出水对滤层进行水漂洗，同时排出下部污泥，达到有效清洁滤料的目的。　　2　工程设计及运行　　2.1　原水水量及水质　　上海徐泾自来水厂生物预处理工程规模为7万m3/d。　　上海徐泾自来水厂原水采用淀浦河水，水中色度较高，

5、氨氮、亚硝酸盐、耗氧量及铁、锰的含量偏高，进水中氨氮平均值一般约4～5mg/L，最高达7mg/L左右，原水中的锰含量约0.1～0.3mg/L，最高在0.4mg/L以上，因此决定增加生物预处理工艺以改善原水水质。　　2.2　工艺的选择　　上海徐泾自来水厂常规处理工艺已经建成，根据水厂预处理场地小，一级泵房富裕扬程小，进水氨氮含量高等特点，要求预处理阻力小，占地面积小，同时处理效率高。生物预处理工艺中填料是影响生物滤池运行的关键，填料的种类决定了处理构筑物的形式、工程投资及运行管理方式。目前常用的填料有弹性填料、陶粒及轻质滤料等。为了指导工程设计和运行，曾对三种不同填料利用某

6、水厂原水对氨氮的预处理效果进行中试，不同生物预处理形式对氨氮去除的部分数据统计见表1。　　表1　不同生物预处理形式对氨氮去除的数据统计　　时间　　0319～0428*　　0508～0524**　　0525～0703**()　　数据数量　　28组　　12组　　21组　　原水氨氮(平均)(mg/L)　　0.3～1(0.72)　　0.5～1.2(0.8)　　0.8～2.5（1.37）　　弹性填料停留时间h　　1　　1　　1　　氨氮(平均mg/L)　　0.1～0.5(0.25)　　0.1～0.42(0.26)　　0.2～1(0.47)　　去除率(%)　　65　　67　　65　　陶

7、粒滤池滤速(m/h)　　4～8　　7　　5.5　　氨氮(mg/L}　　0.08　　0.16　　0.31　　去除率(%)　　88　　80　　77　　BIOSMEDI滤池滤速(m/h)　　7～14　　10.5　　10.5　　氨氮(mg/L}　　0.08　　0.13　　0.27　　去除率(%)　　88　　84　　80　　　注：*水温为12～20℃，**水温为20～25℃。　　试验结果表明：BIOSMEDI工艺采用颗粒滤料，处理效果相对较好，而且采用气水同向流，具有运行时阻力小，反冲洗设备简单，工程造价低及占地面积小等优点，因此工程中