前置反硝化生物滤池工艺中滤池水头损失的研究

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1、前置反硝化生物滤池工艺中滤池水头损失的研究单位：哈尔滨工业大学报告人：李雨霏1背景曝气生物滤池（BAF）是集生物吸附、氧化和物理截留为一体的污水处理工艺。与其他的悬浮工艺不同，颗粒粒质滤料生物滤池都存在水头损失较大、滤池易堵塞、需要频繁反洗的缺点，在生物滤池的设计中必须充分考虑水头损失及其变化。2水头损失来源滤池水头损失包括以下几方面：①局部水头损失：其中包括集水槽，集水渠，管道，管件等。②配水系统水头损失，也就是水通过长柄滤头的水头损失。③滤料层水头损失。3水头损失现行确定方法局部水头损失很小，而且跟其他工艺一样，可根据手册中公式算出。配水系统的水头损失。因为曝气生物滤池是个

2、新型工艺，设计手册中没有专门针对曝气生物滤池配水系统的规范，现今设计中是参考普通快滤池的小阻力配水系统进行的设计计算。滤料层的水头损失只是根据经验，按每米滤料0.1～0.25m的水头损失计算。4结合实际工程，对前置反硝化生物滤池工艺的水头损失的来源，影响因素，机理等进行了研究。滤池与滤料参数某城市污水厂的主体工艺单元是DN反硝化生物滤池和CN曝气生物滤池。DN池共7座，每座池长14米，池宽9米。滤料厚度为3米，滤板上滤头设置：36个/m2。采用生物陶粒滤料，粒径为6～9mm，堆积密度0.7～1.0kg/L，粒内孔隙率大于30％，堆积孔隙率大于42％。CN池共14座，每座池长12

3、米，池宽10米。滤料厚度为3.5米，滤板上滤头设置：36个/m2，曝气头68个/m2，滤料和DN池相同，只是粒径稍小，为4～6mm。5生物滤池水头损失研究生物滤池水头损失实验装置图8水头损失试验装置61.不同水量时水头损失情况图9DN池水头损失与水量关系曲线如图所示：随着进水量的增大，配水系统和滤料层的水头损失都不断增大。但配水系统增长缓慢，配水系统水头损失值明显大于小阻力配水系统设计值（0.1m)。360mm485mm200mm475mm理论上配水系统的水头损失与过水流速的平方成正比。配水系统水头损失在360～485mm之间.滤料层的水头损失在200～475mm之间，变化幅度

4、较大，尤其是在3至10万吨(包括回流)时变化明显。水量提升至10万吨后，当水量继续变大时，其水头损失增大幅度变小。7图10CN池水头损失与水量关系曲线295mm125mm400mm330mm配水系统水头损失在295～400mm之间，比DN池稍低，但还是远远高于按小阻力配水计算出的值（0.1m）。滤料层的水头损失较在125～330mm之间，也较DN池低。80246810121416182022242620040060080010001200水头损失（mm）时间（h）配水系统滤料层2.运行周期内水头损失情况图11DN池周期内水头损失值曲线如图所示：无论DN厌氧滤池还是CN曝气生物滤

5、池在整个反洗周期内配水系统水头损失变化较平缓，而滤料层水头损失变化较大。430mm205mm590mm1050mm在一个反洗周期内，DN池配水系统的水头损失430mm～590mm。随着DN池的运行，水头损失不断变大。其中滤料层水头损失上升较快，滤料层的水头损失为205mm～1050mm9380mm160mm490mm650mm图12CN池周期内水头损失值曲线在一个反洗周期内，CN池配水系统的水头损失380mm～490mm。随着CN池的运行，水头损失不断变大。其中滤料层水头损失上升较快，滤料层的水头损失为160mm～650mm103.不同高度滤料层水头损失情况图13DN池滤料层内

6、水头损失图14CN池滤料层内水头损失如图所示：DN池滤料层水头损失周期早期分布于整个滤料层，周期末期下层滤料增长较快。CN池滤料层水头损失则在整个周期内基本分布于整个滤料层。11结论①滤池的水头损失主要由配水系统水头损失和滤料水头损失组成。②水头损失随进水流量的增加而增大，配水系统增幅较小，而滤料水头增加较大。③生物滤池配水系统的水头损失都远远大于理论计算值，满负荷进水时在一个反洗周期内，DN池水头430～590mm，CN池水头380～490mm。12④整个运行反洗周期内配水系统水头损失变化较平缓，滤料层水头损失变化较大，DN池从205～1050mm，CN池从160～650mm

7、。⑤DN缺氧滤池滤料层水头损失在周期早期分布于整个滤料层深度，由于DN厌氧滤池滤料层水头损失主要来源是截留下水中悬浮物所致，到周期末期下层滤料水头损失增长较上层滤料快速。⑥由于进水SS相对较低，曝气作用使滤料较松动，CN曝气生物滤池水头损失在整个周期内基本都分布于整个滤料层深度。13谢谢各位专家！14