生物活性炭滤池的反冲洗方式研究.doc

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1、生物活性炭滤池的反冲洗方式研究论文作者：孙昕1，张金松1，葛旭1，朱建国2，李跃增2摘要：反冲洗是保证生物活性炭滤池成功运行的一个重要环节。对不同反冲洗方式的效果进行了比较，根据反冲洗废水浊度变化及对滤池出水水质的影响，确立了合理的反冲洗方式，并给出相关的反冲洗强度和反冲洗历时参数，以期为生物活性炭滤池的设计和运行提供参考。关键词：生物活性炭滤池反冲洗StudyontheBackwashMethodofBiologicalActivatedCarbonFilter　　Abstract：Backwashisveryimport

2、antforensuringthesuccessfulperformanceofbiologicalactivatedcarbon(BAC)filterandanexperimentalstudyonthecomparisonofvariousbackwashmethods‘resultswascarriedout.Basedonthevariationinturbidityofbackwasheffluentandtheimpactofbackwashmethodsonfiltereffluentquality,thepr

3、operbackwashmethodwasdeterminedandtherelatedparameterssuchasbackwashstrengthandperiodwererecommended,soastoofferreferenceforthedesignandoperationofBACfilter.　　Keywords:biologicalactivatedcarbon;filter;backwash　　在臭氧—生物活性炭深度处理技术应用中，生物活性炭(BAC)滤池的反冲洗问题非常棘手又亟需解决。随着BAC滤池

4、运行时间的延长，炭粒表面和滤床中积累的生物和非生物颗粒量不断增加，导致炭粒间隙减小，影响滤池的出水水质和产水量［1］。反冲洗方式与相关参数直接影响BAC滤池的运行效果和成本。有研究表明［2］，采用单独水冲的滤池出水中生物可同化有机碳(AOC)和细菌量高于采用气水联合反冲的滤池，而充分去除过量的生物膜是保证滤池成功运行的重要前提。国外对生物滤池反冲过程中的颗粒脱附机理进行了研究［3］，但关于其程序及相关参数选取的报道较少，而这又恰是指导生产所必须解决的重要问题。国内对此方面的研究起步较晚，个别采用生物活性炭技术的水厂只能直接参

5、照国外经验，如昆明、北京水司均采用单独水冲(滤层膨胀率为25%)。1　　试验方法1.1工艺流程及装置　　中试的工艺流程为预臭氧化→混凝、沉淀、过滤→臭氧—生物活性炭，试验装置包括常规处理、臭氧化和BAC滤池处理系统。　　BAC滤池横断面尺寸为500mm×500mm，高度为4.925m，内部均分为两格，采用小阻力配水系统。池内装填ZJ-15型柱状活性炭，其碘值和亚甲蓝吸附值分别为961、187mg/g。运行之前采用未加氯的砂滤出水先浸泡活性炭1周，再反洗清洁。　　试验期间，臭氧化与常规处理工艺参数基本恒定。预臭氧化的接触时

6、间和投量分别为4.5min和1.5mg/L左右；主臭氧化的接触时间和投量分别为16min和2.0mg/L左右。常规处理水量为3～3.5m3/h，混合时间为6～6.5s，反应时间为23.2～19.9min，沉淀池清水区上升流速为1.39～1.62mm/s、斜管内上升流速为1.60～1.87mm/s，滤池滤速为6.49～7.57m/h。混凝剂和pH值调节剂分别采用液态碱铝和氢氧化钠，投加浓度分别为2.5、6mg/L左右。1.2反冲方式　　第一阶段单独水反冲试验的炭床高度分别为2.0、2.5m，冲洗强度分别为12、14、18L/(

7、m2·s)，冲洗历时约为10min。第二阶段气水联合反冲洗试验的炭床高度为2.0m，气冲强度分别为8、11、14L/(m2·s)，气冲历时分别为3、5min；水冲强度分别为6、8、10、12、14L/(m2·s)，水冲历时约为10min。　　试验期间BAC滤池进水水温较高(平均为29℃)，采用自然挂膜(生物膜成熟时间约为15d)，其反冲洗周期一般为7d。2结果与分析　　水中生物颗粒的相对含量以浊度表示，其微生物最低检测浓度为3.7×105个/mL［4］。BAC滤池反冲废水中微生物浓度(个/mL)的数量级一般不低于105［2、

8、3］，故以反冲废水的浊度作为一项主要检测指标。2.1　水反冲　　①冲洗强度　　试验中以相同反冲历时下的反冲废水浊度、反冲废水浊度与初始浊度的比值、从高浊度到持续低浊度的出现历时作为评价指标。　　在一定范围内提高水冲强度会改善反冲洗效果。当运行条件相近、水冲强度分别为14、18/(m2·s