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活性炭砂双滤料滤池处理微污染原水
作者:管理员    发布于:2016-05-07 15:36:31    文字:【】【】【

  技术改造活性炭/砂双滤料滤池处理微污染原水徐兵1高翔2蒋黎明3(1嘉源给排水有限公司,浙江嘉兴31400Q2嘉兴市市政公用管理处,浙江嘉兴3嘉兴市博宏建设工程咨询有限公司,浙江嘉兴314000)性炭砂滤池可削减氨氮负荷070~130mg/L对CODMn的去除率为15~22,对锰的去除率>90,均远高于原普通砂滤池,而制水成本仅增加约0 025元m3.实践证明,强化混凝一生物活性炭砂双滤料滤池组合工艺是处理低氨氮(<1 7mg/L)微污染原水的经济性选择。

  嘉兴南门水厂建于20世纪80年代初,采用常规工艺,设计规模为5X104m3/d因原水水质较差(超标因子为NH3-NCODMMnDO等),目前以低负荷运行,实际生产能力约为3X104m3/d为了改善和提高出厂水水质,考虑到场地等条件限制,在预氧化强化混凝的基础上,将普通砂滤池改为活性炭砂双滤料滤池。改造后水厂的工艺流程见图L预氧化、加药Cl2原水- -絮凝池-斜管沉淀池活性炭/砂滤池-清水库改造后水厂工艺流程项目外观/规格孔容积/ g-1)碘吸附g-1)亚甲蓝吸附值/ mgg-1)数值原煤破碎/ 1改造要点滤池改造。用活性炭置换原大阻力普通快滤池中的部分石英砂滤料,改为活性炭砂双滤料滤池。上部活性炭层高为70cm下部石英砂层高为30cm石英砂技术指标为d8= 075mmK14活性炭主要性能指标见表:1表1活性炭性能指标Tab优化滤池运行工艺参数。a控制浊度。经过试验比较,将滤池进水浊度控制在2~3NTU的合理范围内。h提高DO.通过将沉淀池集水槽加深20cm进行跌水曝气和在沉淀池与滤池之间的配水渠中布置橡胶圆盘微孔曝气器等方法,使滤池进水DO提高到5 ~6mg/Lc调整滤速。将滤速从8m/h降为5m炭水接触时间延长至约8mind由于条件限制,仍用原水箱中的水进行反冲洗,冲洗强度为12L/(m2.s)反冲洗时间为6min反冲洗周期调整为50h2运行结果和讨论2.1对浊度的去除~100NTU的典型原水,当控制滤池进水浊度<3NTU时,活性炭砂双滤料滤池对浊度有较好的去除效果,平均去除率为80左右,出水浊度为02~06NTU,与原砂滤出水相当。但当进水浊度有较大提高时,出水浊度也大幅升高,说明其抗冲击负荷能力有限。

  对浊度的去除分两个阶段:活性炭生物挂膜前,主要是物理截留,兼有粒子之间的物化吸附;活性炭生物挂膜后,主要是通过截留和生物絮凝、生物粘附降解共同作用来去除浊度。

  2.2对色度的去除~35倍的典型原水,活性炭砂滤池对色度也有相当好的去除效果,去除率为50 ~70.一般当滤池进水色度<10~15倍时,出水色度< 5~7倍,优于原砂滤池出水色度(6~10倍)但其抗色度负荷的冲击能力较为有限。

  水厂原水的色度主要由有机物和锰铁形成,活性炭砂双滤料滤池对色度的去除,初期以活性炭吸附去除有机物为主,后期主要依靠生物活性炭起作甩随CODm、Mi的部分去除,使色度降低。

  2.3对氨氮、亚硝酸盐氮的去除活性炭砂双滤料滤池对氨氮的去除分两个阶段:活性炭生物挂膜前,对氨氮的去除能力与原砂滤池相近;活性炭生物挂膜后,平均可削减氨氮负荷070 30mgL比原砂滤池去除的氨氮负荷(0 ~030mg/L)有大幅提高。

  对亚硝酸盐氮的去除则有较大的波动,有时去除效果较好,更多的时候滤池出水存在明显的NOf-N积累。分析造成这一现象的主要原因为:①硝酸菌难以得到足够的DO.一是受技改条件限制,滤池进水DO仍不足,实测滤池出水DO通常降至05mg/L以下,已基本耗尽,而硝酸菌适应能力较亚硝酸菌等菌种弱,在对活性炭生物膜表面优势生长空间和DO利用的竞争中处于劣势;再则因滤池沿用原单水冲方式,冲洗强度、时间受到限制,表层活性炭冲不净,有轻微积泥现象,影响氧的传质效率。②原水氨氮波动较大,导致有时滤池进水氨氮负荷过高(>1. 50mg/L)或产生冲击负荷3mg/L)使亚硝酸产量大于氧化量而出现积累。

  2.4对CODm的去除淀后去除率可达35~50,故活性炭砂双滤料滤池进水的CODm负荷为3 2年的稳定运行,该滤池仍能持续有效地去除CODm.与去除氨氮一样,活性炭砂双滤料滤池对CODm的去除也可分为两个阶段:活性炭生物挂膜前,主要以活性炭吸附去除为主,对CODm的去除率可高达50~60.约6个月后(与运行负荷有关)生物挂膜完成,进入稳定运行期,对CODm的平均去除率稳定在15~22,即可削减CODm负荷060~110mgL另外,因CODmi的去除,滤池出水的嗅和味也有明显改善。

  2.5对锰的去除活性炭砂双滤料滤池还有除锰作用,当滤池进水锰为015~023mg/L时,平均去除粉90但因原水锰含量较低,平均为0 35mg/L大为0 /L故对高锰污染原水的处理效果还有待观察。

  需要重视的是,运行2个月后活性炭砂双滤料滤池的除锰效果才比较明显,推测其原因是Ml+氧化细菌在自然培养时生长较为缓慢所致。又因锰氧化细菌属自养或兼性自养好氧菌,故与硝化菌、异养菌之间也存在着对氧与生物膜空间的竞争。

  3经济效益分析将普通砂滤池改为活性炭砂双滤料滤池,主要增加成本是活性炭,其使用周期与运行参数、处理负荷有关。以本次改造为例,活性炭为2500元m3(含税、运输、安装等费用)用量为180m3,使用周期为2年则增加制水成本约为4展望/L)污染为主的原水,若仅仅应用强化常规工艺,如应用KMn4(或KMn4复合盐,甚至与预3组合)强化混凝,虽然对的去除可提高到35~50,但对氨氮的去除有限,故难以保证出厂水的氨氮、CDln同时达标;若单引入生物预处理结合强化混凝,则因生物预处理以去除氨氮为主,对0的去除率平均为5 ~10,故确保出水CDln全面达标也有一定难度;若增加3―BAC深度处理工艺,虽能确保水质,但成本增加较多。经综合比较,强化混凝结合活性炭砂双滤料滤池工艺是处理此类原水达标的经济性选择。若能进一步改善滤池运行条件,如优选炭种、进一步提高DO、适当延长HRT、新建水厂时增加炭砂层厚分别至70cm以上、改为气水反冲洗方式等,则活性炭砂双滤料滤池的运行效果更佳。

  5结语与原砂滤池仅以去除浊度为主相比,活性炭砂双层滤料滤池增加了对氨氮、⑴Dm,锰去除的综合效应。在技改条件下,可削减氨氮负荷约对CODm,的去除率为15~22,对锰的去除90同时出水色度、嗅和味也有明显改善。该技术改造与原有工艺能很好衔接,运行管理方便,制水成本增加不多,比较适合老水厂技术改造。

  净水工艺的选用应充分考虑原水的特点、水质目标和经济性。对于以低氨氮(<15mg/L)、低CODM(4~6mgL)、低锰(<0 7mg/L)污染为主的原水,强化混凝结合活性炭砂双滤料滤池工艺,是处理此类原水达标的经济性选择。

  改造后存在的主要问题是冬季连续低温5°C)时,因微生物活性降低,滤池运行效果也有所下降,同时抗冲击负荷能力也较为有限。

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