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活性滤料滤池过滤性能研究
作者:管理员    发布于:2017-06-13 09:03:17    文字:【】【】【

  曾如婷,张鸿涛,黄黛诗,等。2013.活性滤料滤池过滤性能研究。环境科学学报,33(10):2699-2703活性滤料滤池过滤性能研究曾如婷张鸿涛,黄黛诗吴春旭程林波2清华大学环境学院,北京100084北京国环清华环境工程设计研究院有限公司,北京100084验,测试不同条件下滤池对SS的去除效果。结果表明:有效过滤高度为700mm的活性滤料滤池在HRT为10min、S为45mgL-1左右时,砂循环周期应为24h以内;进水SS的浓度和供气量基本不影响活性滤料滤池的过滤性能;随着停留时间的增加,活性滤料滤池对SS去除率逐渐增加;活性滤料滤池用于出水SS由一级B标准提高到一级A标准的合理停留时间应为7.510min,佳供气范围为7.9626.53Lm-2min-1.基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(No.活性滤料滤池是1978年由瑞典公司NordicWater发明的,作为一种集混凝、澄清、过滤于一体的高效过滤工艺,活性滤料滤池具有设计简单、无需停机反冲洗、一次性投资低、运行维护费用低等优势(李俊生,2010),在污水深度处理和提标改造中占据着越来越重要的地位,在国内外均有应用(梅从明等,2009;Taylor,2006;Krameretal.,2009)。它一般采用石英砂滤料,且处于连续运行状态,故又被称为流砂过滤器、活性砂滤池、连续砂滤池等。

  活性滤料滤池系统的运行遵循逆流原理(Woutersetal.,2004;Sinetal.,2008),污水从底部经过滤床过滤净化后由位于顶部的溢流口流出。被截留的污染物则随滤层缓慢向下移动,并在底部被压缩空气提升到位于顶部的洗砂器中,通过水、气、砂三相的紊流作用使污染物与滤料实现分离。污染物随反洗水排出,滤料则回落至砂床顶部继续过滤。

  本文以石英砂作为过滤介质,在。装置尺寸为300mm(直径)X1400mm,由有机玻璃粘接而成,侧边设有取样口,底部设有放空管。提砂管置于装置中心,直径为10mm,采用底端进气方式布气。进水通过环形布水器均匀分布后逆流通过滤床,出水溢流口设计成高度可调状态,方便试验中通过调节出水与洗砂器溢流口的高差来控制洗砂水量。以石英砂(粒径为1.25~2.0mm,真密度为2.625g-cm3)作为过滤介质,填充于装置内部,滤床有效过滤高度为700mm,过滤面积为0.063m2.试验装置工艺流程图Fig.采用1500目的高岭土和自来水配制模拟污水进行过滤试验。自配水使用搅拌桨持续搅拌,并由潜水泵提升进入装置,通过进水阀门控制进水量,进水流量计则用于计量处理流量。试验采用空压机供气,空压机出口设置过滤器及稳压阀,经过油水分离器和稳压调节后的压缩空气以定压强和流量进入提砂装置的提砂管,通过气体流量计和阀门进行供气量的计量和调节。流量计选用2个量程,用于不同气量的计量。出水和洗砂器的反洗水排水则通过管道汇合后接入。

  ;瞄停留时间去除率范围平均去除率表1不同停留时间下SS去除效果由表i可知,活性滤料滤池的ss平均去除率随着停留时间的增加而增加。本试验针对污水级B提标至一级A,要求SS从20mg L1降至10mg-L1以下,SS的去除率需要稳定在50以上,故应保证有效停留时间在7.5min以上。由于停留时间的增加意味着投资成本的增加,而合理的停留时间要求能够保证SS的处理效果且确保建设投资的合理性,故活性滤料滤池用于SS由一级B提标到―级A的有效停留时间应为7. 3.4供气量对过滤性能的影响在300L4-1的流量下进行试验,保持进水浓度基本稳定,以2kgcm-2的气压供气,逐渐提高供气量,连续运行1个月,每天测定进出水SS浓度。给出了不同供气量下的SS去除效果。

  1的处理量下,在进水保持在20mgL-1左右时,出水始终维持在10mg-L1的水平下,能够满足一级B到一级A的提标要求。在不同的气量下,污水的SS去除率基本都在50~60之间波动,不受供气量的影响。与上述第3.2节中在300L-h1处理量下的试验结果相符。

  虽然,供气量不直接影响活性滤料滤池的过滤性能,但供气量的变化直接影响装置内砂和水的提不同供气量下SS去除效果图Fig.升量,从而影响滤池的砂循环周期和产水率,供气量对滤池滤床移动速率和砂循环周期的影响如所示。

  由可知,随着供气量的增加,滤床的移动速率逐渐增加而砂循环周期则逐渐减小。在供气量小于100L4-1时,滤床移动速率随着气量的增加而快速增加;在供气量为100~300L-h-1时,滤床移动速率随着气量的增加而增加的速率逐渐变缓;而在300~400Lh-1时,随着气量的增加滤床移动速率基本维持不变;在供气量大于400Lh-1时,随着气量的增加滤床移动速率反而略有下降。

  供气量的大小直接决定了活性滤料滤池运行的成本和被提升的水的量,而后者将直接影响砂子的清洗效率,甚至如果被提升的水量大于通过液位差控制的反洗水量则会导致有一部分污水未被过滤直接混入出水,形成部分短流,影响出水水质。这也是中在气量大于100Lh-1以后,反应器对SS的去除率略有降低的原因。如果要保证污水不混入出水中,则需增加反洗水的量,而这将直接导致装置产水率的降低。过大的供气量是对能源的浪费,但太低的供气量提供的能量不足清洗污砂甚至难以提升滤料。因此,通过上述试验,结合洗砂条件和砂循环周期考虑,将本反应器的供气量定为30~100L h-1较为合适,此范围内的砂循环周期为6.75~1.5h,均在24h以内,满足滤池的反洗要求;当进水SS为20mgL-1时,合适的装置单位面积平本文以石英砂为过滤介质,分析了进水浓度、水力停留时间和供气量对活性滤料滤池过滤性能的影响。试验结果表明:1)在300L.h-1的处理量下,进水SS在45mg-L-1左右时,无反洗状态下活性滤料滤池能够稳定保持50~60的SS去除率,滤池在运行30h后达到泄露点,故该条件下有效过滤高度为700mm的活性滤料滤池的砂循环周期应为24h以内。

  进水SS的浓度和供气量基本不影响活性滤料滤池的过滤性能,随着停留时间的增加,活性滤料滤池对SS去除率逐渐增加,活性滤料滤池用于SS由一级B提标到级A的合理停留时间应为供气量直接影响系统的砂水提升量,从而影响滤池的砂循环周期和产水率,当进水SS为20mgL-1时,试验确定佳的供气范围为7.96责任:张鸿涛(1961―),清华大学环境学院副教授,教授级高工。主要从事污水再生利用、城镇污水处理、环境保护及市政工程技术应用等方面的研究E-nail:zhanght

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