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      水處理用無煙煤濾料
       
      精制無煙煤濾料
       
      石英砂
       
      精制石英砂
       
      錳砂
       
      高純錳砂

      活性生物過濾中的濾料影響因素

      • 無煙煤濾料生產廠家實驗和生產性應用結果表明,影響生物活性過濾的因素是多方面的,其中主要因素有濾料種類、空床接觸時間(ERCT),反沖洗、生物數量(biomass)、接觸時間(RT)、水溫、溶解氧以及前處理等。
        ①濾料:濾料的選擇是生物活性濾池的一個中心問題。近年來,國內外研究的最多的幾種單層濾料有顆;钚蕴、石英砂、無煙煤濾料和陶粒等,雙層濾料有果殼加活性炭-石英砂和無煙煤濾料--石英砂等。石英砂和無煙煤濾料均為常規濾料、曾廣泛應用于常規濾池,它們也可作為生物活性濾池濾料,作為生物膜載體,以石英砂和無煙煤濾料為濾料的生物活性濾他在適宜溫度條件下去除有機物、氨氮效果好。陶粒也可作為生物活性濾池濾料,陶粒生物活性濾池去除濁度、氨氮效果很好,并能較好地去除鐵、SS、細菌等,對色度也有一定的去除效果。
      • 生物活性濾池通常采用雙層濾料,上層為多孔、輕質且具有較大比表面積的濾料,如無煙煤濾料、活性炭,通常有機物、氨氮等污染物質借助附著于其上的微生物群體的新陳代謝活動在這一層得到去除,下部的石英砂層則將發揮其較強的去濁功能。各種研究均認為,對各類有機物的去除而言,活性炭--石英砂濾池相對無煙煤濾料--石英砂濾池掛膜快,對DOC(溶解性有機碳)和TOC的去除率高,濾池的修復性能好,低溫時對乙醛的去除率也較高?梢,活性炭-石英砂雙濾池稍好于無煙煤濾料-石英砂雙層濾料濾池,若采用雙層濾料,上層選用果殼活性炭較為理想。
      • 果殼活性炭的多孔性結構和不規則表面為微生物的生長創造了良好的條件?蓽p少水流剪切力對微生物的影響,加之果殼活性炭有良好的吸附性能,能截留不能快速生物降解的物質,同時也為微生物提供了理想的棲息地,保證其附著的微生物有充足的時間對其進行降解,保證了果殼活性炭的持續的生物降解能力,顆;钚蕴可细街纳锬ち渴菬o煙煤濾料、石英砂濾料的4倍以上。Kurosawa等的研究表明,低溫下果殼活性炭濾池對氨氮的去除率幾乎不受影響,并對AOC能保持80%以上的去除率;钚蕴坑糜谏锘钚詾V池效果雖好,但由于價格偏高,因此國外許多研究者嘗試對果殼活性炭-石英砂雙層濾料的研究。據報道,活性炭-石英砂濾池對AOC和TOC(總有機碳)的去除率只略小于果殼活性炭深床濾池,出水濁度可達0.1NTU,而運用果殼活性炭-石英砂雙層濾料更經濟、實用,也便于在現有的傳統砂濾池的基礎上進行改進。
      • 美國LeChevallier等研究了幾種形式的生物濾池,有無煙煤濾料-石英砂濾池、活性炭-石英砂濾池,結果表明它們對AOC(可生物同化有機碳)的去除率平均值分別為75.3%、86.4%;TOC去除率平均值26%、51%;出水濁度大部分情況下均小于0.5NTU?梢,生物活性濾池能夠實現二者合一的功能。
        ②空床接觸時間(ERCT):EBCT同濾速、水力負荷、水頭損失呈負相關關系,是影響生物活性濾池去除率的一個很重要的因索。在一定的EBCT內,生物活性濾池對有機物的去除效率是隨著EBCT的增加而提高的。Sont.hcimer等研究表明,EBCT是影響DOC(溶解性有機碳)去除率的一個重要因素,當EBCT從5min增加至20min時,相應的DOC去除率可從21%增加到41%。
      • 不同有機物的去除對EBCT的要求也不同,易生物降解的有機物的去除受EBCT的影響較小(如臭氧氧化副產物OBPs),慢速降解有機物的去除受EBCT的影響較大(如加氯消毒副產物前體物)。Prevost等的研究表明,生物活性濾池2min內可去除62%-90%的AOC,90%以上的BDOC〔可生物降解溶解性有機碳)則需在10--20min之內去除。但過大的EBCT會使微生物的營養供給不足,導致微生物進行內源呼吸,生物膜更易于老化剝落。所以運行較好的生物活性濾池EBCT的設計標準一般為15-20min。
        ③反沖洗:濾池中吸附截留的顆粒物和絮體會對濾池去除率產生影響,積泥會使濾池堵塞,故生物活性濾池需要定期進行反沖洗。
        很多學者對反沖洗水加氯和不加氯兩種情況做了對比研究,認為在不加氯的情況下反沖洗不會造成附著微生物的大量損失,因為對載體的a附力比非生物顆粒要大,但反沖洗可以促進生物膜更新。因此,應當控制反沖洗的強度和頻率,使其既能沖去污泥,又能讓生物膜保持良好的活性,還必須保證一定數量的硝化菌以維持濾池對氨氮的去除作用。氣水反沖洗通?蛇_到良好的沖洗效果,而對于反沖洗水加氯的情況,有研究表明在沖洗過程中約有22%的生物覺損失。但在沖洗后40h左右,生物量將恢復到沖洗前的穩定狀態。相對于化合性氯,反沖洗水中自由性氯對某些有機物的影響更大一些。所以,生物活性濾池適合用不加氯水進行反沖洗,應盡最采用不加氯水進行反沖洗,若反沖洗水中含有氯采用高強度、短歷時的沖洗比低強度、長歷時的沖洗效果更好一些。
        ④生物數量:生物處理的關鍵之一是能夠聚集一定數量以上的微生物。相對于石英砂和無煙煤濾料,比表面積很大的果殼活性炭能夠聚集更多的微生物,常常是其他兩者的3-8倍之多。一般生物過越多,效果越好。但生物量達到一定數最水平后與BOD的去除關系不大。然而乙二醛和丙酸的去除與生物量則有很好的相關性?傊蛭⑸锏幕顒邮艿蕉喾N因素如水溫、反沖洗水是否含氯基質種類以及有關的水質參數等的影響,生物量與BOD的去除關系并不明顯地呈相關性。
        ⑤接觸時間:微生物將水中的污染物加以代謝、分解則需要一系列的生化反應來完成,而這些反應的完成需要一定的時間。一般而言,接觸時間(RT)越長,生物氧化分解越完善,但同時所需構筑物的體積和基建投資勢必會增加,在實際運行中應根據RT與有機物去除的關系選擇一個最佳值。很多研究證明:當RT在一定范圍內時,通常是5--20min,隨著RT的增加,AOC和TOC去除率均有增加LeChevallier等通過實驗研究指出,當RT從5-20min時,TOC去除率從29%提高到51.2%。但也有研究認為,RT對有機碳的去除沒有影響。Price等的研究結果是,RT在4. 5-22.5min范圍內,活性炭-石英砂生物活性濾池對AOC的去除率幾乎相同。究其原因TOC的去除與RT的關系受到以下幾個因素的影響,水溫,臭氧投加量(采用臭氧預處理的情況)、原水水質、RT考察范圍、反沖洗以及濾料種類等。前三個因素在很大程度上會影響生物反應動力特性,進而影響到TOC的去除程度和快慢。在較高的溫度和臭氧投加量的情況下,RT的影響力減少。對于RT考察的范圍不同,結果也不同。RT大于20min時,其對TOC去除的影晌可以忽略,濾池由于反沖洗會對微生物的活動有一定的影響,使得RT與TOC的關系依實際情況而變。對于濾料種類的影響,若采用的是具有吸附性能的果殼活性炭,在其吸附能力達到飽和以前,RT與TOC去除率成正比關系,因為在吸附飽和前果殼活性炭對BUM的去除是生物降解和吸附同時作用的。故可得出,當各影響因素在適當水平時,可以實現以較短的時間達到較高的去除率,根據實際情況選擇較佳的接觸時間無疑會更好地利用生物活性濾池的處理效能。⑥其他硬響因索:除以上彭響因素外,溶解氧、水溫、原水水質,重金屬等因索對生物活性濾池也有一定的影響。
        生物活性濾池內生長的好氧微生物在代謝活動中需要氧的參與。微污染水屬于貧營養水,即水中有機質濃度和氨氮、亞硝酸鹽氮的濃度相對污水而言是極低的,耗氧量不高。但若水中溶解氧濃度非常低,也會使微生物的生長受到限制,繼而影響水中有機物的去除效果,一般保持出水溶解氧2.0-4.0mg/L為宜,斜管填料必要時需要進行曝氣,硝化反應必須有足夠的溶解氧,實際操作中應保證濾池內溶解氧充足。水溫對生物活性濾池的影響較明顯。一般在一定范圍內,有機物的去除效率與水溫呈正相關。因微生物需要一定的溫度條件來保證體內酶的活性,高溫度條件下微生物活性高,反應動力大,傳質效率高。但對溫度變化不敏感的微生物來說,水溫去除對有機物去除的形響并不大,比如硝化細菌生長的溫度范圍較寬,在10℃以上水溫對氨氮的去除影響不大。原水水質主要是指水的可生化程度,可生化程度越高,相應的有機物去除率也越高。過量的重金屬會抑制甚至殺死微生物,故對重金屬含量較高的原水必須進行預處理(劉宏遠等,2005)。如果恁覺的此文不錯、或對您有價值不要忘記分享至您的微博。
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