BIOSMEDI生物濾池處理微污染源水

BIOSMEDI生物濾池處理微污染源水論文名稱：BIIOSMEDDI生物濾池處處理微污染源源水作者：鄒鄒偉國(guó)李春森萬(wàn)萬(wàn)毅峰鄭一寧摘要要：本文對(duì)BIOSMMEDI生物預(yù)處理理的結(jié)構(gòu)及運(yùn)運(yùn)行原理進(jìn)行行簡(jiǎn)要介紹，同同時(shí)通過對(duì)不不同生物預(yù)處處理形式對(duì)原原水預(yù)處理試試驗(yàn)比較表明明，BIOSMMEDI生物濾池預(yù)預(yù)處理具有處處理效率高、阻阻力損失小、反反沖洗耗水、耗耗氣量小等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)關(guān)鍵字：：自然掛膜濾池反沖洗BIOSSMEDI生物濾池微污染生物預(yù)處理理以運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用用低、運(yùn)行管管理方便、去去除效果好等等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)經(jīng)普遍得到了了人們的認(rèn)同同，為提高出出廠水水質(zhì)，上上海石油化工工股份有限公公司水廠針對(duì)對(duì)不同的預(yù)處處理進(jìn)行了較較長(zhǎng)時(shí)間的試試驗(yàn)，結(jié)果表表明：相對(duì)于于其它生物預(yù)預(yù)處理裝置，BIOSMMEDI生物濾池具具有處理效果果較好，運(yùn)行行管理方便等等一系列優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，下面對(duì)該該濾池對(duì)金山山水廠原水預(yù)預(yù)處理的情況況及結(jié)果作簡(jiǎn)簡(jiǎn)要介紹。1、BIOSSMEDI生物濾池基基本結(jié)構(gòu)及運(yùn)運(yùn)行原理1.1基本結(jié)構(gòu)構(gòu)BIOSMMEDI生物濾池是是上海市政工工程設(shè)計(jì)研究究院針對(duì)微污污染原水開發(fā)發(fā)的一種新型型生物濾池，該該濾池以輕質(zhì)質(zhì)顆粒濾料為為過濾介質(zhì)，濾濾料比重較小小，一般約在在0.1左右，粒徑徑的大小為4～5mm左右，比重重及粒徑的大大小可根據(jù)實(shí)實(shí)際需要選擇擇確定，這種種濾料具有來(lái)來(lái)源廣泛、濾濾料比表面積積大、表面適適宜微生物生生長(zhǎng)、價(jià)格便便宜（300～500元/米3）、化學(xué)穩(wěn)穩(wěn)定性好等一一系列優(yōu)點(diǎn)。BIOSMMEDI生物濾池原原理如圖1：濾池上部采采用鋼筋混凝凝土板（板上上采用倒濾頭頭出氣和水）抵抵制濾料的浮浮力及運(yùn)行的的阻力。在濾濾層下部，用用混凝土板或或鋼板分隔在在濾層下部形形成氣囊，在在反沖洗時(shí)下下部形成空氣氣室。1.2、運(yùn)行原理理原水從從進(jìn)水閥進(jìn)入入氣室，通過過中空管進(jìn)入入濾層，在濾濾料阻力的作作用下使濾池池進(jìn)水均勻，空氣布?xì)夤馨惭b在濾層下部，空氣通過穿孔布?xì)夤苓M(jìn)行布?xì)猓?jīng)過濾層去除水中的有機(jī)物、氨氮后，出水經(jīng)倒濾頭進(jìn)入上部清水區(qū)域排出。濾池反沖洗采用用脈沖沖洗的的方法，首先先關(guān)閉進(jìn)水閥閥及曝氣管，打打開濾池下部部的反沖洗氣氣管，在濾層層下部形成一一段氣墊層，當(dāng)當(dāng)氣墊層達(dá)到到一定高度后后，此時(shí)瞬時(shí)時(shí)把氣墊層中中的空氣通過過閥門或虹吸吸的方法迅速速排空，此時(shí)時(shí)濾層中從上上到下沖洗的的水流量瞬時(shí)時(shí)突然加大，導(dǎo)導(dǎo)致濾料層突突然向下膨脹脹，脈沖幾次次后，可以把把附著在濾料料上的懸浮物物質(zhì)脫落，再再打開排泥閥閥，利用生物物濾池的出水水進(jìn)行水漂洗洗，可有效地地達(dá)到清潔濾濾料的目的。2、試驗(yàn)方法2.1試驗(yàn)原原水試驗(yàn)驗(yàn)在金衛(wèi)泵房房旁進(jìn)行，原原水從紫石涇涇取水，由張張埝泵房提升升后經(jīng)13公里輸送到到金衛(wèi)泵房，試試驗(yàn)采用金衛(wèi)衛(wèi)泵房出水進(jìn)進(jìn)行試驗(yàn)，原原水中污染主主要是有機(jī)物物、錳、鐵、色色度等污染，原原水中CODMN多在7～9之間，鐵含含量一般在0.5～2mg/l之間，錳含含量在0.2～1mg/l左右，色度度在30～40之間，而試試驗(yàn)期間氨氮氮普遍不高，多多在1mg/l以下，原水水中很多指標(biāo)標(biāo)已經(jīng)超過《地地表水環(huán)境質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，在不預(yù)加加氯的情況下下，對(duì)錳的去去除效果不佳佳，過濾后出出水錳的含量量一般在0.1mgg/l以上，導(dǎo)致致管道未端常常反應(yīng)有"黃水"出現(xiàn)，為此此，在原水中中投加大量氯氯，以氧化錳錳，降低出廠廠水色度，但但這樣一方面面導(dǎo)致氯與水水中的有機(jī)物物還會(huì)反應(yīng)產(chǎn)產(chǎn)生三鹵甲烷烷(THMss)和其它的鹵鹵化副產(chǎn)物，有有害有機(jī)物明明顯升高，水水中氯味較重重。本次次試驗(yàn)的主要要內(nèi)容主要針針不同的預(yù)處處理構(gòu)筑物對(duì)對(duì)水中的有機(jī)機(jī)物、氨氮、錳錳進(jìn)行處理。2.2工藝流程及及試驗(yàn)裝置原水經(jīng)計(jì)計(jì)量后從輕質(zhì)質(zhì)濾料濾池底底部進(jìn)入（彈彈性填料接觸觸氧化池、陶陶粒濾池試驗(yàn)驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行），實(shí)實(shí)驗(yàn)裝置池高高4.5m，直徑為600mm，其中反沖沖洗氣囊厚度度為0.75m，濾層出水水區(qū)高度為0.75m，濾層厚度度為2.0m，濾料粒徑徑為3～5mm，濾池下采采用穿孔配氣氣管和集水管管，氣水逆流流，出水采用用穿孔管集水水，濾池出水水裝有轉(zhuǎn)子流流量計(jì)，并設(shè)設(shè)有放空管、排排泥管，試驗(yàn)驗(yàn)裝置如圖2所示。3、試驗(yàn)結(jié)果與與分析3.1自然掛掛膜試驗(yàn)驗(yàn)采用自然掛掛膜，實(shí)驗(yàn)從從2001年1月20日開始試運(yùn)運(yùn)行，至2月1日開始正式式運(yùn)行，掛膜膜時(shí)濾速一般般在5～8m/h，氣水比控控制在1：1左右，掛膜膜期間原水溫溫度平均在6℃～10℃之間，掛膜膜期間原水氨氨氮多在0.6～1.0mgg/l之間，經(jīng)測(cè)測(cè)定濾池對(duì)水水中NH3-N去除率逐漸漸增加，至3月初，進(jìn)水水氨氮0.5～1.0mgg/l時(shí)，出水中NH3-N達(dá)0.1mgg/l左右，對(duì)氨氨氮的去除率率達(dá)到80％以上，基基本完成掛膜膜過程，由此此可見，即使使在溫度較低低的情況下，采采用自然掛膜膜是可行的。3.2試驗(yàn)結(jié)結(jié)果試驗(yàn)驗(yàn)期間對(duì)色度度、氨氮、有有機(jī)物、Mn的去除效果果詳見表：

水溫流量色度氨氮CODMn進(jìn)水出水去除率進(jìn)水出水去除率進(jìn)水出水去除率進(jìn)水出水去除率3月15日13℃2.628280%0.50.0492%7.66.811%0.220.1245%3月20日14℃2.5312810%0.450.0491%7.447.124%0.140.129%3月21日14℃2.5

0.450.0784%7.286.964%0.120.0558%3月22日15℃329283%0.50.0786%7.447.361%0.30.287%3月27日14℃1.3

10.0892%7.437.51-1%0.320.1359%3月28日15℃3.1

1.10.0595%8.498.243%0.320.1263%4月3日153

0.320.0778%87.1810%0.120.120%4月12日163.529283%0.750.0495%7.427.252%0.150.133%4月18日181.7

0.380.0879%7.917.584%0.120.120%4月19日183.9

0.50.0884%9.238.983%0.120.117%4月24日17432299%10.1585%7.396.6710%0.140.0843%4月25日174

10.0496%7.236.914%0.150.1127%4月26日174

0.90.1484%7.076.597%

4月27日

4

0.980.1288%7.076.755%0.140.0564%4月28日183.8

0.980.1189%6.436.430%0.140.0471%5月8日2043538

0.780.8-3%7.917.910%0.180.0667%5月15日

3.33838

0.550.1376%

#div/0!!0.320.1359%5月16日

3

0.50.2256%8.887.5415%0.320.0488%6月12日

3

10.3268%10.410.40%0.450.1176%6月13日243

10.1882%10.510.23%0.60.183%6月14日

3

10.1288%9.229.062%0.480.1275%6月19日2534545

1.30.2581%8.658.492%0.350.1557%6月20日263

0.780.3555%8.658.97-4%0.380.1268%6月26日

3

1.160.3570%8.819.05-3%0.80.1483%7月3日3034848

2.50.3586%10.810.61%0.450.178%平均

0.860.1780%8.217.943%0.280.1161%3.3試驗(yàn)結(jié)結(jié)果分析3..3.1、對(duì)氨氮的的去除經(jīng)經(jīng)對(duì)3月～6月統(tǒng)計(jì)，進(jìn)進(jìn)水氨氮濃度度一般為0.5～2.5mgg/l，平均0.86mmg/l，試驗(yàn)時(shí)溫溫度為6～30℃，在進(jìn)水流流量為2～4m3/h（濾速在6～15m/h）的情況下下，出水氨氮氮平均為0.17mmg/l，輕質(zhì)生物物濾池對(duì)氨氮氮的去除率達(dá)達(dá)到80％，根據(jù)以以上數(shù)據(jù)可以以看出，即使使在溫度較低低的情況下，生生物濾池對(duì)氨氨氮仍有較好好的去除效果果，同樣在不不同濾速情況況下（濾速達(dá)達(dá)到15m/h）,生物濾池對(duì)對(duì)氨氮的去除除率均較高，這這說明生物輕輕質(zhì)濾料濾池池生物預(yù)處理理在不同溫度度及濾速下對(duì)對(duì)水中的氨氮氮去除有較好好的穩(wěn)定性。在相同進(jìn)進(jìn)水條件下，彈彈性填料水力力停留時(shí)間為為1.4～2小時(shí)，而陶陶粒濾池濾速速為4～10m/h，水力停留留時(shí)間為25～60min，輕質(zhì)濾料料濾池濾速為為6～15m/h，停留時(shí)間間為17～35min，三種不同同預(yù)處理方法法對(duì)氨氮的去去除情況比較較見圖：3.3.2、對(duì)對(duì)有機(jī)物的去去除生物物預(yù)處理對(duì)水水中可降解的的有機(jī)物BDOC、AOC具有較好的的去除效果，水水的生物穩(wěn)定定性有明顯的的提高，從而而防止管網(wǎng)中中細(xì)菌進(jìn)一步步繁殖，考慮慮在水廠中一一般采用CODMn來(lái)反應(yīng)水中中有機(jī)物的含含量，實(shí)驗(yàn)采采用CODMn來(lái)反應(yīng)生物物濾池對(duì)有機(jī)機(jī)物的去除作作用,經(jīng)對(duì)2～4月數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)表明，水中中有機(jī)物含量量較高，一般般情況下，CODMn在6～9mg/l之間，試驗(yàn)驗(yàn)進(jìn)水平均CODMn為8.21mmg/l，經(jīng)生物預(yù)預(yù)處理后，出出水CODMn為7.94mmg/l，生物預(yù)處處理對(duì)CODMn統(tǒng)計(jì)平均去去除率為3％，由此可可見，生物預(yù)預(yù)處理對(duì)該水水源中的CODMn的去除效果果不明顯。3.3.3、對(duì)Mn、色度的去去除試驗(yàn)驗(yàn)期間，統(tǒng)計(jì)計(jì)進(jìn)水Mn的濃度平均0.28mmg/l，在進(jìn)水流流量為2～4m3/h（濾速在6～15m/h）的情況下下，出水錳平平均濃度為0.11mmg/l，生物預(yù)處處理對(duì)錳的去去除率達(dá)到61％，試驗(yàn)中中發(fā)現(xiàn)，單純純混凝沉淀處處理，對(duì)Mn的去除效果果基本無(wú)效果果，但生物預(yù)預(yù)處理與常規(guī)規(guī)處理相結(jié)合合，混凝沉淀淀后出水在0.01～0.02mmg/l左右，水中中的錳的去除除率可達(dá)到95％以上，這這說明：?jiǎn)为?dú)獨(dú)的生物預(yù)處處理和混凝沉沉淀對(duì)錳不能能夠徹底的去去除，把生物物預(yù)處理與常常規(guī)混凝沉淀淀相結(jié)合起來(lái)來(lái)，能夠有效效的去除水中中的錳?？赡苣苁且?yàn)樯镂镱A(yù)處理可以以把錳進(jìn)行氧氧化（由二價(jià)價(jià)錳變?yōu)樗膬r(jià)價(jià)錳），再經(jīng)經(jīng)過混凝處理理，則錳的基基本去除。原水中中色度較大,一般在30～40左右，在不不預(yù)加氯氧化化的情況下，經(jīng)經(jīng)常規(guī)混凝沉沉淀過濾處理理后色度基本本在16～17之間，很難難達(dá)到生活飲飲用水水質(zhì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，從生物物預(yù)處理數(shù)據(jù)據(jù)可知，同樣樣，生物預(yù)處處理對(duì)原水中中的色度去效效果不明顯，但但生物預(yù)處理理與常規(guī)處理理相結(jié)合，使使出水中的色色度降到12左右，比常常規(guī)混凝處理理的出水色度度有明顯改善善，這說明，增增加生物預(yù)處處理，有利于于促進(jìn)混凝沉沉淀對(duì)色度的的去除，但生生物預(yù)處理本本身對(duì)色度的的去除效果不不明顯。3.3.4對(duì)濁度的去去除試驗(yàn)驗(yàn)期間生物預(yù)預(yù)處理對(duì)濁度度的去除情況況進(jìn)行測(cè)定，試試驗(yàn)期間不同同生物預(yù)處理理對(duì)濁度的去去除情況統(tǒng)計(jì)計(jì)結(jié)果見下表表不同生物預(yù)處理理對(duì)濁度去除除情況表時(shí)間（數(shù)據(jù)數(shù)量量）原水濁度彈性填料陶粒濾池濾池出水濁度去除率出水濁度去除率出水濁度去除率月17~4(554>組)7.528.524%2144%29.721%s5月8日月3日日組)24.920.119%17.529.7%2211.6%彈性填料與與BIOSMMEDI生物濾池對(duì)對(duì)濁度的去除除效果基本類類似，相對(duì)于于陶粒濾池，BIOSMMEDI生物濾池氣氣、水速度高高，生物濾池池對(duì)濁度的截截留率較低，有有利于降低生生物濾池反沖沖洗的頻率。4、討論4.1、濾池運(yùn)運(yùn)行時(shí)阻力試驗(yàn)期期間還對(duì)BIOSMMEDI生物濾池運(yùn)運(yùn)行時(shí)濾層阻阻力的進(jìn)行了了測(cè)定，首先先對(duì)反沖洗后后不同水、氣氣量的初始阻阻力損失如下下表：水流量(m3//h)氣流量(m3//h)濾層阻力損失((mm)221042311332182331844226743277濾層厚度為2mm，濾料粒徑徑為3～5mm試驗(yàn)還對(duì)水水量3m3/h、氣量3m3/h情況下，濾濾層的水頭損損失進(jìn)行測(cè)定定，經(jīng)過20天的不間斷斷運(yùn)行后，輕輕質(zhì)濾層的水水頭損失在0.4m以下，而在在相同流量情情況下，陶粒粒濾池經(jīng)過三三天的運(yùn)行，其其水頭損失達(dá)達(dá)到1.5m以上，這是是因?yàn)檩p質(zhì)濾濾料層采用氣氣水同向流，避避免了氣水逆逆向流時(shí)水和和氣速度抵消消而造成能量量的浪費(fèi)，減減少濾層的阻阻力，另外，由由于輕質(zhì)濾料料濾層采用人人工濾料，粒粒徑較均勻，孔孔隙率較大；；濾池運(yùn)運(yùn)行過程中阻阻力損失較小小，能夠延長(zhǎng)長(zhǎng)反沖洗周期期，降低運(yùn)行行過程中的能能耗，同時(shí)還還有利于與后后續(xù)處理混凝凝沉淀池相配配合。4.2、供氣方式式生物預(yù)預(yù)處理曝氣主主要保證生物物呼吸所需要要的氧，其次次是促進(jìn)生物物膜的更新，對(duì)對(duì)于輕質(zhì)濾料料生物濾池，空空氣經(jīng)過濾層層的分散、阻阻擋作用下，使使空氣的利用用率大大提高高，通過對(duì)裝裝置中的溶解解氧進(jìn)行測(cè)定定，在進(jìn)水溶溶解氧濃度為為2.5mgg/l，氣水比0.5:1的情況下，出出水中溶解氧氧為7.6mgg/l(飽和溶解氧氧為8.8mgg/l)，這說明，該該濾池具有較較高的充氧效效率，只需要要簡(jiǎn)單的穿孔孔曝氣方式即即可滿足要求求。4.3濾池反沖洗洗該濾池池反沖洗利用用濾池的上部部出水沖洗，使使濾層在