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单层滤料有缺陷,双层滤料过滤更出色

发布时间:2020/03/13     浏览:

双层级配滤料—为了解决单层级配滤料表层堵塞的弊端和实现“反粒度”深层过滤,改善粒径的不合理分布,采用双层级配滤料在一定程度上优化了滤料层结构、提高了过滤速度、延长了过滤周期,而且出水水质、截污量和深度也都有显著提高。但反冲洗后,双层级配滤料中每一层仍表现出“正粒度”的特征,这正是其较大的症结所在。另外,双层及配滤料还存在反冲洗后两种滤料相互混杂,而影响过滤的情况。目前采用的双层级配滤料主要有无烟煤—石英砂双层滤料、活性炭—石英砂双层滤料、陶粒—石英砂双层滤料和陶粒—锰砂双层滤料等。

(1)无烟煤—石英砂双层滤料。

在成都市五水厂采用无烟煤—石英砂双层滤料和单层石英砂滤料进行对比试验,原水来自该水厂1#机械加速澄清池。滤料层厚度均为80cm,无烟煤滤料层厚度50cm,下层石英砂滤料层厚度30cm。

实验发现,在相同过滤速度下,对于有一定有机物污染的水,煤砂双层滤料的综合过滤性能优于单层石英砂滤料,煤砂双层滤料滤床对CODMn、氨氮和色度等的去除能力显著优于单层石英砂滤床,如煤砂双层滤料滤床对氨氮的平均去除率为69.47%,远高于单层石英砂滤床,煤砂双层滤料滤床对色度的平均去除率为96.99%,比单层石英砂滤床对色度的平均去除率高出20%,出水色度低,平均仅为0.2cu,同时,其去除状况在经历过初期的滤床成熟期后非常稳定,而石英砂滤床去除情况波动比较大。这样采用煤砂双层滤料滤床可以降低消毒氯量,节省生产成本,并降低生产控制难度。

(2)活性炭—石英砂双层滤料。

嘉兴南门水厂建于20世纪年代初,采用常规工艺,设计规模为5×104m3/d。因原水水质较差(超标因子为氨氮、CODMn、Mn、DO等),目前可以低负荷运行,实际生产能力约为3×104m3/d。

为了改善和提高水厂出水水质,考虑到场地等条件的限制,在预氧化强化混凝的基础上,将原来的普通石英砂滤池改造为活性炭—石英砂双层滤料滤池,上部活性炭层高70cm,下部石英砂层高30cm。进行稳定运行期后,活性炭—石英砂双层滤料滤池可消减氨氮负荷0.70-1.30mg/L,而原石英砂滤池去除氨氮负荷只有0-0.3mg/L;活性炭—石英砂滤池对CODMn和锰的去除率为15%-22%,对锰的去除率≥90%,均远高于原普通单层石英砂滤池对CODMn和锰的去除率,而制水成本仅增加约0.025元/m3;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地衔接,运行管理方便,制水增加不多,比较适合老水厂技术改造。实践证明,强化混凝—生物活性炭/砂双滤料池组合工艺是处理低氨氮(<1.5mg/L)、低CODMn(4~6mg/L)、低锰(<0.7mg/L)、微污染原水的经济性选择。

(3)陶粒—石英砂双层滤料。

试验采用的陶粒—石英砂双层滤料为:石英砂厚0.45m(粒径0.7-1.2mm),陶粒厚0.4m(粒径1-2mm),砾石承托层厚0.35m。在进水浊度5-10NTU且呈波状起伏的情况下,出水浊度基本在0.5NTU左右,当运行9h后,出水浊度>1NTU;陶粒有良好的吸附、过滤以及微絮凝作用,即通过絮凝剂在滤料中就能将有机物和无机颗粒捕获,甚至能捕获2μm小的颗粒;出水中Fe的含量由1.04mg/L下降为0.1mg/L,即对水中Fe有很好的去除作用,且出水水质稳定;滤池的过滤速度可达到 10m/h。

与单层(石英砂)滤料的过滤效果比较,水厂采用单层石英砂滤料进行对比过滤试验,石英砂(0.7-1.2mm)厚0.7mm,承托层厚0.35m,原水进水浊度为5-10NTU,滤速为8m/h,结果发现滤池的出水浊度虽然达到国家标准,但出水浊度值多在1.5-2.5NTU之间,且没有絮凝发生,过滤运行7h后,即发生杂质穿透(出水浊度>3NTU),因此,反冲洗周期相对较短。双层滤料的反冲洗周期至少是单层滤料滤池的2倍。

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