生物活性炭滤池反冲洗方式研究（一）

    摘要：反冲洗是保证生物活性炭滤池成功运行的一个重要环节。对不同反冲洗方式的效果进行了比较，根据反冲洗废水浊度变化及对滤池出水水质的影响，确立了合理的反冲洗方式，并给出相关的反冲洗强度和反冲洗历时参数，以期为生物活性炭滤池的设计和运行提供参考。
    关键词：生物活性炭滤池反冲洗
    Study on the Backwash Method of Biological Activated Carbon Filter
    Abstract：Backwash is very important for ensuring the successful performance of biological activated carbon (BAC) filter and an experimental study on the comparison of va rious backwash methods‘ results was carried out.Based on the variation in turbid ity of backwash effluent and the impact of backwash methods on filter effluent q uality,the proper backwash method was determined and the related parameters such as backwash strength and period were recommended,so as to offer reference for t he design and operation of BAC filter.
    Keywords:biological activated carbon;filter;backwash
    在臭氧—生物活性炭深度处理技术应用中，生物活性炭(BAC)滤池的反冲洗问题非常棘手又亟需解决。随着BAC滤池运行时间的延长，炭粒表面和滤床中积累的生物和非生物颗粒量不断增加，导致炭粒间隙减小，影响滤池的出水水质和产水量［1］。反冲洗方式与相关参数直接影响BAC滤池的运行效果和成本。有研究表明［2］，采用单独水冲的滤池出水中生物可同化有机碳(AOC)和细菌量高于采用气水联合反冲的滤池，而充分去除过量的生物膜是保证滤池成功运行的重要前提。国外对生物滤池反冲过程中的颗粒脱附机理进行了研究［3］，但关于其程序及相关参数选取的报道较少，而这又恰是指导生产所必须解决的重要问题。国内对此方面的研究起步较晚，个别采用生物活性炭技术的水厂只能直接参照国外经验，如昆明、北京水司均采用单独水冲(滤层膨胀率为25%)。
    1 试验方法
    1.1工艺流程及装置
    中试的工艺流程为预臭氧化→混凝、沉淀、过滤→臭氧—生物活性炭，试验装置包括常规处理、臭氧化和BAC滤池处理系统。
    BAC滤池横断面尺寸为500mm×500mm，高度为4.92m，内部均分为两格，采用小阻力配水系统。池内装填ZJ-15型柱状活性炭，其碘值和亚甲蓝吸附值分别为961、187mg/g。运行之前采用未加氯的砂滤出水先浸泡活性炭1周，再反洗清洁。
    试验期间，臭氧化与常规处理工艺参数基本恒定。预臭氧化的接触时间和投量分别为4.5min和1.5mg/L左右；主臭氧化的接触时间和投量分别为16min和2.0mg/L左右。常规处理水量为3～3.5m3/h，混合时间为6～6.5s，反应时间为23.2～19.9min，沉淀池清水区上升流速为1.39～1.62mm/s、斜管内上升流速为1.60～1.87mm/s，滤池滤速为6.49～7.57m/h。混凝剂和pH值调节剂分别采用液态碱铝和氢氧化钠，投加浓度分别为2.5、6mg/L左右。
    1.2反冲方式
    第一阶段单独水反冲试验的炭床高度分别为2.0、2.5m，冲洗强度分别为12、14、18L/(m2·s)，冲洗历时约为10min。第二阶段气水联合反冲洗试验的炭床高度为2.0m，气冲强度分别为8、11、14L/(m2·s)，气冲历时分别为3、5min；水冲强度分别为6、8、10、12、14L/(m2·s)，水冲历时约为10min。
    试验期间BAC滤池进水水温较高(平均为29℃)，采用自然挂膜(生物膜成熟时间约为15d)，其反冲洗周期一般为7d。