镇江市金山水厂炭滤池生物性能的研究

分析了金山水厂臭氧-炭滤池运行过程中活性炭的吸附性能和生物性能的变化、炭滤池生物量的分布特征、反冲洗对炭滤池生物量的影响以及炭滤池出水的生物安全性情况。结果表明,炭滤池开始运行时,以吸附作用为主,去除COD_(Mn)的效果显著,去除率达60.33%,对氨氮无去除效果;随着活性炭逐渐吸附饱和,生物作用逐步形成,去除氨氮的效果提升,炭滤水几乎不含氨氮,此时对COD_(Mn)的去除以生物作用为主,去除率为37%;运行初期炭滤池生物量较少,运行至241~270 d时,生物量达到了最大值,维持在110~120 nmol P/g炭的范围内;炭滤池中活性炭表层的生物量最多,且随着炭池深度的增加呈递减趋势;反冲洗次数增加会抑制微生物的生长,炭池运行初期可以延长反冲洗周期以促进微生物的生长,从而形成稳定的生物膜,也可缩短反冲洗周期来抑制微生物的生长。     

生物活性炭滤池反冲洗技术的优化

反冲洗是生物活性炭滤池运行中的一个关键步骤,合理优化反冲洗过程有助于改善其整体运行性能。为此,采用反冲洗废水的浊度、滤池运行中的水头损失变化、对有机物的去除效果以及出水细菌数等指标,比较分析了4种不同的反冲洗方式对生物活性炭滤池运行效果的影响,最终认为气水联合反冲洗更适合于生物活性炭滤池。     

臭氧/生物活性炭工艺的运行优化研究与工程示范

针对臭氧/生物活性炭(O3/BAC)工艺在珠江下游地区应用中存在的容易孳生微型生物、出水pH值降低、臭氧投加量难以量化等问题,开展了运行优化研究,并将技术成果应用于规模为100×104m3/d的示范工程。O3/BAC工艺运行优化示范工程重点示范了炭滤池原位酸碱改性技术及石灰优化调节出厂水pH值、臭氧投加量优化、炭滤池反冲洗方式优化3项关键技术成果。示范工程自2012年1月建成投产至今运行稳定,出水浊度≤0.2 NTU,COD Mn≤2 mg/L,pH值稳定在7.2~7.5,并显著提高了出水的生物安全性。该示范工程的建设,建立了该地区饮用水深度净化工艺保障体系,实现了O3/BAC工艺运行控制系统的全面优化。     

BAC/UF替代砂滤的短流程饮用水处理工艺研究

利用生物活性炭/超滤(BAC/UF)工艺替代砂滤,将传统饮用水处理工艺改造成以BAC/UF为核心的短流程深度处理工艺。通过测定跨膜压差、有机物和颗粒物等指标,研究了深度处理工艺的效果。结果表明,改造后的深度处理工艺出水浊度0.1 NTU,大于2μm的颗粒数均值为46个/m L,微生物安全性显著提高。出水CODMn平均为0.81 mg/L,比改造前降低了15%。通过强化反冲洗工艺可将跨膜压差控制在40~50 k Pa之间。经改造后工艺运行成本由0.226元/m3增加至0.366元/m3,增加了约0.14元/m3。BAC/UF替代传统砂滤显著提高了饮用水水质,经济可行,具有推广应用潜力。     

生物活性炭滤池的反冲洗方式研究

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。     

活性炭滤柱反冲洗对有机物去除效果的影响

反冲洗方式是影响活性炭滤池正常运行的关键因素。以反冲洗废水浊度、浊污比、反冲洗前后活性炭滤柱上生物量和生物活性的变化为指标,分析反冲洗后活性炭滤柱去除有机物的效果,观察4种不同的反冲洗方式对活性炭滤柱运行效果的影响。试验结果表明:在活性炭滤柱试验中,以气冲强度8 L/(s·m~2)、水冲强度11 L/(s·m~2)、膨胀度10%、历时8 min的气水混合反冲效果最好,反冲洗后活性炭滤柱对有机物的去除率增长最多。     

生物活性炭滤柱反冲洗技术优化

在生物活性炭深度处理技术的应用中,反冲洗的方式与最佳参数直接影响活性炭滤池的运行效果和成本.采用反冲洗水的浊度、对CODMn、UV254的去除效果以及出水颗粒数等指标进行分析,以新炭和四年炭为研究对象,比较分析了5种不同的反冲洗方式对生物活性炭滤柱运行效果的影响.     

生物活性炭滤柱反冲洗技术优化

在生物活性炭深度处理技术的应用中,反冲洗的方式与最佳参数直接影响活性炭滤池的运行效果和成本。采用反冲洗水的浊度、对COD Mn、UV254的去除效果以及出水颗粒数等指标进行分析,以新炭和四年炭为研究对象,比较分析了5种不同的反冲洗方式对生物活性炭滤柱运行效果的影响。     

北方某水厂臭氧/活性炭深度处理工艺设计

为改善出厂水水质,北方某水厂在常规水处理工艺基础上,新建规模为40.0×104m3/d的臭氧/活性炭深度处理工艺。水厂运行实践表明,深度处理出水水质指标全部达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)。详细介绍了臭氧/活性炭深度处理工艺的设计情况,对臭氧的投加方式及活性炭翻板滤池的工艺设计、反冲洗方式等关键技术进行了说明。     

生物活性炭技术在污水回用深度处理中的应用

以城市污水处理厂二级出水为对象．开展了生物活性炭技术回用深度处理的现场试验,重点研究了运行方式及主要运行参数对深度处理效果的影响。研究表明：生物活性炭上向流运行明显优于下向流．在空床停留时间为10min,气水比2.7．反冲洗周期为4～6天时,出水氨氮、浊度及有机物等主要指标均可达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB／T18920—2002）要求,在城市污水处理厂出水回用于城市杂用水的深度处理中有较好的应用前景。     

普通快滤池改造为气水反冲洗均质滤料滤池工程实践

针对大连大沙沟净水厂原有普通快滤池过滤周期短、产水量下降、反冲洗效果不佳等问题,进行了技术改造。将原有中阻力陶瓷滤砖配水系统改为Azurfloor整体滤板小阻力长柄滤头配水,煤-砂滤料改为石英砂均质滤料,单一水反冲洗改为气水反冲洗,并完善了滤池的自动控制系统。运行情况表明,改造后滤池出水水质提高,反冲洗效果明显改善,产水量增加了10×104m3/d,运行成本减少且滤站实现了自动化运行,经济效益和社会效益显著。     

生物除铁除锰滤池对As（V）的去除效果研究

采用人工配水模拟天然水体,考察了生物除铁除锰滤池对As（V）的去除性能。结果表明,当原水As（V）含量不高于200wg／L时,生物除铁除锰滤池对铁、锰的去除效果不受砷的影响,且As（V）去除率可达到95％以上,出水铁、锰及砷含量均满足标准限值要求;生物除铁除锰滤池对As（V）的去除主要发生在深度为0～660mm的滤层内;滤柱在反冲洗后,短时期内会出现砷、铁含量超标现象。     

BIOFILM FORMATION IN GRANULAR-BED FILTERS

A high microbiological quality of drinking water must be ensured to protect public health. The filtration techniques that are used in treating drinking water play an important role; however, a biofilm can form on granular-media filters and the accumulated bacteria can slough off and enter the filtered water.
The aim of this research was to examine (a) the potential for biofilm formation and detachment from filter sand, and (b) the effect of different backwash regimes on biofilm removal. During the operation of the filter, bacteria became attached to the sand media, particularly in the top 30 mm of the filter bed. A water-only backwash at 20% and 40% bed expansion demonstrated poor removal of biofilm throughout the depth of the bed. Collapse-pulsing is a more efficient method and results in a reduction in the number of bacteria in the filtered water.     

Development of biomass in a drinking water granular active carbon (GAC) filter

Indigenous bacteria are essential for the performance of drinking water biofilters, yet this biological component remains poorly characterized. In the present study we followed biofilm formation and development in a granular activated carbon (GAC) filter on pilot-scale during the first six months of operation. GAC particles were sampled from four different depths (10, 45, 80 and 115 cm) and attached biomass was measured with adenosine tri-phosphate (ATP) analysis. The attached biomass accumulated rapidly on the GAC particles throughout all levels in the filter during the first 90 days of operation and maintained a steady state afterward. Vertical gradients of biomass density and growth rates were observed during start-up and also in steady state. During steady state, biomass concentrations ranged between 0.8-1.83 x 10⁻⁶ g ATP/g GAC in the filter, and 22% of the influent dissolved organic carbon (DOC) was removed. Concomitant biomass production was about 1.8 × 10¹² cells/m²h, which represents a yield of 1.26 × 10⁶ cells/μg. The bacteria assimilated only about 3% of the removed carbon as biomass. At one point during the operational period, a natural 5-fold increase in the influent phytoplankton concentration occurred. As a result, influent assimilable organic carbon concentrations increased and suspended bacteria in the filter effluent increased 3-fold as the direct consequence of increased growth in the biofilter. This study shows that the combination of different analytical methods allows detailed quantification of the microbiological activity in drinking water biofilters.     

BAF反冲洗过程的优化控制分析

为优化曝气生物滤池(BAF)的反冲洗参数,从降低能耗的角度出发,通过模型分析和数学推导,建立了BAF最佳反冲洗周期公式,确定了最佳反冲洗参数,同时考察了反冲洗参数对BAF内微生物作用的影响.结果表明,瞬时产水率和周期平均产水率相等时所对应的滤池运行时间是滤池的最佳反冲洗周期,此时BAF的产水率达到最大;试验条件下的最佳反冲洗参数:先气冲洗3 min,再气水联合反冲洗5 min,最后水漂洗10 min,其中水冲洗和气冲洗强度分别为9和18 L/(m<'2>·s);反冲洗参数对微生物作用的影响较大,反冲洗后BAF进水端处的生物量损失率最大.最佳反冲洗周期公式的建立不仅可提高滤池效率、节省能耗,更重要的是可为实现反冲洗过程的自动控制奠定基础,具有一定的现实意义.     

大型钢铁公司生产废水的处理与回用

为减少新水取水量,降低吨钢新水耗量,实现节能减排,江阴兴澄钢铁公司根据总体规划及生产发展用水要求建设了生产废水处理与回用工程。该工程处理规模为3.6×104m3/d,采用微涡旋反应沉淀池/双层过滤器工艺,运行成本约0.33元/m3,处理出水与该厂净水处理站的出水混合后作循环水补水。介绍了该工程的工艺流程、主要构筑物的设计参数及特点。     

O3/BAC对氯化消毒副产物的控制作用

采用臭氧化—生物活性炭(O3／BAC)深度处理工艺去除水中消毒副产物前质的试验结果表明，该工艺能够有效去除水中消毒副产物前质，可控制氯化消毒副产物的生成，其中主臭氧化对三卤甲烷前质和卤乙酸前质均具有很好的去除效果，生物活性炭对卤乙酸前质表现出较好的去除效果，但对三卤甲烷前质的去除效果有限；藻类、有机物等在滤层的累积使得砂滤池在同一工作周期中的不同阶段对水中三卤甲烷前质的去除效果有所不同，因而需要合理设置砂滤池的反冲洗周期。臭氧化—生物活性炭工艺充分发挥了臭氧化和生物活性炭两种技术的优点，并相互促进和补充，能够充分保障饮用水的安全性。     

除蚤剂对活性炭上微生物的影响

从对生物量和微生物耗氧速率的影响方面，考察了盐水、氨水、氯和氯胺等四种除蚤剂对活性炭上微生物的影响。小试结果表明，投加4种药剂虽使得活性炭上的生物量降低1～2个数量级，但基本上能维持在10^6数量级，即这种影响在可接受的范围之内；药剂对活性炭上微生物的活性具有抑制作用。选取盐水和氨水做对活性炭上微生物影响的生产性试验，结果表明：投加20g／L的盐水和10mg／L的氨水后，活性炭上的生物量降低了40％～60％，但都能维持在10^6数量级，因此认为药剂对活性炭上生物量的影响可以忽略不计；同时，微生物的活性随着过滤的进行而逐渐得到恢复，用盐水浸泡过的滤池需要5d的恢复时间，而用氨水浸泡的滤池只需2～3d。可见，采用盐水或氨水浸泡活性炭滤池来控制剑水蚤的生长是可行的。     

滤池气水反冲洗过程中气与水强度关系的确定

以Amirtharajah的关于气水反冲洗的理论为基础,通过对其理论及经验公式的分析和研究,并结合当前运行良好的水厂滤池的生产数据,进一步确定和验证了气水反冲洗的相关控制指标,并得出了气水反冲洗过程中水的强度与气的强度关系的新的经验公式。结果表明,为获得滤池反冲洗的较佳状态,应根据L/D在0.30～0.50内对V/Vmf酌情取值。