活性炭反冲洗
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500 mm×500 mm,高度为4.92 m,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、187 mg/ 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1.5 mg/L左右;主臭氧化的接触时间和投量分别为16 min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23.2~19.9 min,沉淀池清水 区上升流速为1.39~1.62 mm/s、斜管内上升流速为1.60~1.87mm/s,滤池滤速为6.49~7. 57 m/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、6 mg/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、2.5 m,冲洗强度分别为12、14、18L/(m2.s),冲洗历时约为10 min。第二阶段气水联合反冲洗试验的炭床高度为2.0 m,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、1 2、14L/(m2.s),水冲历时约为10 min。
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。
2 结果与分析
水中生物颗粒的相对含量以浊度表示,其微生物最低检测浓度为3.7×105个/mL〔4〕。BAC滤池反冲废水中微生物浓度(个/mL)的数量级一般不低于105〔2、3〕,故以反冲废水的浊度作为一项主要检测指标。
2.1 水反冲
①冲洗强度
试验中以相同反冲历时下的反冲废水浊度、反冲废水浊度与初始浊度的比值、从高浊度到持续低浊度的出现历时作为评价指标。
在一定范围内提高水冲强度会改善反冲洗效果。当运行条件相近、水冲强度分别为14、18/(m2.s)时,反冲废水初始浊度分别为34.3、116 NTU。去除负荷相同导致二池截污量大致相等,而初始浊度高意味着被冲下的杂质多,由此推知经低强度水 冲后的BAC滤池残余杂质较多,这主要是由于水冲强度高会产生较大的剪切力和拖拽力,更好地促使炭、水以及炭粒间的摩擦碰撞。两种水冲强度下反冲废水浊度比值为10%的历时分别为200s和80 s,反冲废水浊度由高到趋于平稳的历