技术干货 | 臭氧-活性炭滤池在水厂提质改造工程中的设计应用

2020-08-29 16:34:50 173

北极星水处理网讯:水环境的污染已是当今世界范围内普遍存在的问题。水污染的情况日趋严重,许多饮用水处理厂的水源也受到不同程度的污染。常规污水处理工艺已不能满足现状水源水处理要求,预处理工艺、强化常规处理工艺和深度处理工艺等是今后主要的发展方向,其中臭氧-生物活性炭技术是深度处理工艺中非常有效的处理手段,得到了广泛应用。

01 臭氧-生物活性炭工艺

臭氧-生物活性炭技术就是把臭氧氧化和活性炭工艺组合使用,包括原水的预臭氧氧化、活性炭吸附和生物降解等作用。臭氧氧化活性炭吸附工艺可有效去除原水中的有机污染物质,改善色臭味等感官指标,降低管网内可同化有机碳(AOC)的生物风险和加氯产生的消毒副产物风险,提高水质的生物稳定性,并使处理后水的致突变性呈现阴性;同时能够显著去除水中藻类和藻毒素,以及水中含有的隐孢子虫等致病微生物和内分泌干扰物。

02 臭氧-生物活性炭工艺的设计要点

1、臭氧-生物活性炭中臭氧投加量宜根据待处理水的水质状况并结合试验结果确定,一般预臭氧0.5 ~ 1.0mg/L,主臭氧2.0 ~ 3.0mg/L。

2、臭氧接触池内水面与池内顶宜保持0.5 ~ 0.7m 距离。预臭氧接触水力停留时间一般为2 ~ 5 min,臭氧气体宜通过水射器抽吸后注入设于进水管上的静态混合器,或通过专用的大孔扩散器直接注入到接触池内;主臭氧接触池水力停留时间约宜为6 ~ 15min,臭氧气体宜通过设在布气区底部的微孔曝气盘直接向水中扩散。接触后余臭氧宜控制在0.1mg/L 以下,尾气必须进行无害化处理。

3、设计活性炭滤池前应已有相似条件活性炭滤池的成功运行经验,并进行必要的试验,主要设计参数宜如下范围选择:空床接触时间10 ~ 20min,空床流速10 ~ 11m/h,炭层过滤厚度2.0m 左右。

03 臭氧- 活性炭滤工艺设计

1、活性炭吸附滤池池型选择

目前,国内通常采用的活性炭吸附滤池池型主要有V 型滤池、翻板滤池和上向流滤池三种,它们具有各自的特点。

活性炭吸附V 型滤池

活性炭吸附V 型滤池与普通V 型砂滤池构造相似,活性炭吸附V型滤池的工艺特点是采用均质滤料,通过V 型槽布水,采用小阻力的滤头滤板分配反冲洗的气和水,滤池中间设排水槽,它采用低强度水反冲洗,反冲时滤料微膨胀,边反冲边排水,但其土建费用、运行电耗比翻板滤池高,而且土建施工技术要求高,反冲洗水量较大(约占产水量的2.5%),滤料易流失。

活性炭吸附翻板滤池

该滤池的工作原理与其他类型气水反冲滤池相似:待滤水通过进水渠经溢流堰均匀流入滤池,水以重力渗透穿过滤料层,并以恒水头过滤后汇入集水室。滤池反冲洗时,先关进水阀门,然后按气冲、气水冲、水冲三个阶段开关相应的阀门,一般重复两次后关闭排水舌阀(板),开进水阀门,恢复到正常过滤工况。反冲洗时翻板阀关闭活性炭吸附,反冲洗结束时翻板阀逐步打开,先开50%,再开到100%。由于排水舌阀的内侧底部高于滤料层0.2m,而且排水舌阀是在反冲洗结束,滤料沉降40s 后再逐步开启,因此保证了轻质滤料流失率低。反冲洗泥水一般在60 ~ 80s 内排完。从而使该种滤池具有出水水质好、反冲洗效果好而耗水量少、运行周期长、运行费用低以及施工简单、工期短等优点。

上向流活性炭吸附

活性炭滤池采用上向流方式,使之成为膨胀床,加大了炭层厚度,增加了吸附量。膨胀床使炭粒略悬浮于上升水流中,使得炭粒水流表面更新的更快,炭粒对水中污染物的处理能力更强,能充分发挥吸附效率,减少消毒副产物的生成。活性炭滤池采用上向流方式,使臭氧化水经滤池的路径变长,臭氧与活性炭或水中物质继续反应,将余臭氧消耗至最小,有效控制余臭氧逸出。上向流活性炭吸附水头损失较小,其冲洗可仅采用气冲方式,减少冲洗过程,节约工程投资、运行费用和耗水量。从目前现状来看活性炭吸附,国内在进行活性炭吸附池型选择时,大多倾向于活性炭吸附翻板滤池或上向流活性炭吸附滤池两种池型,其优、缺点比较见表1。

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