淺析活性砂濾池在污水處理中的應(yīng)用

夏成偉 李雙全

【摘要】我國對活性砂濾池的應(yīng)用較短，通過對國內(nèi)多家污水處理廠中活性砂濾池處理效果的分析可知，在去除TP、TN、SS等方面，活性砂濾池可以達(dá)到較好的效果，所以，在污水處理廠的深度處理及提標(biāo)改造等方面，活性砂濾池得到了廣泛應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】活性砂濾池 ?污水處理 ?深度處理 ?提標(biāo)改造

上世紀(jì)七十年代末，瑞典一家研究所研發(fā)了活性砂濾池?；钚陨盀V池的主要作用是通過對湖水及河水的采集，進(jìn)而來生產(chǎn)滿足飲用標(biāo)準(zhǔn)的飲用水及工藝用水，不僅如此，活性砂濾池還可以實(shí)現(xiàn)廢水處理。近年來，因活性砂濾池具有一定的脫氮及過濾等功能，在提標(biāo)改造工程及污水處理廠中得到了廣泛應(yīng)用。

一、活性砂濾池的工作原理

活性砂濾池的內(nèi)部介質(zhì)深度按照因配置及應(yīng)用不同而不同，屬于一種上流式移動床過濾器。未得到進(jìn)一步處理的水進(jìn)入最近的頂部，之后通過配水器流入池底。未得到凈化的水以介質(zhì)床為渠道流向上部時可實(shí)現(xiàn)對其中懸浮物的過濾處理。當(dāng)過濾水達(dá)到過濾器頂部時，越過出流堰然后排出小部分過濾水通過洗砂機(jī)分流，該部分水可以用于清晰，實(shí)現(xiàn)對固渣廢料的轉(zhuǎn)移。

活性砂濾池的沖洗方式主要是逆流式?jīng)_洗，逆流沖洗在活性砂濾池的過濾過程中會保持一種循環(huán)工作的狀態(tài)?？招谋梦挥诮M件中心底部，通過空心泵將介質(zhì)從過濾器底部向上泵送到洗砂器。當(dāng)介質(zhì)被輸送到洗砂單元中后便進(jìn)入洗砂器，在洗砂器中中從砂中進(jìn)行分離。在洗砂器中，過濾液將固體顆粒視為廢料實(shí)現(xiàn)分離，最終在砂床上得到進(jìn)一步的利用。基于氣控柜實(shí)現(xiàn)空氣提升泵的進(jìn)一步調(diào)節(jié)。

活性砂濾池具有過濾、澄清與混凝等多項(xiàng)功能，屬于一種高效過濾器。在過濾器中，因石英砂濾料表現(xiàn)為一種上下運(yùn)動的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對原水的攪拌，所以，在過濾器中可發(fā)揮攪拌攪拌絮凝作用。將鋁鹽混凝劑或鐵鹽加入到進(jìn)水中，可達(dá)到去除懸浮物及除磷等效果。將碳源加入到進(jìn)水中，并調(diào)節(jié)其運(yùn)行狀態(tài)，便可達(dá)到生物反硝化目的。反硝化脫氮的主要功能就是實(shí)現(xiàn)對石英砂表面細(xì)菌的的反硝化處理，通過外加碳源或水體中既有的碳源在缺氧環(huán)境下，采用硝酸氧化有機(jī)物質(zhì)，進(jìn)而為維持生命活動獲取一定的能量，不僅如此，將水中的硝酸鹽與亞硝酸鹽等還原為氮?dú)?，進(jìn)而提高水體中的堿度，達(dá)到脫氮目的。

二、活性砂濾池的工藝特點(diǎn)

綜合來講，活性砂濾池的工藝特點(diǎn)主要包括：無初凝液，處理后的水質(zhì)質(zhì)量高且干凈;在沖洗水的處理系統(tǒng)中不會出現(xiàn)各種沖擊荷載;無需提前處理;維護(hù)與監(jiān)測成本低且能耗低等;占地面積小且能實(shí)現(xiàn)連續(xù)反沖洗;水頭損失不大，可觀經(jīng)濟(jì)。

三、工程應(yīng)用實(shí)例分析

本文以具體的污水處理廠為實(shí)例，分析活性砂濾池在污水處理中的具體應(yīng)用。在深度處理階段，江蘇某污水處理廠采用活性砂濾池，基于活性砂濾池的運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，在懸浮物的處理過程中，通過活性砂濾池可達(dá)到良好效果，當(dāng)進(jìn)水SS在15mg/L～35mg/L的范圍內(nèi)，出水 SS在8mg/L以下。在提標(biāo)改造過程中，安徽某污水處理廠同樣采用了活性砂濾池，不管在TP濃度的除去方面還是在濁度方面，均能達(dá)到良好效果，在去除過程中還可以降低COD。在充分結(jié)合污水處理廠水質(zhì)因素的基礎(chǔ)上，當(dāng)活性砂濾池在濾速為9.62m/h的水力條件下，當(dāng)投入聚合硫酸鐵50mg/L時，TP≤0.5mg/L、SS≤10mg/L，無論TP去除率還是SS去除率，其穩(wěn)定狀態(tài)較好，保持在65%以上。

嚴(yán)志明等人針對低水溫條件下，對河南某污水處理廠采用活性砂濾池后所產(chǎn)生的反硝化脫氮效果以及各影響因素進(jìn)行了研究，最終得出比較合理的甲醇碳源投加比。通過對相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析可知，如果水溫在11.7℃及以下時，在活性砂濾池中培養(yǎng)反硝化菌的時間為24天，當(dāng)活性砂濾池處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)后，且其濾速達(dá)到4m/h時，反硝化去除含氮量總計(jì)達(dá)到15mg/L及以上，甲醇碳源投加的最佳比例為2.8～3.2，無論SS濃度還是COD濃度均滿足排放要求。綜合分析可知，溶解氧濃度、進(jìn)水水溫、甲醇投加比等是影響活性砂濾池反硝化脫氮效果的主要因素。

四、活性砂濾池在運(yùn)行中存在的問題及解決措施

鄧克志等人基于對國內(nèi)多家污水處理廠活性砂濾池的運(yùn)行狀態(tài)及應(yīng)用進(jìn)行了調(diào)研，在調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)，污水處理廠中活性砂濾池的應(yīng)用主要存在死角比較明顯、反沖洗水量大、跑砂現(xiàn)象突出、反沖洗不夠充分等問題，并針對以上存在的問題提出了相應(yīng)的解決措施，即首先應(yīng)優(yōu)化并改進(jìn)設(shè)計(jì)，選擇合適的濾速，通常可采用6.0m/h～7.5m/h的濾速，對導(dǎo)砂墻等的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，將導(dǎo)砂墻等的底部到頂部設(shè)計(jì)為圓形結(jié)構(gòu)，同時進(jìn)行砌筑，直至到砂層上訪，避免出現(xiàn)沉積淤泥、死角等問題，以確保洗砂為均勻狀態(tài);其次，提高日常管理力度，制定定期巡查與檢查制度，對系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行動態(tài)化管理，確保活性砂濾池長期處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

朱俊媛等人針對遼寧某污水處理廠活性砂濾池運(yùn)行中存在的問題進(jìn)行了研究，并指出影響活性砂濾池正常運(yùn)行的主要因素，即氣塞與水域真空。為解決活性砂濾池在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的水域真空問題，朱俊媛等人建議在砂濾單元洗砂器周圍設(shè)置升降氣沖管，為進(jìn)一步服務(wù)并將升降氣沖管插入到洗砂器底部某位置。為解決活性砂濾池在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的氣塞問題，朱俊媛等人建議在氣體管內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的升降氣沖管，為后續(xù)提砂管內(nèi)砂粒板結(jié)創(chuàng)造便利的條件，實(shí)現(xiàn)疏通管路等目的。

五、結(jié)語

通過分析可知，在TN、SS、TP等方面，活性砂濾池的除去效果明顯，隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷成熟，逐漸在污水處理廠的提標(biāo)改造與深度處理方面得到了廣泛引用。在具體實(shí)踐過程中，應(yīng)充分結(jié)合實(shí)際需求，優(yōu)化設(shè)計(jì)、改進(jìn)材質(zhì)，最大限度的避免活性砂濾池在運(yùn)行過程中出現(xiàn)各種故障。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧克志.活性砂濾池在低水溫條件下的反硝化脫氮效果[J].環(huán)境工程，2018.

[2]周進(jìn)勤.活性砂濾工藝在污水處理廠的深度處理研究[J].中國市政工程，2019.