生物活性炭滤池在水处理中的应用①
柴同志 谢小龙
【摘 要】生物活性炭滤池是将活性炭吸附和生物处理相结合的处理工艺,该文综述了生物活性炭滤池在给水、污水深度处理中的应用以及换炭方式、反冲洗和无脊椎动物防治的措施,以期为生物活性炭滤池的设计和运行提供参考。 【期刊名称】科技资讯 【年(卷),期】2015(013)001 【总页数】2
【关键词】生物活性炭滤池 水处理 反冲洗
在活性炭巨大的表面上附着大量的好氧微生物,以吸附在活性炭表面的有机物为养料逐渐形成生物膜,使得活性炭具有明显的生物活性,因此被称之为生物活性炭滤池。简而言之,生物活性滤池就是用活性炭替换普通快滤池中的石英砂填料,利用活性炭易于生长生物膜的特性,降解污水中的有机污染物。生物活性炭滤池是通过活性炭吸附、臭氧氧化和生物降解的协同作用来完成对有机物的去除,水中有机物不断地被吸附到活性炭表面,有机物与生物膜的接触时间得到了充分的保证,从而使生化有机物的效率得到大幅度提高,吸附在活性炭上的有机物被生化降解的同时,其吸附能力也随之得以恢复。国内外研究也表明,炭滤池中生长的大量微型生物是生物活性炭滤池处理效率得以提高和使用周期能够延长的主要因素[1]。
1 生物活性炭滤池在给水深度处理中的应用
臭氧-生物活性炭是当前国内外饮用水深度处理的主流工艺之一。臭氧-生物活性炭技术是将臭氧化学氧化、活性炭物理化学吸附、生物氧化降解进行联合使
用。在生物活性炭吸附前增设臭氧预氧化,不仅可以初步氧化水中的有机物及其他还原性物质,以降低生物活性炭滤池的有机负荷；还可以使部分难生物降解有机物转变为易生物降解物质,从而提高生物活性炭滤池进水的可生化性[2]。刘帅霞和汪蕊[3]对饮用水进行深度处理时采用了臭氧-生物活性炭工艺,研究结果表明:该工艺对CODMn、UV254、三卤甲烷生成势(THMFP)、藻类和浊度的平均去除率分别为46.5%、46.5%、45.6%、91.2%和98%,最终出水浊度为0.2NTU,CODMn≤3 mg/L,显著提高了饮用水的安全性。王蕾和范国翔[4]报道了臭氧-生物活性炭工艺在某居住区直饮水工程中的应用情况,介绍了该水厂主要处理单元的设计尺寸、运行参数以及该工艺对饮用水中主要污染物的去除效果,出水水质符合国家《饮用净水水质标准》CJ 94-2005。张金松等[5]研究发现采用臭氧化工艺对三卤甲烷前质和卤乙酸前质均具有很好的去除效果；生物活性炭工艺对卤乙酸前质表现出较好去除效果,但对三卤甲烷前质的去除效果有限,该工艺有利于提高出水的生物稳定性,并明显降低水的致突变活性。臭氧-生物活性炭还被成功用于处理呈现高藻、高有机物、高氨氮“三高”特征的太湖水处理中,为类似水厂的深度处理改造提供经验和示范[6]。针对目前以黄河水为源水的自来水厂水质不甚理想的情况,张可欣[7]采用生物活性炭滤池对受污染黄河水中有机物进行了深度处理。研究结果表明:该滤池对有机物的去除效果较好,其对CODMn、UV254、总藻、Chla、三氯甲烷生成势、色度的去除率分别为15.7%～38.8%、24.7%～49.7%、24%～100%、30%～87.8%、20.6%～46.6%、25%～66.6%。臭氧—生物活性炭深度处理工艺具有诸多的优点,但在应用过程中也会发生活性炭滤池生物泄漏、溴酸盐超标、中间提升泵房运行不稳定等问题,袁煦等[8]针对上述问题提出了防止生物泄漏、溴酸盐超标等设计优
化和改进措施,为臭氧—生物活性炭工艺更加科学合理的运用提供依据。总之,臭氧化－生物活性炭处理工艺充分发挥了臭氧化和生物活性炭两种水处理技术的优点,并相互促进和补充,是一种高效的除污染技术,能够充分保证饮用水的安全性。
2 生物活性炭滤池在污水深度处理中的应用
针对石化废水中不同特征污染物,姚宏等[9]采用人工分离筛选去除COD和油工程菌6株、硝化工程菌10株(亚硝化细菌5株、硝化细菌5株)构建高效混合菌群,通过臭氧固定化生物活性炭滤池除污染效能中试研究表明,该系统能同时去除COD、油类、NH3-N 等污染物,对COD、油类、NH3-N和色度的平均去除率分别为73.0%、90.5%、81.2%和90%,相应的出水分别为33.2 mg/ L、0.4 mg/L、4.5 mg/L和10倍,各项指标均达到了国家循环冷却水的用水要求。该系统可用于深度处理石化难降解有机废水,它的推广应用必将带来显著的环境效益、社会效益和经济效益。为使废纸纸浆造纸废水的生化二沉池出水达到工业回用要求或生活杂用水标准,吴迪等[10]采用Ca(OH)2和PAM进行混凝,再利用O3/UV组合高级氧化技术进行深度氧化,最后通过生物活性炭滤池处理,使出水COD＜50 mg/L,去除率达79.1%,达到城市污水再生利用工业用水水质标准,且出水pH无需调节,SS＜10 mg/L,碱度＜100 mg/L。刘锐等[11]在规模为36 m3/d 的中试基地,研究了臭氧投加量对臭氧/生物活性炭工艺深度处理某印染制革工业园区污水厂生化处理出水效果的影响。研究发现,臭氧的最佳投量为25 mg/L,对COD、色度、TOC、UV254的去除率分别为17.4%、54.3%、14.7%和47.5%。在系统稳定运行期间,当进水COD和色度平均值分别为100 mg/L和112.5倍时,出水水质分别为50 mg/L和5倍,达到《城镇污水处理厂污染物
生物活性炭滤池在水处理中的应用
