給水處理濾池優(yōu)化及處理高藻水試驗(yàn)研究.pdf

1、本研究是“十二五”水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng):“給水系統(tǒng)運(yùn)行特性與工藝設(shè)計(jì)技術(shù)研究”(國(guó)家重大水專項(xiàng)(2012ZX07408001)中子課題的部分內(nèi)容。研究對(duì)給水處理濾池工藝發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析研究，結(jié)合實(shí)際水廠的調(diào)研，總結(jié)了目前我國(guó)給水處理廠濾池工段存在的問(wèn)題，根據(jù)問(wèn)題制定了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，并通過(guò)中試試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)合的方式，進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)研究。研究結(jié)論能夠?yàn)閷?shí)際水廠過(guò)濾工段的優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持，為新建濾池選型和既有濾

2、池改造提供技術(shù)指南。
　　本研究?jī)?nèi)容主要包括三個(gè)方面:(1)新型助濾劑的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究;(2)濾池構(gòu)建參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究;(3)針對(duì)高藻水水質(zhì)的濾池優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究。
　　通過(guò)對(duì)新型助濾劑的優(yōu)化研究，選用次氯酸鈉作為新型助濾劑，通過(guò)試驗(yàn)研究確定，濾前投加次氯酸鈉能夠有效的降低濾池出水的濁度和顆粒數(shù)，強(qiáng)化濾池過(guò)濾性能，改善出水水質(zhì)。在2mg/L次氯酸鈉的投加量下，濾柱的過(guò)濾周期會(huì)延長(zhǎng)8h，濾柱出水濁度和顆粒數(shù)較未投加之前分別降低了60

3、％和76％，次氯酸鈉強(qiáng)化過(guò)濾效果明顯。同時(shí)，次氯酸鈉能夠加強(qiáng)濾池對(duì)于濾速突變的適應(yīng)能力，有效地降低因?yàn)V速突變引起的顆粒穿透程度。
　　在對(duì)濾池的構(gòu)建參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)研究中，通過(guò)不同濾料的對(duì)比試驗(yàn)，明確無(wú)煙煤-石英砂雙層濾料濾池具有含污能力強(qiáng)，水頭損失增長(zhǎng)慢的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)對(duì)比國(guó)內(nèi)外無(wú)煙煤-石英砂雙層濾料濾池的設(shè)計(jì)規(guī)范和實(shí)際運(yùn)行水廠的設(shè)置參數(shù)，建立了不同濾層配置的試驗(yàn)濾柱進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在國(guó)內(nèi)常規(guī)的無(wú)煙煤-石英砂雙層濾料濾池配置參數(shù)

4、條件下，煤-砂雙層濾料濾池存在明顯的濁度和顆粒穿透的問(wèn)題。降低濾速、增加石英砂濾層的厚度能夠使顆粒和濁度的穿透時(shí)間后移，但是不能解決濁度和顆粒穿透濾層的問(wèn)題;濾前投加次氯酸鈉能夠有效地降低濾池出水的濁度和顆粒數(shù)，但是不能延后濁度和顆粒數(shù)穿透濾池的時(shí)間;底層石英砂厚度是影響雙層濾料濾池濁度和顆粒穿透的關(guān)鍵因素，降低砂層有效粒徑至0.5mm可以有效地解決濁度和顆粒穿透問(wèn)題。無(wú)煙煤-石英砂雙層濾料濾池在石英砂層厚300mm，有效粒徑0.5mm

5、，無(wú)煙煤層厚600mm，有效粒徑為1.0mm的配置下具有較好的過(guò)濾性能。
　　在針對(duì)高藻水的濾池優(yōu)化試驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)實(shí)際運(yùn)行的水廠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高藻水水質(zhì)能夠造成濾池過(guò)濾周期大幅縮短、出水水質(zhì)變差、濾層堵塞嚴(yán)重、反沖洗困難等問(wèn)題;濾柱試驗(yàn)表明，砂濾池在高藻水水質(zhì)條件下過(guò)濾性能會(huì)受到較大的影響，過(guò)濾周期縮短至10h左右。無(wú)煙煤-石英砂雙層濾料濾池過(guò)濾周期可達(dá)20h左右，具有明顯的優(yōu)勢(shì);藻類進(jìn)入砂濾池后，主要在濾料的表層被截留，且隨

6、著過(guò)濾周期急劇增長(zhǎng)。濾層下10cm是濾層藻類含量最少的部分;砂濾池表層增加10cm厚的無(wú)煙煤能夠有效地延長(zhǎng)砂濾池在高藻水水質(zhì)條件下的過(guò)濾周期，提高出水水質(zhì);濾前投加4mg/L次氯酸鈉能夠?qū)⑸盀V池的過(guò)濾周期延長(zhǎng)1倍以上，同時(shí)能夠降低濾池78％的出水顆粒數(shù)，有效提高砂濾池對(duì)于高藻水水質(zhì)的適應(yīng)能力。但是，在高藻水水質(zhì)下投加次氯酸鈉會(huì)同時(shí)導(dǎo)致濾后水的濁度升高;單獨(dú)水流沖洗無(wú)法對(duì)過(guò)濾高藻水后的濾池進(jìn)行有效的反沖洗，氣水聯(lián)合反沖是保證反沖效果的重要