無(wú)煙煤濾料在生物除鐵除錳濾池的應(yīng)用

  在濾料選擇上摒棄錳砂和石英砂，選用無(wú)煙煤作為生物濾池濾料，對(duì)用無(wú)煙煤作為濾料的生物除鐵除錳濾池的工程實(shí)現(xiàn)方法、運(yùn)行規(guī)律和后期管理等進(jìn)行了研究。無(wú)煙煤濾料密度小、質(zhì)地硬和孔隙率大等本質(zhì)特性是生物除鐵除錳技術(shù)所需要的，縮短濾池成熟期，加強(qiáng)濾池的穩(wěn)定性和節(jié)省反沖洗用水等優(yōu)點(diǎn)更是其它濾料無(wú)法比擬的。采用無(wú)煙煤濾料除鐵除錳拓寬了生物除鐵除錳技術(shù)的應(yīng)用范圍，促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)向前發(fā)展。 以無(wú)煙煤作為生物除鐵除錳濾池的濾料，在濾池接種后，通過(guò)對(duì)運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化調(diào)控,實(shí)現(xiàn)高鐵高錳地下水的除鐵除錳。結(jié)果與石英砂、錳砂等濾料相比，采用無(wú)煙煤濾料明顯加快了生物濾池的成熟，大大縮短了生物除鐵除錳濾池的成熟期。結(jié)論對(duì)于高鐵高錳地下水，無(wú)煙煤濾料更適宜作為生物除鐵除錳濾池的濾料。 在廢水深度處理和給水處理中,過(guò)濾是普遍采用的一種技術(shù)。濾料顆粒與污染物的粘附過(guò)程取決于濾料顆粒和污染物的分子間力和雙電層的相互作用,與濾料顆粒表面的zeta電位密切相關(guān),長(zhǎng)期以來(lái),許多研究者都認(rèn)可了關(guān)于濾料顆粒表面zeta電位的作用及其對(duì)過(guò)濾機(jī)理的影響,確定了濾料的zeta電位是評(píng)價(jià)濾料顆粒表面性質(zhì)的指標(biāo)。因此,研究濾料表面的zeta電位對(duì)于提高過(guò)濾效率以及開(kāi)發(fā)新濾料是十分重要的。 在不同條件下無(wú)煙煤?jiǎn)螌訛V料除鐵、除錳、除濁的試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐，結(jié)果表明無(wú)煙煤?jiǎn)螌訛V料的除鐵、除錳、除濁效果均較好，且其含污能力強(qiáng)，密度較小，可節(jié)省反沖洗水量及電能。無(wú)煙煤濾料的過(guò)濾性能比細(xì)石英砂的過(guò)濾性能好。 將水廠曝氣池壁上生長(zhǎng)的生物黏泥作為種泥，通過(guò)連續(xù)曝氣通水?dāng)U增后引入所有濾池，以2m/h的濾速、11L/(s•m2)反沖洗進(jìn)行培養(yǎng)。保持低濾速、弱反沖洗強(qiáng)度的工況連續(xù)培養(yǎng)3-5個(gè)月后，生物濾池成熟，出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。然后再逐漸提高濾速培養(yǎng)，每次提高1m/h后穩(wěn)定培養(yǎng)至濾池出水達(dá)標(biāo)，再進(jìn)行下一次提速，依此類推，直到濾速達(dá)到設(shè)計(jì)濾速6m/h為止。待調(diào)整完畢，鐵的去除率達(dá)到99.5%以上，錳的去除率99%以上，成功地將原水中總鐵由14-18mg/L降至0.05mg/L以下。錳由0.6-1.0mg/L降至0.05mg/L以下，明顯優(yōu)于國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)(總鐵<0.3mg/L、錳<0.1mg/L)。 濾料粒徑(d)與濾層厚度(L)是影響過(guò)濾效果的關(guān)鍵因素,通過(guò)改變雙層濾料的∑L/d,考察二者對(duì)雙層濾料濾柱過(guò)濾效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:在∑L/d為1 400時(shí),濾柱的出水效果較好,并且有很好的抗沖擊能力;同時(shí)過(guò)濾效果受預(yù)處理以及進(jìn)水濁度影響較大,預(yù)氧化可以明顯改善過(guò)濾效果;在進(jìn)水水質(zhì)較好的情況下,∑L/d分別為1 400、1 300的濾柱出水水質(zhì)相差不多,無(wú)煙煤級(jí)配對(duì)過(guò)濾效果影響較小。 分析在相同原水條件下煤砂雙層濾料和石英砂單層濾料的過(guò)濾性能和反沖洗性能,結(jié)果表明，在試驗(yàn)條件下煤砂雙層濾料的過(guò)濾去除濁度和耗氯類污染物的能力優(yōu)于單層石英砂濾料。單水反沖洗，兩種濾料均沖洗不夠徹底，含泥量增長(zhǎng)較快。初步實(shí)驗(yàn)了表面輔助沖洗對(duì)單層石英砂濾床的沖洗效果，結(jié)果表明，增加表面輔助沖洗可以有效的控制濾料含泥量的快速增長(zhǎng),并對(duì)過(guò)濾性能有一定提高。 在一定濾速及一定的濾床高度下,鞏義市夾津口多來(lái)凈水材料廠研究了5種不同種類濾料的過(guò)濾效果，按除油效果排序如下:無(wú)煙煤＞磁鐵礦＞陶粒＞石英砂＞沸石。經(jīng)過(guò)對(duì)過(guò)濾效果及濾料表面性質(zhì)分析發(fā)現(xiàn)，水處理濾料的表面性質(zhì)對(duì)含油廢水的過(guò)濾效果確實(shí)有影響，含油廢水的過(guò)濾過(guò)程中不僅濾料表面的zeta電位起作用而且潤(rùn)濕性也起作用，潤(rùn)濕性對(duì)過(guò)濾效果的影響要大于zeta電位。 當(dāng)濾料的粒徑范圍在0.60mm～0.90mm之間時(shí),使用特定裝置測(cè)得的石英砂、核桃殼、沸石、無(wú)煙煤、磁鐵礦、錳砂和陶粒表面zeta電位分別為-6.20 mV、-4.18mV、-8.78mV、-4.29mV、-8.81mV、-5.08 mV、4.08 mV。各種濾料表面負(fù)電位絕對(duì)值大小順序?yàn)榇盆F礦＞沸石＞石英砂＞錳砂＞無(wú)煙煤＞核桃殼＞陶粒。電子能譜和紅外光譜分析結(jié)果表明石英砂、核桃殼、沸石、無(wú)煙煤、磁鐵礦、錳砂和陶粒zeta電位的差異主要?dú)w因于其表面化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同。