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针对甲壳类生物在生物活性炭滤池中大量孳生,穿透活性炭层所带来生物安全性问题,本课题根据砂滤对甲壳类生物具有明显的拦截效果,提出“活性炭-石英砂双层滤料生物活性炭滤池”、“生物活性炭滤池加接快滤池”和“将生物活性炭滤池和砂滤池倒置”三种工艺改进方案,并对工艺出水中的理化指标和生物指标进行为期一年的监测,研究其对甲壳类生物的拦截效果;同时,前期试验研究结果表明,二氧化碳对甲壳类生物具有明显的灭活效果,本课题研究了中试试验条件下,二氧化碳对生物活性炭池中甲壳类生物的去除效果。 通过对无砂垫层生物活性炭滤柱出水中生物数据分析可知,甲壳类生物穿透炭层风险与种类和体型有关。体型最小的无节幼体穿透次数多,峰值高;体型居中的猛水蚤,穿透次数少,峰值高;体型最大的剑水蚤穿透次数少,峰值小。 对比砂垫层高度为200mm、300mm和500mm的滤柱出水中甲壳类生物,表明砂垫层对出水中甲壳类生物具有明显拦截效果,出现峰值时,200mm砂垫滤柱出水中猛水蚤丰度比无砂垫的减少3204ind./m3,并且拦截效果随着砂垫层厚度的增加而提高,500mm砂垫层能够将各种甲壳类生物全年丰度控制在50ind./m3以下。生物活性炭柱后加接快滤柱,出水中体长在200?m以上的甲壳类生物的丰度全年被控制在50ind./m3附近,由于滤速快,体型较小的甲壳类生物仍会出现泄漏。炭砂倒置工艺中,砂滤池对甲壳类生物有明显的拦截效果,出水中甲壳类生物全年保持在低水平,但是炭滤柱进水浊度高,易堵塞,反冲周期短。三种工艺改进方案对出水的浊度和颗粒数的去除效果均有所提高。 试验利用水射器投加二氧化碳气体对生物活性炭滤柱进行反冲。试验结果表明,当气水比为3.3:1时,反冲水中的甲壳类生物总量是单独水冲的43倍,是气水联合冲的16倍,中试条件下,二氧化碳对甲壳类生物仍具有显著去除效果,活性炭对二氧化碳有一定的吸附,反冲前后滤柱出水 pH降低了2.08,4h后恢复到反冲前水平。当气水比为1:3时,气体流量减少10倍,反冲水中的甲壳类生物总量减少一半,对甲壳类生物仍有明显的去除效果,反冲前后滤柱出水pH没有变化,后续试验采用气水比为1:3。与投氯反冲进行对比,反冲水中的甲壳类生物总量是加氯反冲的13倍,投加二氧化碳反冲具有更好的去除效果。炭层中甲壳类生物被大量去除,出水中甲壳类生物得到控制。比较气水比为1:3、1:1、3:1和5:1时与投加时间为2.5min和4.0min时的反冲效果,试验结果表明,增加药剂投加量没有明显提高对甲壳类生物去除效果,延长投加时间可以明显提高对甲壳类生物的去除效果,因此,推荐气水比为1:3和投加时间为4min作为最适宜参数。