双层滤料常见级配方法

双层滤料常见级配方法双层级配滤料为了解决单层级配滤料表层堵塞的弊端和实现“反粒度”深层过滤，改善 滤料粒径的不合理分布，采用双层级配滤料在一定程度上优化了滤料层结构、提高了过滤速 度、延长了过滤周期，而且出水水质、截污量和深度也都有了显著提高。但反冲洗后，双层 级配滤料中的每一层仍表现出“正粒度”的特征，这正是其最大的症结所在。另外，双层级 配滤料还存在反冲洗后两种滤料之间易相互混杂而影响过滤的情况。目前采用的双层滤料主 要有无烟煤滤料-石英砂双层滤料、活性炭-石英砂双层滤料、陶粒-石英砂双层滤料和-双 层滤料等。无烟煤滤料-石英砂双层滤料。仲丽娟等在成都市水五厂采用无烟煤滤料-双层滤料和 单层石英砂滤料进行对比试验，原水来自该水厂1#机械加速澄清池。滤料层厚度均为80cm, 双层滤料上层无烟煤滤料层厚50cm，下层石英砂滤料层厚30cm。试验发现，在相同的过滤 速度下，对于有一定有机污染的水，煤砂双层滤料的综合过滤性能优于单层石英砂滤料，煤 砂双层滤料滤床对CODMn、氨氮和色度等的去除能力显著优于单层石英砂滤床，如煤砂双 层滤料滤床对氨氮的平均去除率为 69.47%，远高于单层石英砂滤床；煤砂双层滤料滤床对 色度的平均去除率为96.99%，比单层石英砂滤床对色度的平均去除率高出20个百分点，出 水色度低，平均仅为0.2cu,同时其去除状况在经历过最初的滤床成熟期后非常稳定，而石 英砂滤床去除情况波动较大。这样采用煤砂双层滤料滤床可以降低消毒需氯量，节省生产成 本，并降低生产控制难度。果壳活性炭-石英砂双层滤料。嘉兴南门水厂建于 20 世纪 80 年代初，采用常规工艺， 设计规模为5*10*40m3/d。因原水水质较差(超标因子为氨氮、CODMn，Mn，DO等)，目前 以低负荷运行，实际生产能力约为3X10*40m3/d。为了改善和提高水厂出水水质，考虑到场 地等条件的限制，在预氧化强化混凝的基础上，将原来的普通石英砂滤池改造为活性炭-石 英砂双层滤料滤池，上部活性炭层高70cm，下部石英砂层高30cm。进入稳定运行期后活性 炭-石英砂双层滤料滤池可削减氨氮负荷0. 70-1.30mg/L，而原石英砂滤池去除的氨氮负荷 只有0-0.30mg/L，活性炭-石英砂滤池对CODMn的去除率为15%-22%，对锰的去除率三90%, 均远高于原普通单层石英砂滤池对 CODMn 和锰的去除率，而制水成本仅增加约 0.025 元 /m3；同时出水色度、嗅和味也有明显改善。该技术改造与原有工艺能很好地衔接，运行管 理方便，制水成本增加不多，比较适合老水厂技术改造。实践证明，强化混凝-生物活性炭 /砂双滤料滤池组合艺是处理低氨氮(1.5mg/L)、低CODMn(4-6mg/L)、低锰(0. 7mg/L)微污染原水的经济性选择。陶粒-石英砂双层滤料。齐翔等采用的陶粒-石英砂双层滤料为：厚0.45m（粒径0.7- 1.2mm）,陶粒厚0.4m（粒径l-2mm）,砾石承托层厚0.35m。在进水浊度5-10NTU且呈波状起 伏的情况下，出水浊度基本在0.5NTU左右，当运行9h后，出水浊度1NTU；陶粒有良好的 吸附、过滤以及微絮凝作用,即通过絮凝剂在滤料中就能将有机和无机颗粒捕获,甚至能捕 获2um小的颗粒；出水中Fe的含量由1.04mg/L下降为0.1mg/L,即对水中Fe有很好的去 除作用，且出水水质稳定；滤池的过滤速度可达到10m/h，为了与单层（石英砂）滤料的过滤效果比较，齐翔等采用单层滤料进行对比过滤试验，石 英砂（0.7-1.2mm）厚0.7m,承托层厚0.35m,原水进水浊度为5-1ONTU，滤速为8m/h,结果发 现滤池的出水浊度虽然达到了国家标准值，但出水浊度值多在1.5-2.5NTU之间，且没有微 絮凝发生，过滤运行7h后即发生杂质穿透（出水浊度3NTU）,因此反冲洗周期相对较短。双 层滤料滤池的反冲洗周期至少是单层滤料滤池的2倍。陶粒-锰砂双层滤料。目前地下水的除铁除锰工艺主要是采用接触氧化法，其处理工艺 是一级曝气除铁、二级曝气除锰，工艺流程相对较长，处理费用偏高，除锰效果很不稳定； 生物固锰除锰技术除锰效果好，但菌种培养费用较高，而且菌种培养、驯化需要较长时间（至 少40天），操作复杂，工程中较难推广；单层锰砂滤料应用广泛，但滤料需要较长的成熟期， 成熟期 30-90 天，成熟的滤料才具有除锰功能，因此操作相对复杂。利用陶粒-锰砂双层滤 料滤池，采用接触氧化-药剂氧化法，出水浊度、pH值、二价铁和锰离子均符合国家饮用水 标准，该工艺与传统二级接触氧化滤池相比较，由于除铁和除锰在同一池内完成，减少了二 级除锰滤池及二次曝气设备，节省了除铁除锰滤池之间的提升泵，在处理水量相同时，占地 面积可减小 1/2，设备投资可降低1/4-1/3。同时操作简便，由于滤料无需成熟期，设备安装 完后即可投产运行；该双层滤料滤池采用非溢流型，并且使用气-水反冲洗，可以高强度水 冲，有效地去除滤料表面的铁泥，同时轻质陶粒滤料不流失。陶粒-锰砂双层滤料特别适用 于小型水处理厂，替代一级除铁、二级除锰的接触氧化法工艺。吉林省梅河口地区地下水水质的显著特征是铁锰含量高，梅河口市医院以地下水为水源 用水量不大，为200m3/d。进水水质为浊度为8.ONTU、铁8.5mg/L,锰1.56mg/L。采用以往 的无烟煤-石英砂除铁锰，去除效果并不理想，采用陶粒-锰砂双层滤料滤池运行一年以来， 出水浊度为0.25NTU、铁0.07mg/L、锰0.04mg/L,符合国家饮用水标准，运行周期48h，运 行效果良好。在相同的原水水质条件下，采用陶粒-石英砂双层滤料过滤后，出水铁 0.1mg/L、 锰 0.67mg/L 、锰的去除率仅为 57%，远低于陶粒锰砂双层滤料滤池的过滤性能。这主要是因 为Fe2+氧化速度快，去除较容易，而Mn2氧化速度慢，在滤料层深处去除，锰砂具有催化 和过滤的双重功效，而石英砂只具有过滤功能。