前置反硝化生物滤池工艺中滤池水头损失的研究

单位：哈尔滨工业大学报告人：李雨霏 背 景 曝 气 生 物 滤 池 （ BAF） 是 集 生 物 吸 附 、 氧化 和 物 理 截 留 为 一 体 的 污 水 处 理 工 艺 。 与 其 他 的 悬 浮 工 艺 不 同 ， 颗 粒 粒 质 滤 料 生 物滤 池 都 存 在 水 头 损 失 较 大 、 滤 池 易 堵 塞 、 需 要 频繁 反 洗 的 缺 点 ， 在 生 物 滤 池 的 设 计 中 必 须 充 分 考虑 水 头 损 失 及 其 变 化 。 水 头 损 失 来 源 滤 池 水 头 损 失 包括 以 下 几 方 面 ： 局 部 水 头 损 失 ：其 中 包 括 集 水 槽 ， 集水 渠 ， 管 道 ， 管 件 等 。 配 水 系 统 水 头 损失 ， 也 就 是 水 通 过 长柄 滤 头 的 水 头 损 失 。 滤 料 层 水 头 损 失 。 水 头 损 失 现 行 确 定 方 法 局 部 水 头 损 失 很 小 ， 而 且 跟 其 他 工 艺 一 样 ， 可 根 据手 册 中 公 式 算 出 。 配 水 系 统 的 水 头 损 失 。 因 为 曝 气 生 物 滤 池 是 个 新 型工 艺 ， 设 计 手 册 中 没 有 专 门 针 对 曝 气 生 物 滤 池 配 水系 统 的 规 范 ， 现 今 设 计 中 是 参 考 普 通 快 滤 池 的 小 阻力 配 水 系 统 进 行 的 设 计 计 算 。 滤 料 层 的 水 头 损 失 只 是 根 据 经 验 ， 按 每 米 滤 料0.1 0.25m的 水 头 损 失 计 算 。 结 合 实 际 工 程 ， 对 前 置 反 硝 化 生 物 滤 池 工 艺 的 水 头 损 失的 来 源 ， 影 响 因 素 ， 机 理 等 进 行 了 研 究 。 滤 池 与 滤 料 参 数 某 城 市 污 水 厂 的 主 体 工 艺 单 元 是 DN反 硝 化 生 物 滤 池和 CN曝 气 生 物 滤 池 。 DN池 共 7座 ， 每 座 池 长 14米 ， 池 宽 9米 。 滤 料 厚 度为 3米 ， 滤 板 上 滤 头 设 置 ： 36个 /m2。 采 用 生 物 陶 粒 滤料 ， 粒 径 为 6 9mm， 堆 积 密 度 0.7 1.0kg/L， 粒 内 孔隙 率 大 于 30 ， 堆 积 孔 隙 率 大 于 42 。 CN池 共 14座 ， 每 座 池 长 12米 ， 池 宽 10米 。 滤 料 厚 度为 3.5米 ， 滤 板 上 滤 头 设 置 ： 36个 /m 2， 曝 气 头 68个 /m2，滤 料 和 DN池 相 同 ， 只 是 粒 径 稍 小 ， 为 4 6mm。 图 8 水 头 损 失 试 验 装 置 图 9 DN池 水 头 损 失 与 水 量 关 系 曲 线 如 图 所 示 ： 随 着 进 水 量 的 增 大 ， 配 水 系 统 和 滤 料 层 的 水 头损 失 都 不 断 增 大 。 但 配 水 系 统 增 长 缓 慢 ， 配 水 系 统 水 头 损失 值 明 显 大 于 小 阻 力 配 水 系 统 设 计 值 （ 0.1m)。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18200220240260 280300320340360380 400420440460480500水头损失（mm） 水 量 （ 万 吨 /d） 配 水 系 统 滤 料 层 360mm 485mm200mm 475mm 理 论 上 配 水 系 统 的 水 头 损失 与 过 水 流 速 的 平 方 成 正 比 。配 水 系 统 水 头 损 失 在 360485mm之 间 . 滤 料 层 的 水 头 损 失 在200 475mm之 间 ， 变 化 幅度 较 大 ， 尤 其 是 在 3至 10万吨 (包 括 回 流 )时 变 化 明 显 。水 量 提 升 至 10万 吨 后 ， 当 水量 继 续 变 大 时 ， 其 水 头 损 失增 大 幅 度 变 小 。 图 10 CN池 水 头 损 失 与 水 量 关 系 曲 线2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18100120140160180200220240260280300320340360380400420440水头损失（mm） 水 量 （ 万 吨 /d） 配 水 系 统 滤 料 层295mm125mm 400mm330mm 配 水 系 统 水 头 损失 在 295 400mm之 间 ，比 DN池 稍 低 ， 但 还 是远 远 高 于 按 小 阻 力 配水 计 算 出 的 值（ 0.1m） 。 滤 料 层 的 水 头 损 失较 在 125 330mm之 间 ，也 较 DN池 低 。 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26200400600800 10001200水头损失（mm） 时 间 （ h） 配 水 系 统 滤 料 层图 11 DN池 周 期 内 水 头 损 失 值 曲 线 如 图 所 示 ： 无 论 DN厌 氧 滤 池 还 是 CN曝 气 生 物 滤 池 在 整 个反 洗 周 期 内 配 水 系 统 水 头 损 失 变 化 较 平 缓 ， 而 滤 料 层 水 头损 失 变 化 较 大 。 430mm205mm 590mm1050mm 在 一 个 反 洗 周 期 内 ，DN池 配 水 系 统 的 水 头损 失 430mm 590mm 。 随 着 DN池 的 运 行 ，水 头 损 失 不 断 变 大 。 其中 滤 料 层 水 头 损 失 上 升较 快 ， 滤 料 层 的 水 头 损失 为 205mm 1050mm 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50100200 300400 500600 700 水头损失（mm） 时 间 （ h） 配 水 系 统 滤 料 层380mm160mm 490mm650mm图 12 CN池 周 期 内 水 头 损 失 值 曲 线 在 一 个 反 洗 周 期内 ， CN池 配 水 系 统的 水 头 损 失380mm 490mm 。 随 着 CN池 的 运 行 ，水 头 损 失 不 断 变 大 。其 中 滤 料 层 水 头 损失 上 升 较 快 ， 滤 料层 的 水 头 损 失 为160mm 650mm 图 13 DN 池 滤 料 层 内 水 头 损 失 图 14 CN池 滤 料 层 内 水 头 损 失 如 图 所 示 ： DN池 滤 料 层 水 头 损 失 周 期 早 期 分 布 于 整个 滤 料 层 ， 周 期 末 期 下 层 滤 料 增 长 较 快 。 CN池 滤 料层 水 头 损 失 则 在 整 个 周 期 内 基 本 分 布 于 整 个 滤 料 层 。 滤 池 的 水 头 损 失 主 要 由 配 水 系 统 水 头 损 失 和滤 料 水 头 损 失 组 成 。 水 头 损 失 随 进 水 流 量 的 增 加 而 增 大 ， 配 水 系统 增 幅 较 小 ， 而 滤 料 水 头 增 加 较 大 。 生 物 滤 池 配 水 系 统 的 水 头 损 失 都 远 远 大 于 理论 计 算 值 ， 满 负 荷 进 水 时 在 一 个 反 洗 周 期 内 ，DN池 水 头 430 590mm， CN池 水 头 380490mm。 整 个 运 行 反 洗 周 期 内 配 水 系 统 水 头 损 失 变 化较 平 缓 ， 滤 料 层 水 头 损 失 变 化 较 大 ， DN池 从205 1050mm， CN池 从 160 650mm 。 DN缺 氧 滤 池 滤 料 层 水 头 损 失 在 周 期 早 期 分 布于 整 个 滤 料 层 深 度 ， 由 于 DN厌 氧 滤 池 滤 料 层 水头 损 失 主 要 来 源 是 截 留 下 水 中 悬 浮 物 所 致 ， 到周 期 末 期 下 层 滤 料 水 头 损 失 增 长 较 上 层 滤 料 快速 。 由 于 进 水 SS相 对 较 低 ， 曝 气 作 用 使 滤 料 较 松动 ， CN曝 气 生 物 滤 池 水 头 损 失 在 整 个 周 期 内 基本 都 分 布 于 整 个 滤 料 层 深 度 。 谢 谢 各 位 专 家 ！ 1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6dPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4FbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y07IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjYq$t*x-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%vC4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&1C4G7JbMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNf