粒狀層過濾
以砂或活性炭等粒狀物為過濾介質(zhì)層,由這些粒狀物的空隙截留住懸浮粒子(其粒徑遠(yuǎn)小于空隙直徑),此種過濾操作稱為粒狀層過濾。由于粒狀層過濾對所處理的原水水質(zhì)及水量的變動有很好的適應(yīng)性,而且所得到的凈化水的水質(zhì)可靠,所以迄今仍在使用,只不過快速過濾比緩速過濾應(yīng)用更廣而已。
活性炭粒子的單位體積內(nèi)具有很多的微孔,能夠吸附水中的微量有機(jī)物(這些有機(jī)物使水產(chǎn)生臭氣、異味和色度)和農(nóng)藥等有害物質(zhì)。活性炭微孔最與吸附的懸浮粒子,是直徑與微孔直徑相同的粒子,因此為了更好地發(fā)揮活性炭的吸附特性,應(yīng)該根據(jù)被吸附粒子的尺寸來選擇活性炭的種類和粒度分布。
活性炭接觸槽主要分為向下流固定層、向上流固定層及向上流流動層3種,此外尚有半連續(xù)的可再生處理的移動床接觸槽。
固定層活性炭吸附槽除了能吸附懸浮物外,尚能由濾層(固定層)截留懸浮物。為了將固定層中的懸浮物排出,需定期對其逆洗。
流動層用于只要活性炭與被處理液接觸就能實(shí)現(xiàn)吸附的場合,在這一點(diǎn)上,不同于以除去懸浮物為目的的過濾。在流動層接觸槽中,無需設(shè)置流動層的洗滌機(jī)構(gòu)。
活性炭在使用一定時間后,其微孔的吸附能力將會喪失,此時需將其取出,予以再生處理。再生方法有熱再生法、生物再生法、電解再生法及藥物再生法,其中最常用的方法是使用立式多段爐或回轉(zhuǎn)窯的熱再生法。
生物活性炭過濾是將臭氧處理和活性炭處理組合起來的過濾形式。臭氧的作用是切斷被處理液中不飽和有機(jī)化合物的二重結(jié)合或三重結(jié)合,使生物容易分解。
臭氧發(fā)生機(jī)只能生產(chǎn)濃度為百分之幾的臭氧,其余90%以上是空氣和氧氣。因此,往被處理液中注入臭氧的同時,也注入了大量氧氣。這些氧氣使活性炭微孔內(nèi)的好氣性生物增殖,這些生物對吸附在活性炭微孔內(nèi)的污物進(jìn)行攝取和分解,使活性炭獲得再生。活性炭的生物再生是生物活性炭過濾的最大特點(diǎn)。
生物過濾的粒狀濾層中生息著微生物,可作為生物反應(yīng)槽來使用。如果是好氣性生物反應(yīng)槽,則從濾層的下部向槽內(nèi)通入空氣或氧氣進(jìn)行曝氣過濾,以促進(jìn)生物反應(yīng)。結(jié)果,有機(jī)物發(fā)生了分解,導(dǎo)致氨因氧化(硝化)、鐵和鎬因氧化而被除去,同時也除掉了臭氣物質(zhì)。
厭氣和無氧生物反應(yīng)槽中的粒狀濾層,可用于有機(jī)物的硝化(沼氣發(fā)酵)或除掉硝酸(脫氮)。生物反應(yīng)對環(huán)境條件很敏感,例如當(dāng)水溫高時,反應(yīng)速度將加快。生物反應(yīng)槽與活性炭接觸槽一樣,也分為向上流固定層、向下流固定層以及流動層等形式。