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实际生产中的火山岩板结问题

类别:公司新闻 发布时间:2018-08-21

BAF设计过程中要注意的主要问题之一就是要考虑运行过程的BAF滤料板结问题,该现象也是部分污水厂运营者最感头痛的问题。根据现在的使用经验看来,火山岩生物滤料和陶粒滤料在使用过程中抗板结的能力方面是有差异的。在采用火山岩滤料的的污水处理厂中,如四川西昌市琼海污水处理厂、四川攀枝花市人和污水处理厂、四川自贡贡井污水和大连马栏河污水处理厂运行一直正常,板结现象较少发生;而采用陶粒滤料的四川眉山市污水处理厂,广东新会污水处理厂、广东江门污水处理厂则时有滤料板结现象发生,到现在为止,四川某4万m3/天的污水处理厂还在被滤料板结的问题所困绕。
 
 
  在如何防止滤料板结的问题上,在最初的工程设计中大多数倾向于采用规则的陶粒。这是因为设计中主要考虑的是由于火山岩不规则,导致在堆积状态下的咬合面积增加,增大滤料板结概率。但是,在项目实际运行后才发现两种滤料抗板结的能力与工程设计预计的结果恰好相反。经过反复对比、研究,最后发现应该是陶粒颗粒之间重量差异大,造成长期冲洗不彻底形成的板结。
 
按一般生产要求,陶粒滤料要达到BAF要求的比重和孔隙率,在生产过程中要大量添加粉煤灰和造孔剂(根据资料,大概比例为粉煤灰50%,粘土45% ,造孔剂5%),但在实际生产过程中受技术条件的限制,大多数厂家按照上述要求生产出来的滤料强度不够,于是少加粉煤灰和造孔剂,最终造成陶粒比重大和孔隙率低,再加上粒径差异,颗粒之间的重量差异进一步加大。在滤池冲洗时,在同样的冲洗强度下,滤料(特别是下层颗粒直径大的滤料)由于重量大,流化速度小,相互摩擦的程度不够,长期冲洗不彻底,最终导致板结,这可以从滤池板结后清掏滤池时观察的情况得到证实。
 
 
而火山岩滤料由于内部贯通性的孔隙发达,滤料内部更容易形成厌(缺)氧环境,具有同步脱氮效果。根据资料,反硝化效率可达50%以上,根据实测资料,采用火山岩的污水处理厂在原水碳氮比失调的情况下,反硝化滤也接近30%。而在实际运行中火山岩生物滤料由于其孔隙率大,比重轻、同样的粒径分布滤料颗粒之间重量差异小,冲洗时相对均匀,基本无板结现象产生。
 
从目前市场上供应的火山岩滤料情况来看,火山岩的大孔和小孔都较为丰富,孔隙率一般可以达到50%左右,这样大的孔隙率提供的生物生长繁殖空间更大,相应单位体积生物量更大,单位体积滤料有机负荷更高,污水处理效果更容易保证。由于孔隙率发达在冲洗时微生物更容易保留下来,使冲洗后的滤料可保持较强的生物活性,可有效解决冲洗后BOD降解效果差、SS容易穿透的问题,使得处理系统整体出水效果更佳。而陶粒滤料空隙滤估计只有30%左右,主要为微孔,孔隙内部生物富集量相对较小。
 
 
另外,在设计过程中,滤料的强度也是重要的影响因素之一,这关系到污水处理厂的运营成本,强度低则易磨损、寿命低,导致运营成本上升。在项目设计前期的筒压强度和磨损率的测验中,设计人员曾经认为火山岩的强度低,磨损率大,不能适应BAF冲洗条件,使用寿命低,滤料消耗大,增加污水处理成本。但是从大连马栏河污水厂运行6年的经验来看,火山岩滤料还没有因滤料的强度问题补充过滤料,从四川部分已经运行的污水处理厂的情况也是如此。火山岩强度之所以能够满足BAF的运行要求,经过分析研究,普遍认为:在实验条件下的“磨损率”是通过机械的方式使滤料在自然条件下相互直接摩擦实现的,而在BAF运行过程中,滤料浸泡在水中处于分散状态并且在有生物膜的包裹。在实际应用环境中滤料相互之间直接磨损几率小,磨损程度低,火山岩滤料硬度足以满足污水厂实际运行需求。因而制约火山岩大规模应用的难题只剩下两点:一是自然界火山岩的存量及开采问题;二是火山岩运输成本问题;从目前来看,这两点的解决已经初现端倪。

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