火山岩滤料板结问题比较严重,该如何解决?



火山岩陶粒滤料由于价格低,空隙率达,内部贯通,对比陶粒具有压倒性的优势,近年来替代黏土陶粒的路程远走越宽,但也有不少厂家反馈过来说火山岩陶粒滤料滤池也存在板结的问题,由于BAF滤料板结问题比较严重,也是在运行过程中的滤料板结现象已经成为部分污水厂运营者最感最为头痛的问题,也是BAF设计过程中要注意的主要问题之一。

火山岩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,根据我们实测到的资料,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%。根据现在的使用经验看来,火山岩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。

在如何防止滤料板结的问题上,在开始的工程设计中我们也倾向于采用规则的陶粒(主要考虑的是火山岩不规则,处于堆积状态的滤料由于外表面突起更多咬合面积增加,更容易导致滤料板结,相反,相对于规则(圆形)的陶粒板结的可能应该小些)但是,由于大连马栏河污水处理厂采用的火山岩滤料运行一直正常,在有些工程中我们也采用了火山岩滤料。在工程陆续投产后才发现两种滤料抗板结的能力与我们预计的恰好相反,经过反复对两种滤料的研究、对比,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后形成板结。

按一般要求,陶粒滤料要达到BAF的要求的比重和孔隙率,在生产过程中要大量加粉煤灰和造孔剂(根据资料,一般是粉煤灰50%左右,粘土45%左右,造孔剂5%),但是在实际生产过程中受技术条件的影响,大多数厂家按照上述要求生产出来的滤料强度可能不够,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(BAF一般要求为3-6mm),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,长期冲洗不干净,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。

火山岩生物滤料基本无板结现象产生,是由于其孔隙率大,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,板结的可能性也就大大降低。

孔隙率大,富集的生物量大,有机负荷高。

火山岩孔隙率大不但可以减轻其比重,还可以使其固定更多的生物量,提高单位滤料有机负荷。

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(在保证筒压强度的前提下,经过烧结改性后的火山岩滤料可以达到60%或更高),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。而粒滤料空隙滤估计只有30%左右,况且主要为微孔,孔隙内部生物富集量相对要小得多。

孔隙率大,同步脱氮效果好。

孔隙率大,冲洗残留的生物量有保证。

火山岩内部贯通性的孔隙发达,滤料内部富集的生物量大,冲洗时这部分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。

另外提及一下火山岩的强度问题。

火山岩滤料

生物滤料的强度主要通过筒压强度和磨损率来描述。我们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。但是从大连某污水厂运行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,从部分已经运行的污水处理厂的情况也是如此,因此我们已经改变了看法。

火山岩强度之所以能够满足BAF的运行要求,经过分析研究,我们认为:在实验条件下的“磨损率”是通过机械的方法使滤料在自然条件下相互直接摩擦实现的,其磨损率自然要高。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,滤料相互之间直接磨损几率小,磨损率自然也低。

为了更好的解决火山岩滤料板结问题,应注意:

1,现在少部分火山岩厂家,追逐成本效益,在生产环节投机取巧,没有严格按照水处理滤料的标准要求生产,主要表现在所选筛网跨度大,质量差,经常出现漏料现象,导致的后果为成品均匀度不一。

2,筛分速度过快,为了压缩成本,本身应该过3遍筛选的过2遍,甚至过一遍,这样造成灰分偏大的情况。

综上所述,为了解决好火山岩滤料的板结问题,污水设计单位在挑选滤料时不应一味考虑成本,更重要的应放在关注质量上,同时可以考虑选择尺寸偏大一号的滤料,装悬浮球等来彻底解决火山岩滤料的板结问题。



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