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滤头反冲洗对地下水除铁除锰效果的影响

    采用滤头对滤池中的锰砂滤料进行适宜的反冲洗是生物滤层长期、高效、稳定运行的必要条件。生物滤池滤头反冲洗控制应分成两个阶段即培养期和成熟稳定期。生物滤池的反冲洗和滤池的培养是一个相互矛盾的过程。即在试验过程中,我们既要保持一定的反冲洗强度以防止滤料层板结,又要尽量降低强度,使得生物膜能够快速的附着在滤料表面。在滤池成熟后,生物膜便具有了一定抗冲击的能力,但在一定强度的反洗条件下,在水流剪切力作用下必然会使部分生物膜脱落,这是否会影响到生物滤池的正常生产工作?如果有影响,反冲洗后多长时间出水可重新达标?我们通过滤池反冲洗试验对这些问题进行了研究。
  地下水生物除铁除锰的技术工艺
  目前井水、地下水处理主要是采用天然锰砂滤料进行除铁除锰,除铁锰主要采用曝气加过滤,过滤用的过滤介质通常用石英砂、锰砂,后面再经过活性炭及精密过滤器进行过滤,经处理后,水质基本上能达到国家饮用水标准。物除铁除锰技术的关键是生物滤层的培养、成熟及稳定运行。其中生物滤层的培养、成熟是其稳定运行的前提,培养、成熟后如何稳定运行是保证其经济高效工作的关键,而用长柄滤头进行反冲洗又是影响生物滤层的培养、成熟及稳定运行的主要原因之一。
    滤层培养初期,由于滤层中加入新砂,而新砂表面相对成熟的“黑砂”光滑, 为了使新砂表面能够尽快附着除除铁除锰菌,这一阶段需降低反冲洗强度,但由于降低滤头反冲洗强度就意味着残存在滤层中的杂质将有部分无法除去,造成滤层水头损失过大甚至滤层板结,从而不得不在过滤周期结束前被迫进行反冲洗。因此生物滤层的培养和反冲洗是两个矛盾的过程。为了既降低滤头反冲洗强度又不使滤层板结,我们采用了弱反冲洗强度,每隔一定时间对滤层进行松动的办法。主要运行参数为:滤池工作周期72h,反冲洗强度12L/h·m2、反冲洗时间4min。松动周期为48h,时间为1min,滤头反冲洗水上升至滤柱顶部时停止反冲,反冲洗水不进行排放。这样即保证了滤层能够得到及时的清理,不会发生板结,又保证了弱反冲洗强度,不致使滤层内微生物流失量过大,影响滤层的成熟时间。
    由此我们可以推断,在培养初期,滤头反冲洗对滤层的培养有较大影响,即每次反冲洗后,出水锰含量都出现反弹上升的现象。造成这种现象的原因是滤层在培养初期微生物重新获得了附着的表面积,从而大量繁殖,但此时微生物并不能及时的附着在滤料表面,有相当数量的微生物是夹杂在滤层内铁锰氧化物中,处于游离状态,而这部分微生物也是滤层的培养期除锰能力的重要来源。每次反冲洗后微生物都会随滤层中的杂质、铁泥等大量流失,造成反冲洗后微生物量不足,引起出水锰超标。而下一周期,微生物量又大量繁殖并有部分附着于滤料表面,使滤层内生物量有所增加,滤层除锰能力得到加强,如此进行直至滤料表面附着了足够的微生物滤层达到成熟。
  采用长柄滤头进行适宜的反冲洗是生物滤层长期、高效、稳定运行的必要条件。生物滤池的反冲洗控制应分成两个阶段即培养期和成熟稳定期。在培养期,生物滤池内微生物数量较少,且大部分处在滤料间隙的铁泥里,也正是这些微生物承担这一阶段的除铁除锰任务。同时也正是这些微生物逐步附着在滤料表面,促使滤池成熟。因此这一阶段的反冲洗以松动滤层、防止板结为目的。
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