微污染水源水生物濾池是處理微污染水源水的關(guān)鍵設(shè)施，借助濾料表面微生物膜的新陳代謝，氧化分解水中有機污染物、氨氮及鐵錳離子等，同時濾料的物理化學(xué)吸附截留懸浮顆粒與部分溶解性有機物。其結(jié)構(gòu)涵蓋均勻布水的布水系統(tǒng)、支撐濾料的承托層、附著微生物起核心凈化作用的濾料層以及用于清洗維護的反沖洗系統(tǒng)。

原理

生物氧化：利用濾料表面附著生長的微生物膜，通過微生物的新陳代謝作用，將水中的有機污染物、氨氮等營養(yǎng)物質(zhì)以及鐵、錳等金屬離子進行氧化分解。例如，氨氮在亞硝酸菌和硝酸菌的作用下，先被氧化為亞硝酸鹽，再進一步氧化為硝酸鹽。

物理化學(xué)吸附：濾料具有較大的比表面積，能夠通過物理吸附作用截留水中的懸浮顆粒、膠體物質(zhì)以及部分溶解性有機物。同時，濾料表面的電荷特性和化學(xué)性質(zhì)也會使一些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)吸附，從而提高對污染物的去除效果。

結(jié)構(gòu)

布水系統(tǒng)：位于濾池底部，其作用是將進水均勻地分布在整個濾池斷面上，確保水流均勻通過濾料層，避免出現(xiàn)水流短路或局部流速過大的現(xiàn)象。常見的布水方式有穿孔管布水、濾頭布水等。

承托層：在布水系統(tǒng)上方，由粒徑較大的礫石或卵石組成，主要作用是支撐濾料層，防止濾料流失，同時保證水流能夠均勻地通過濾料層進入布水系統(tǒng)。

濾料層：是生物濾池的核心部分，由具有一定粒徑和孔隙率的濾料組成，如石英砂、陶粒、活性炭等。濾料表面附著生長著大量的微生物，形成生物膜，是去除污染物的主要場所。濾料層的厚度一般在 1.5 - 2.0 米左右。

反沖洗系統(tǒng)：包括反沖洗水管、反沖洗水泵和反沖洗排水槽等。定期對濾池進行反沖洗，以去除濾料表面截留的懸浮雜質(zhì)和老化的生物膜，恢復(fù)濾池的過濾性能。反沖洗方式通常采用氣水聯(lián)合反沖洗，先通入空氣進行氣洗，松動濾料層，然后再用水進行沖洗，將雜質(zhì)排出濾池。

微污染水源水生物濾池

運行參數(shù)

濾速：一般控制在 4 - 10m/h 左右。濾速過高會導(dǎo)致水流對生物膜的沖刷作用增強，使生物膜脫落過快，影響處理效果；濾速過低則會使設(shè)備處理能力下降，占地面積增加。

水力停留時間：通常為 1 - 2 小時。足夠的水力停留時間可以保證水中的污染物與微生物有充分的接觸時間，從而提高去除效果。

水溫：微生物的生長和代謝活動受水溫影響較大，一般適宜的水溫范圍為 10 - 30℃。在低溫條件下，微生物的活性會降低，處理效果會受到一定影響。

溶解氧：水中的溶解氧是好氧微生物進行代謝活動的必要條件，一般要求濾池內(nèi)的溶解氧含量在 2 - 4mg/L 以上。

優(yōu)勢

處理效果好：能夠有效去除微污染水源水中的有機物、氨氮、鐵、錳等污染物，使出水水質(zhì)達到較高的標準。對氨氮的去除率一般可達 80% 以上，對有機物的去除率可達 30% - 50%。

運行穩(wěn)定：生物濾池內(nèi)的微生物群落相對穩(wěn)定，能夠適應(yīng)一定程度的水質(zhì)和水量變化。在進水水質(zhì)波動時，仍能保持較好的處理效果。