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(jī)污染物、氨氮及鐵錳離子等，同時(shí)濾料的物理化學(xué)吸附截留懸浮顆粒與部分溶解性有機(jī)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(hù)的反沖洗系統(tǒng)。

原理

生物氧化：利用濾料表面附著生長(zhǎng)的微生物膜，通過(guò)微生物的新陳代謝作用，將水中的有機(jī)污染物、氨氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及鐵、錳等金屬離子進(jìn)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(jìn)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(guò)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(jī)物。同時(shí)，濾料表面的電荷特性和化學(xué)性質(zhì)也會(huì)使一些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)吸附，從而提高對(duì)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(jìn)水均勻地分布在整個(gè)濾池?cái)嗝嫔?，確保水流均勻通過(guò)濾料層，避免出現(xiàn)水流短路或局部流速過(guò)大的現(xiàn)象。常見(jiàn)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(shí)保證水流能夠均勻地通過(guò)濾料層進(jìn)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(zhǎng)著大量的微生物，形成生物膜，是去除污染物的主要場(chǎng)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(duì)濾池進(jìn)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(guò)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(jìn)行氣洗，松動(dòng)濾料層，然后再用水進(jìn)行沖洗，將雜質(zhì)排出濾池。

微污染水源水生物濾池

運(yùn)行參數(shù)

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

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

水溫：微生物的生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)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(huì)降低，處理效果會(huì)受到一定影響。

溶解氧：水中的溶解氧是好氧微生物進(jìn)行代謝活動(dòng)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(shì)

處理效果好：能夠有效去除微污染水源水中的有機(jī)物、氨氮、鐵、錳等污染物，使出水水質(zhì)達(dá)到較高的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)氨氮的去除率一般可達(dá) 80% 以上，對(duì)有機(jī)物的去除率可達(dá) 30% - 50%。

運(yùn)行穩(wěn)定：生物濾池內(nèi)的微生物群落相對(duì)穩(wěn)定，能夠適應(yīng)一定程度的水質(zhì)和水量變化。在進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)時(shí)，仍能保持較好的處理效果。