如何预防火山岩滤料结块?
目前,许多困扰污水处理系统运行的问题通常来自过滤材料的问题,而过滤材料的硬化是无法预防的。
从目前的使用经验来看,火山岩生物滤料与陶粒滤料在使用过程中的抗板结性能存在差异。采用火山岩生产厂家的污水处理厂,运行正常,无板结现象,而采用陶粒滤料滤料板结现象时有发生。
火山岩生物过滤材料为天然过滤材料,经人工烧结破碎筛选而成。陶粒过滤材料一般分为页岩陶粒和粘土陶粒,在煤粉和粘土中加入少量造孔剂,在高温下烧结而成。作为BAF的生物载体,过滤材料的选择关系到生物过滤器能否运转,成功运转的关键。就火山岩过滤材料和陶粒过滤材料而言,在我们设计的工程中被采用,比较一下,从现在运转的十几个污水处理厂的综合状况来看。
使用火山岩滤料,其优点主要表现在耐板结合能力和孔隙率大两个方面
火山岩滤料板结较少;
在如何防止过滤材料板结的问题上,在工程设计中,我们也倾向于采用规则的陶粒(主要考虑火山岩不规则,堆积状态的过滤材料由于外表面突出的咬合面积增加,容易导致过滤材料板结,相反,规则(圆形)的陶粒板结的可能性较小)但采用的火山岩过滤材料运转一直正常,在一些工程中也采用了火山岩过滤材料。工程陆续生产后,发现两种过滤材料的抗板结能力与我们预期的正好相反,经过两种过滤材料的研究、比较,发现陶粒材料之间的重量差异大,长期冲洗不完全后形成板结。
根据一般要求,陶粒滤料应达到BAF要求的比重和孔隙率,在生产过程中应大量添加粉煤灰和造孔剂(根据数据,一般为粉煤灰50%左右,粘土45%左右,造孔剂5%),但在实际生产过程中,由于技术条件的影响,大多数厂家根据上述要求生产的滤料强度可能不够,因此少添加粉煤灰和造孔剂,导致陶粒比重大,孔隙率低,加上粒径差(BAF一般要求为3-6mm),颗粒之间的重量差进一步增加。滤池冲洗时,在相同的冲洗强度下,滤料(尤其是下颗粒直径大的滤料)由于重量大,流化速度小,相互摩擦程度不够,长时间冲洗不干净,导致板结,这可从滤池板结后清洗时观察到确认。
火山岩滤料几乎没有板结现象,是因为其孔隙率大、比重轻、相同粒径分布的过滤材料粒子之间的重量差异小,冲洗时相对均匀,板结的可能性也大幅度降低。
孔隙率大,生物丰富,有机负荷高;
大孔隙率的火山岩不仅能减轻其比重,重,还可以固定更多的生物量,提高单位过滤材料的有机负荷。
从目前市场上供应的火山岩过滤材料来看,火山岩的大孔和小孔都比较丰富,孔隙率一般可以达到50%左右(在保证筒压强度的前提下,经过烧结改性的火山岩过滤材料可以达到60%或更高),这样大孔隙率提供的生物生长繁殖空间更大,相应单位体积的生物量更大,单位体积的过滤材料有机负荷更高,污水处理效果更容易保证。陶粒过滤材料的空隙过滤估计只有30%左右,而且主要是微孔,孔内的生物收集量相对较小。