浅析活性砂滤池在污水处理中的应用

夏成伟 李双全

【摘要】我国对活性砂滤池的应用较短，通过对国内多家污水处理厂中活性砂滤池处理效果的分析可知，在去除TP、TN、SS等方面，活性砂滤池可以达到较好的效果，所以，在污水处理厂的深度处理及提标改造等方面，活性砂滤池得到了广泛应用。

【关键词】活性砂滤池  污水处理  深度处理  提标改造

上世纪七十年代末，瑞典一家研究所研发了活性砂滤池。活性砂滤池的主要作用是通过对湖水及河水的采集，进而来生产满足饮用标准的饮用水及工艺用水，不仅如此，活性砂滤池还可以实现废水处理。近年来，因活性砂滤池具有一定的脱氮及过滤等功能，在提标改造工程及污水处理厂中得到了广泛应用。

一、活性砂滤池的工作原理

活性砂滤池的内部介质深度按照因配置及应用不同而不同，属于一种上流式移动床过滤器。未得到进一步处理的水进入最近的顶部，之后通过配水器流入池底。未得到净化的水以介质床为渠道流向上部时可实现对其中悬浮物的过滤处理。当过滤水达到过滤器顶部时，越过出流堰然后排出小部分过滤水通过洗砂机分流，该部分水可以用于清晰，实现对固渣废料的转移。

活性砂滤池的冲洗方式主要是逆流式冲洗，逆流冲洗在活性砂滤池的过滤过程中会保持一种循环工作的状态。空心泵位于组件中心底部，通过空心泵将介质从过滤器底部向上泵送到洗砂器。当介质被输送到洗砂单元中后便进入洗砂器，在洗砂器中中从砂中进行分离。在洗砂器中，过滤液将固体颗粒视为废料实现分离，最终在砂床上得到进一步的利用。基于气控柜实现空气提升泵的进一步调节。

活性砂滤池具有过滤、澄清与混凝等多项功能，属于一种高效过滤器。在过滤器中，因石英砂滤料表现为一种上下运动的状态，实现对原水的搅拌，所以，在过滤器中可发挥搅拌搅拌絮凝作用。将铝盐混凝剂或铁盐加入到进水中，可达到去除悬浮物及除磷等效果。将碳源加入到进水中，并调节其运行状态，便可达到生物反硝化目的。反硝化脱氮的主要功能就是实现对石英砂表面细菌的的反硝化处理，通过外加碳源或水体中既有的碳源在缺氧环境下，采用硝酸氧化有机物质，进而为维持生命活动获取一定的能量，不仅如此，将水中的硝酸盐与亚硝酸盐等还原为氮气，进而提高水体中的碱度，达到脱氮目的。

二、活性砂滤池的工艺特点

综合来讲，活性砂滤池的工艺特点主要包括：无初凝液，處理后的水质质量高且干净;在冲洗水的处理系统中不会出现各种冲击荷载;无需提前处理;维护与监测成本低且能耗低等;占地面积小且能实现连续反冲洗;水头损失不大，可观经济。

三、工程应用实例分析

本文以具体的污水处理厂为实例，分析活性砂滤池在污水处理中的具体应用。在深度处理阶段，江苏某污水处理厂采用活性砂滤池，基于活性砂滤池的运行数据表明，在悬浮物的处理过程中，通过活性砂滤池可达到良好效果，当进水SS在15mg/L～35mg/L的范围内，出水 SS在8mg/L以下。在提标改造过程中，安徽某污水处理厂同样采用了活性砂滤池，不管在TP浓度的除去方面还是在浊度方面，均能达到良好效果，在去除过程中还可以降低COD。在充分结合污水处理厂水质因素的基础上，当活性砂滤池在滤速为9.62m/h的水力条件下，当投入聚合硫酸铁50mg/L时，TP≤0.5mg/L、SS≤10mg/L，无论TP去除率还是SS去除率，其稳定状态较好，保持在65%以上。

严志明等人针对低水温条件下，对河南某污水处理厂采用活性砂滤池后所产生的反硝化脱氮效果以及各影响因素进行了研究，最终得出比较合理的甲醇碳源投加比。通过对相关运行数据的分析可知，如果水温在11.7℃及以下时，在活性砂滤池中培养反硝化菌的时间为24天，当活性砂滤池处于稳定运行的状态后，且其滤速达到4m/h时，反硝化去除含氮量总计达到15mg/L及以上，甲醇碳源投加的最佳比例为2.8～3.2，无论SS浓度还是COD浓度均满足排放要求。综合分析可知，溶解氧浓度、进水水温、甲醇投加比等是影响活性砂滤池反硝化脱氮效果的主要因素。

四、活性砂滤池在运行中存在的问题及解决措施

邓克志等人基于对国内多家污水处理厂活性砂滤池的运行状态及应用进行了调研，在调研过程中发现，污水处理厂中活性砂滤池的应用主要存在死角比较明显、反冲洗水量大、跑砂现象突出、反冲洗不够充分等问题，并针对以上存在的问题提出了相应的解决措施，即首先应优化并改进设计，选择合适的滤速，通常可采用6.0m/h～7.5m/h的滤速，对导砂墙等的设计进行优化与改进，将导砂墙等的底部到顶部设计为圆形结构，同时进行砌筑，直至到砂层上访，避免出现沉积淤泥、死角等问题，以确保洗砂为均匀状态;其次，提高日常管理力度，制定定期巡查与检查制度，对系统运行过程中出现的故障进行动态化管理，确保活性砂滤池长期处于稳定运行状态。

朱俊媛等人针对辽宁某污水处理厂活性砂滤池运行中存在的问题进行了研究，并指出影响活性砂滤池正常运行的主要因素，即气塞与水域真空。为解决活性砂滤池在运行过程中出现的水域真空问题，朱俊媛等人建议在砂滤单元洗砂器周围设置升降气冲管，为进一步服务并将升降气冲管插入到洗砂器底部某位置。为解决活性砂滤池在运行过程中出现的气塞问题，朱俊媛等人建议在气体管内设置一定数量的升降气冲管，为后续提砂管内砂粒板结创造便利的条件，实现疏通管路等目的。

五、结语

通过分析可知，在TN、SS、TP等方面，活性砂滤池的除去效果明显，随着该项技术的不断成熟，逐渐在污水处理厂的提标改造与深度处理方面得到了广泛引用。在具体实践过程中，应充分结合实际需求，优化设计、改进材质，最大限度的避免活性砂滤池在运行过程中出现各种故障。

参考文献：

[1]邓克志.活性砂滤池在低水温条件下的反硝化脱氮效果[J].环境工程，2018.

[2]周进勤.活性砂滤工艺在污水处理厂的深度处理研究[J].中国市政工程，2019.