文档介绍：哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
针对甲壳类生物在生物活性炭滤池中大量孳生,穿透活性炭层所带来生物安
全性问题,本课题根据砂滤对甲壳类生物具有明显的拦截效果,提出“活性炭-石
英砂双层滤料生物活性炭滤池”、“生物活性炭滤池加接快滤池”和“将生物活性
炭滤池和砂滤池倒置”三种工艺改进方案,并对工艺出水中的理化指标和生物指
标进行为期一年的监测,研究其对甲壳类生物的拦截效果;同时,前期试验研究
结果表明,二氧化碳对甲壳类生物具有明显的灭活效果,本课题研究了中试试验
条件下,二氧化碳对生物活性炭池中甲壳类生物的去除效果。
通过对无砂垫层生物活性炭滤柱出水中生物数据分析可知,甲壳类生物穿透
炭层风险与种类和体型有关。体型最小的无节幼体穿透次数多,峰值高;体型居
中的猛水蚤,穿透次数少,峰值高;体型最大的剑水蚤穿透次数少,峰值小。
对比砂垫层高度为 200mm、300mm 和 500mm 的滤柱出水中甲壳类生物,表
明砂垫层对出水中甲壳类生物具有明显拦截效果,出现峰值时,200mm 砂垫滤柱
出水中猛水蚤丰度比无砂垫的减少 3204ind./m3,并且拦截效果随着砂垫层厚度的
增加而提高,500mm 砂垫层能够将各种甲壳类生物全年丰度控制在 50ind./m3 以下。
生物活性炭柱后加接快滤柱,出水中体长在 200m 以上的甲壳类生物的丰度全年
被控制在 50ind./m3 附近,由于滤速快,体型较小的甲壳类生物仍会出现泄漏。炭
砂倒置工艺中,砂滤池对甲壳类生物有明显的拦截效果,出水中甲壳类生物全年
保持在低水平,但是炭滤柱进水浊度高,易堵塞,反冲周期短。三种工艺改进方
案对出水的浊度和颗粒数的去除效果均有所提高。
试验利用水射器投加二氧化碳气体对生物活性炭滤柱进行反冲。试验结果表
明,当气水比为 :1 时,反冲水中的甲壳类生物总量是单独水冲的 43 倍,是气
水联合冲的 16 倍,中试条件下,二氧化碳对甲壳类生物仍具有显著去除效果,活
性炭对二氧化碳有一定的吸附,反冲前后滤柱出水 pH 降低了 ,4h 后恢复到
反冲前水平。当气水比为 1:3 时,气体流量减少 10 倍,反冲水中的甲壳类生物总
量减少一半,对甲壳类生物仍有明显的去除效果,反冲前后滤柱出水 pH 没有变化,
后续试验采用气水比为 1:3。与投氯反冲进行对比,反冲水中的甲壳类生物总量是
加氯反冲的 13 倍,投加二氧化碳反冲具有更好的去除效果。炭层中甲壳类生物被
大量去除,出水中甲壳类生物得到控制。比较气水比为 1:3、1:1、3:1 和 5:1 时与
投加时间为和时的反冲效果,试验结果表明,增加药剂投加量没有
明显提高对甲壳类生物去除效果,延长投加时间可以明显提高对甲壳类生物的去
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除效果,因此,推荐气水比为 1:3 和投加时间为 4min 作为最适宜参数。

关键词:甲壳类;生物活性炭滤池;砂垫层;二氧化碳灭活
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Abstract
Based on the significant effect that sand filter intercepts the crustaceans, three
programs are studied, including “carbon-sand dual media BAC filter”“BAC filter
followed by rapid filter” and “sand filter and BAC filter in reverse order”. Meanwhile,
preliminary test results show that carbon dioxide has obvious inactivation on
crustaceans. The effect that carbon dioxide removes the crustaceans is studied in pilot
conditions.
The biological data of non-sand cushion BAC filter showed that, the risk of
crustaceans rating activated carbon layer was relevant to the type and size. The
smallest copepod nauplius had more leaks and high peak. Nitoc