固定薄膜(砂或其他介質)過濾器
介質過濾器是有氧、固定膜廢水處理系統。砂是水和廢水處理最常用的介質。單通砂過濾器已經使用了 100 多年,該系統的歷史用途可以追溯到 1890 年後期。隨著我們了解如何改善介質過濾系統在現場污水處理的知識,使用其他介質,如砂石,泥炭纖維,碎玻璃,紡織品,泡沫等,在現場行業中越來越受歡迎。
沙子過濾器中發生的廢水處理機制包括物理、化學和生物過程。過濾和沉積等物理過程可以去除介質孔內的懸浮固體(以 TSS 測量)。對某些污染物(例如磷或重金屬)的化學吸附作用有限,這取決於過濾器中使用的介質的特性。在介質表面上,由於廢水在介質中移動時,微生物膜會從微生物的生長中產生。生物膜中活躍的微生物會吸收可溶性和膠體廢物(以 BOD 5 或 COD 計算),當廢水滲透到沙子表面上。由於生化和物理處理過程,BOD 5 和 TSS 等污染物被顯著減少,大部分氨氮氣被轉化為硝酸氮(氮化)。廢水中的溶氧水平增加,處理的污水看起來清晰,並且不像化糞池污水的氣味。
介質過濾器處理單元具有以下基本元件:
- 容器,通常是混凝土罐;
- 用於去除處理的污水的下排水系統,通常是有槽的 PVC 管道;
- 處理介質,通常是砂;
- 一種計量和配送系統,用於將廢水塗在介質上,通常是帶孔或噴嘴的 PVC 管道;以及
- 含泵和控制系統的計量罐。
透過仔細選擇處理介質並適當設計處理系統,可以實現給定類型廢水的理想目標。
單通媒體過濾器的主要設計參數是:
- 負載率(液壓和有機)
- 污水分配系統,以及
- 媒體的特點。
重新計算(也稱為多通)媒體過濾系統的主要設計參數是:
- 裝載率-液壓和有機,
- 循環比,
- 污水分配系統,
- 循環罐的液體容量,以及
- 媒體的特點
在單通介質過濾系統中,在一定時間間間隔將一次排水(化糞池排水)施加(劑量)在過濾器頂部。如動畫中所示,當配電網(管道)充滿廢水時,噴嘴將廢水均勻地將廢水塗在介質(沙子)上。請注意,排水也可以使用放置在介質頂部或在介質內幾英寸的穿孔管網絡塗抹在過濾器頂部。在介質上噴灑污水可以讓空氣與污水混合方面具有優勢。然而,噴灑一級污水會增加異味的潛在性,並且必須在設計中納入適當的氣味控制系統。使用噴嘴在設計和操作適當的重新計算介質過濾器中,使用噴嘴可能產生異味,因為噴灑的污水是一次性污水和處理的污水的混合物。
每次劑量在介質上塗抹的污水量必須保持在給藥週期結束時,污水不應到達過濾器底部,從而避免介質溢水。如動畫中所示,隨著噴嘴停止噴灑污水,濕前端在過濾器中已達到約一半,並繼續向下向下移動向下排水系統。介質過濾器通風充足,並實現通過介質的氣流非常重要。在某些介質過濾器中,使用風扇或鼓風機進行強制通風加入設計中,以確保有足夠的空氣供應以實現有氧處理。
一旦停止在介質上的污水處理,幾分鐘後,過濾器開始排水。使用下排水管在介質底部收集污水,並從介質過濾器中取出。
在單通道系統中,一次通過後完成處理,並準備分散到地下污水分散系統中。然而,在重新計算系統中,污水被收集在循環罐中,並將其分量回介質過濾器
單通媒體濾鏡和重新計算媒體篩選器之間的主要區別在於系統的大小。通常,單通過系統的大小比重新計算系統更大。然而,在泵浦和控制系統方面,重新計算系統通常更複雜。在重新計算介質過濾器中的污水循環是使用分流方法(分配箱)來實現,其中一部分排水回流向循環罐,其餘部分被排放。在分流方法中,一天過濾器的總劑量將取決於當天產生的廢水量。也可以使用安裝在循環罐中的球形浮閥來實現排水的循環。根據循環水箱中的水位,球形浮閥將允許排水回流回回循環水箱中,或將其轉向到排放槽。此方法允許每天固定劑量進入過濾器,無論產生的廢水量如何。重新計算媒體過濾器的每天定量次數的效能通常比未定量固定次數的濾鏡效能更好。
Ray Reneau 教授在弗吉尼亞理工科技肯特蘭研究農場評估了預先設計的預先包裝重新計算介質過濾系統在三年內的效能。有關此項目的更多信息可以在 http://filebox.vt.edu/cals/cses/reneau/projects/rmfsum.html 找到。Virginia Tech 的重新計算介質過濾器評估是在高度「受控」條件下進行,在評估過程中每天在處理過程中添加精確量的化糞池污水(設計流量),並收集處理的污水樣本進行分析。
現場污水及水務部參與了 1996 至 2000 的單通泥炭過濾系統的實地評估。在此期間,已安裝了數百個泥炭過濾器來為弗吉尼亞州的單獨住宅提供服務,並選擇了 24 站點,以評估過濾器性能並確定排放過濾器污水對淺地下水質量的影響。在 2000 的 ASAE 會議上發表了一篇技術論文,介紹了該研究的結果(鏈接到文件)。
2000 5 月,在一個分區安裝了四種不同類型的重新計算介質過濾器,以修復失敗的化糞池排水場。每個篩選器中使用的媒體都不同,篩選器的大小和重新計算方法也相同。然而,污水質似乎相似,質量很高,足以恢復過早故障的排水區恢復活力。有關元藤西部項目的詳細信息包含在文件中(源子西 Project.doc)。
所有類型的媒體過濾系統都需要維護,並且在建議使用媒體過濾器的地區,必須在該類型的系統操作和維護方面具有足夠培訓的專業人員。
