實(shí)驗(yàn)室生物濾池濾料的改造與選取

王長(zhǎng)昊　郭洋　虞政　林錦鴻

【摘要】本文詳細(xì)闡述了根據(jù)實(shí)驗(yàn)室原有生物濾池濾料的效果分析對(duì)其進(jìn)行改造與選取。通過對(duì)多種不同濾池濾料過濾效果的試驗(yàn)與對(duì)比，進(jìn)行效果分析，最后對(duì)多種濾料的多種組合方式進(jìn)行過濾效果分析，從而得出最適合實(shí)驗(yàn)室生物濾池實(shí)驗(yàn)的濾料組合。

【關(guān)鍵詞】生物濾池 濾料組合 過濾效果 經(jīng)濟(jì)成本

一、概述

實(shí)驗(yàn)室生物濾池過濾試驗(yàn)是多個(gè)環(huán)境類專業(yè)（如給排水科學(xué)與工程、環(huán)境工程、水利工程等）學(xué)習(xí)過程中的重要實(shí)驗(yàn)，理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合是最有效的學(xué)習(xí)方式，但是通過研究我國(guó)高校生物濾池中使用的濾料還是多年未更換的活性炭或者使用單一過濾材料進(jìn)行試驗(yàn)，為使學(xué)生得到最好的學(xué)習(xí)效果，同時(shí)由于濾料屬于消耗品，還要做到節(jié)約成本，減少開支的效果，本項(xiàng)目對(duì)市面上最為常見的幾種濾料進(jìn)行了過濾效果的對(duì)比和研究分析。

在項(xiàng)目初期，通過對(duì)活性炭，石英砂，BAF濾料等多種濾料進(jìn)行了單一過濾試驗(yàn)，通過這些實(shí)驗(yàn)我們得到數(shù)組數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)進(jìn)行單一濾料過濾時(shí)，每種濾料都有過濾效果不好，懸浮物過濾不干凈等某種單一性的缺陷，之后通過使用組合濾料進(jìn)行分級(jí)過濾，同時(shí)對(duì)更換濾料的方式進(jìn)行了形式上的改變，使其更容易做到濾料的更換，能使學(xué)生更容易做到對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

項(xiàng)目中后期，我們采用兩種濾料分層使用的方式，后改為四層濾料，第一層為用來(lái)截留大顆粒污染物的塑料蜂窩管狀濾料，第二層為用來(lái)吸附、脫色、除臭的活性炭，第三層為截留與吸附膠體泥沙，金屬離子以及有機(jī)物，微生物，膠質(zhì)顆粒的石英砂，最后一層為將生物氧化，生物絮凝，生物吸附結(jié)合在一起的BAF濾料。

二、選用單一濾料實(shí)驗(yàn)效果

項(xiàng)目初期我們分別對(duì)采用活性炭，石英砂和BAF濾料進(jìn)行單一過濾進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，得到的效果都存在著或多或少的缺陷，但通過這些實(shí)驗(yàn)使我們對(duì)每一項(xiàng)濾料的使用效果得到了詳盡的了解，具體如下：

（一）僅使用活性炭進(jìn)行過濾實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)的過程有以下三個(gè)部分：8cm粒徑活性炭過濾實(shí)驗(yàn)，5cm粒徑活性炭過濾實(shí)驗(yàn)與3cm粒徑活性炭過濾實(shí)驗(yàn)。通過相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，可以獲得三組不同的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而得到其中最具性價(jià)比的分層粒徑，為了節(jié)約成本，我們購(gòu)買了粒徑在8-10cm的石英砂，通過錘擊過篩來(lái)得到不同粒徑的活性炭，試驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：見附表1

通過實(shí)驗(yàn)我們得知活性炭具有吸附、脫色、除臭的效果，其中3-5cm粒徑活性炭作用效果最好，3-5cm粒徑活性炭過濾使用材料成本最低，故最具性價(jià)比的濾料為3-5cm粒徑活性炭。

（二）僅使用石英砂進(jìn)行過濾試驗(yàn)

由于石英砂購(gòu)買途徑的限制，我們僅購(gòu)買到了粒徑為2-4cm和4-8cm的石英砂，故我們僅采用了這兩種材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：見表2

通過實(shí)驗(yàn)我們得到了石英砂具有吸附膠體泥沙，金屬離子以及有機(jī)物，微生物，膠質(zhì)顆粒的作用[1]，其中最具性價(jià)比的粒徑為4cm左右。

（三）僅使用BAF濾料進(jìn)行過濾試驗(yàn)

BAF濾料是一種較為新型的生物濾料，其過濾方式為在污水流經(jīng)濾料表面時(shí)通過有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸附、氧向生物膜內(nèi)部的擴(kuò)散以及生物膜中所發(fā)生的生物氧化等作用對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行氧化分解，使污水得以凈化[2]。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：見附表3

三、選用分層濾料進(jìn)行過濾試驗(yàn)

我們經(jīng)過討論得到每種濾料的使用數(shù)量對(duì)過濾效果起著極為重要的作用，故我們采用了分成體積比不同的分層方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，分別采用了塑料蜂窩管狀濾料、活性炭、石英砂和BAF濾料體積比分別為（1：1：1：1）;（1：2：3：3）;（3：2：2：1）三種分層實(shí)驗(yàn)，具體如下：

（一）體積比為1：1：1：1過濾試驗(yàn)

這種體積比的實(shí)驗(yàn)效果較好成本適中，數(shù)據(jù)如下：見附表4

（二）體積比為1：2：3：3過濾試驗(yàn)

這種體積比的實(shí)驗(yàn)效果極好成本較高，數(shù)據(jù)如下：見附表5

（三）體積比為3：2：2：1過濾試驗(yàn)

這種體積比的實(shí)驗(yàn)效果較好成本較低，數(shù)據(jù)如下：見附表6

綜上所述得到的結(jié)果為在體積比為3：2：2：1時(shí)，過濾效果良好，成本較低，是最為理想的實(shí)驗(yàn)室生物濾池濾料。

四、結(jié)語(yǔ)

通過實(shí)驗(yàn)不同濾料與不斷對(duì)比不同的分層濾料方案，我們證實(shí)了該濾料的凈化性，核實(shí)了該體積比在保障過濾效果基本保持穩(wěn)定的前提下，極低的使用成本與使用方便。

隨著生物濾料研究的進(jìn)步和提高，實(shí)驗(yàn)室生物濾池濾料也能得到快速發(fā)展。而濾料的種類與體積比是判斷污水處理效果的重要條件，這需要科學(xué)研究進(jìn)一步的研究與創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

[1]王立平;張世華.均質(zhì)石英砂濾料過濾性能的實(shí)驗(yàn)研究.西安建筑科技大學(xué).2006

[2]邢麗貞.BAF中濾料的研究進(jìn)展.山東建筑工學(xué)院市政與環(huán)境工程學(xué)院.2005