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火山岩滤料生物挂膜过程
生物挂膜技术在现在水处理中应用非常广泛，它是需要先在构筑物中处理系统的表面上产生一层能够适应并处理废水的微生物膜。厚度一般在几个毫米到1cm左右。膜外层为好氧微生物，内层为厌氧微生物和死去的微生物体。这就是生物膜。
火山岩滤料的生物膜培养一般分为：
(1)取要处理废水的活性污泥在室温下曝气培养驯化1～2天，控制SV↓[30]为25%～35%，污泥质量浓度为5000mg/L-9000mg/L;
(2)将培养驯化好的污泥与要处理的废水按体积比1∶2-4混合，并加入泥水混合物体积2～4%的营养液，将营养液与泥水混合物混匀后部分注入氧化池中完全浸没火山岩滤料中，剩余的倒入循环池;室温下控制氧化池中溶解氧浓度为1～2mg/L曝气6～8小时;
(3)待曝气过程结束后，将循环池内的混合液泵入氧化池，同时氧化池出水流入循环池，如此循环20-26小时;
(4)静置沉降1-2小时，然后将氧化池内泥水混合物全部排掉;
(5)开始向氧化池内连续以正常运行时50%～70%的水力负荷和正常处理时50%～60%的有机负荷进水，然后逐渐加大水力负荷和有机负荷，并增大曝气量，直到氧化池内火山岩滤料上形成生物膜。
如何防止火山岩滤料产生板结
现在，很多困扰污水处理系统运行的问题一般都来自于滤料的问题，而滤料板结更是防不胜防。由于BAF滤料板结带来诸多的严重问题，在运行过程的滤料板结现象已经成为部分污水厂运营者感为的问题，也是BAF设计过程中要注意的主要问题之一。
根据现在的使用经验看来，火山岩生物滤料和陶粒滤料在使用过程中抗板结的能力方面是有差异的。在采用火山岩厂家的的污水处理厂中，如四川西昌市琼海污水处理厂、四川自贡贡井污水和大连马栏河污水处理厂运行一直正常，没有板结现象发生，而采用陶粒滤料的四川眉山市污水处理厂、广东江门污水处理厂则时有滤料板结现象发生，到现在为止，四川某4万m3/天的污水处理厂还在被滤料板结的问题所困绕。
火山岩生物滤料为天然滤料，经过人工烧结破碎、筛选而成。陶粒滤料一般又分页岩陶粒和粘土陶粒，是以煤粉和粘土加少量造孔剂经过高温烧结而成。作为BAF的生物载体，滤料的选择关系到生物滤池能否高效运行和甚至成功运行的关键。就火山岩滤料和陶粒滤料而言，在我们设计的工程中都有采用，就其比较，通过目前已经运行的十余座污水处理厂的综合情况来看。
使用火山岩生物滤料为好，其优点主要表现在抗板结能力和孔隙率大两个方面：
1，滤料的板结少
在如何防止滤料板结的问题上，在开始的工程设计中我们也倾向于采用规则的陶粒(主要考虑的是火山岩不规则，处于堆积状态的滤料由于外表面突起更多咬合面积增加，更容易导致滤料板结，相反，相对于规则(圆形)的陶粒板结的可能应该小些)但是，由于大连马栏河污水处理厂采用的火山岩滤料运行一直正常，在有些工程中我们也采用了火山岩滤料。在工程陆续投产后才发现两种滤料抗板结的能力与我们预计的恰好相反，经过反复对两种滤料的研究、对比，后发现应该是陶粒颗粒之间重量差异大，造成长期冲洗不彻底后形成板结。
按一般要求，陶粒滤料要达到BAF的要求的比重和孔隙率，在生产过程中要大量加粉煤灰和造孔剂(根据资料，一般是粉煤灰50%左右，粘土45% 左右，造孔剂5%)，但是在实际生产过程中受技术条件的影响，大多数厂家按照上述要求生产出来的滤料强度可能不够，于是少加粉煤灰和造孔剂，终造成陶粒比重大和孔隙率低，再加上粒径差异(BAF一般要求为3-6mm)，颗粒之间的重量差异进一步加大。在滤池冲洗时，在同样的冲洗强度下，滤料(特别是下层颗粒直径大的滤料)由于重量大，流化速度小，相互摩擦的程度不够，长期冲洗不干净，终导致板结，这可以从滤池板结后清掏滤池时观察的情况得到证实。
火山岩生物滤料基本无板结现象产生，是由于其孔隙率大，比重轻、同样的粒径分布滤料颗粒之间重量差异小，冲洗时相对均匀，板结的可能性也就大大降低。
2，孔隙率大，富集的生物量大，有机负荷高
火山岩孔隙率大不但可以减轻其比重，还可以使其固定更多的生物量，提高单位滤料有机负荷。
从目前市场上供应的火山岩滤料情况来看，火山岩的大孔和小孔都较为丰富，孔隙率一般可以达到50%左右(在保证筒压强度的前提下，经过烧结改性后的火山岩滤料可以达到60%或更高)，这样大的孔隙率提供的生物生长繁殖空间更大，相应单位体积生物量更大，单位体积滤料有机负荷更高，污水处理效果更容易保证。而陶粒滤料空隙滤估计只有30%左右，况且主要为微孔，孔隙内部生物富集量相对要小得多。
3，孔隙率大，同步脱氮效果好
火山岩内部贯通性的孔隙发达，滤料内部更容易形成厌(缺)氧环境，具有同步脱氮效果。根据资料，反硝化效率可达50%以上，根据我们实测到的资料，采用火山岩的污水处理厂在原水碳氮比失调的情况下，反硝化滤也接近30%。
孔隙率大，冲洗残留的生物量有保证
火山岩内部贯通性的孔隙发达，滤料内部富集的生物量大，冲洗时这部分生物更容易保留下来，使冲洗后的滤料可保持较强的生物活性，可有效解决冲洗后BOD降解效果差、SS容易穿透的问题，使得处理系统整体出水效果更佳。
另外提及一下火山岩的强度问题。
生物滤料的强度主要通过筒压强度和磨损率来描述。我们曾经认为火山岩的强度低，磨损率大，不能适应BAF冲洗条件，使用寿命低，滤料消耗大，增加污水处理成本。但是从大连马栏河污水厂运行6年的经验来看，火山岩生物滤料还没有因滤料的强度问题补充过滤料，从四川部分已经运行的污水处理厂的情况也是如此，因此我们已经改变了看法。
火山岩强度之所以能够满足BAF的运行要求，经过分析研究，我们认为：在实验条件下的“磨损率”是通过机械的方法使滤料在自然条件下相互直接摩擦实现的，其磨损率自然要高。而在BAF运行过程中，滤料浸泡在水中处于分散状态并且在有生物膜的包裹，滤料相互之间直接磨损几率小，磨损率自然也低。
在设计过程中我们一般要求的火山岩滤料强度为：筒压强度： ≥1MP 磨损率： 小于3%;只有达到这些要求，才能更好的利用火山岩生物滤料。
火山岩滤料人工湿地的使用范围和特点
火山岩滤料人工湿地主要用于生活污水、垃圾场渗滤液、采油废水、啤酒废水、制浆造纸废水及农业面源污染控制;还可用于改善饮用水源水质、去除水体中的藻类效果也非常显着。
特点：
投资费用低，建设、运行成本低，运行管理简单;
处理过程能耗低;
污水处理效果稳定可靠;
良好的景观效应、经济效益，如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息、和教育。
火山岩的物理性质
长期以来，人们根据物理性质来识别火山岩。
如颜色﹑光泽﹑硬度﹑解理﹑比重和磁性等都是矿物肉眼鉴定的重要标志。作为晶质固体﹐矿物的物理性质取决于它的化学成分和晶体结构﹐并体现着一般晶体所具有的特性──均一性﹑对称性和各向异性。
火山岩的颜色
矿物的颜色多种多样。呈色的原因，一类是白色光通过矿物时﹐内部发生电子跃迁过程而引起对不同色光的选择性吸收所致;另一类则是物理光学过程所致。导致矿物内电子跃迁的内因，主要的是﹕色素离子的存在，如Fe3+使赤铁矿呈红色，V3+使钒榴石呈绿色等;是晶格缺陷形成“色心”，如萤石的紫色等。矿物学中一般将颜色分为3类﹕自色是矿物固有的颜色;他色是指由混入物引起的颜色;假色则是由于某种物理光学过程所致，如斑铜矿新鲜面为古铜红色，氧化后因表面的氧化薄膜引起光的干涉而呈现蓝紫色的锖色，矿物内部含有定向的细微包体，当转动矿物时可出现颜色变幻的变彩，透明矿物的解理或裂隙有时可引起光的干涉而出现彩虹般的晕色等。
条痕
指矿物在白色无釉的瓷板上划擦时所留下的粉末痕迹。条痕色可消除假色﹐减弱他色﹐通常用于矿物鉴定。
光泽
指矿物表面反射可见光的能力。根据平滑表面反光的由强而弱分为金属光泽(状若镀克罗米金属表面的反光﹐如方铅矿)﹑半金属光泽(状若一般金属表面的反光，如磁铁矿)﹑金刚光泽(状若钻石的反光，如金刚石)和玻璃光泽(状若玻璃板的反光，如石英)四级。金属和半金属光泽的矿物条痕一般为深色，金刚或玻璃光泽的矿物条痕为浅色或白色。此外，若矿物的反光面不平滑或呈体时，还可出现油脂光泽﹑树脂光泽﹑蜡状光泽﹑土状光泽及丝绢光泽和珍珠光泽等特殊光泽类型。
透明度
指矿物透过可见光的程度。影响矿物透明度的外在 因素(如厚度﹑含有包裹体﹑表面不平滑等)很多﹐通常是在厚为0.03毫米薄片的条件下，根据矿物透明的程度﹐将矿物分为﹕透明矿物(如石英)﹑半透明矿物(如辰砂)和不透明矿物(如磁铁矿)。许多在手标本上看来并不透明的矿物，实际上都属于透明矿物如普通辉石等。一般具玻璃光泽的矿物均为透明矿物，显金属或半金属光泽的为不透明矿物，具金刚光泽的则为透明或半透明矿物。
断口﹑解理与裂理
矿物在外力作用如敲打下，沿任意方向产生的各种断面称为断口。断口依其形状主要有贝壳状﹑锯齿状﹑参差状﹑平坦状等。在外力作用下矿物晶体沿着一定的结晶学平面破裂的固有特性称为
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