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火山岩滤料所需要的装填环境
不是随便把火山岩装填进去就能发挥火山岩滤料的作用的。首先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%;
我们在采用火山岩滤料的一些设计控制参数：滤料综合特性要求
外形：球形或不定形;
干容重：0.5～0.9吨/m3;
湿容重：0.8～1.0吨/m3;
孔隙率：35～50%;
筒压强度：≥1MP;
磨损率：≤3%;
滤料粒径：d=4～6mm;
滤料承托层(垫层)
承托层一般选用卵石作为承托层分3层，级配为：
一层(底)d=30～45mm，h=150mm;
二层(中间)d=20～30mm，h=100mm;
三层(上层)d= 8～15mm，h=100mm;
滤池反冲洗要求
滤层厚度一般为4m
气冲洗强度为0.35m3空气/ m3滤料.min
水冲洗强度为0.13m3水/ m3滤料.min
BOD5负荷为1.8-2.2kg.BOD5/m3滤料/d
NH3-N负荷为0.3-0.4kg.NH3-N/m3滤料/d.
良好的装填环境带来的是良好的使用效果!
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。
火山岩滤料使用规格注意事项
火山岩滤料是微生物生长栖息的场所，适宜的微生物滤料应满足以下要求
火山岩滤料的空隙率及表面粗糙度：要求滤料具有一定的空隙率及粗糙度有利于微生物的附着、生长，而重要意义在于：减少滤料在冲洗过程中由于滤料之间摩擦碰撞而造成固着微生物膜的过量脱落，保证生物滤池周期工作的初期(冲洗之后)基本生物量的要求，以便出水水质相对稳定。
生物、化学稳定性好：生物膜在新陈代谢过程中会产生多种代谢产物，某些代谢产物可能对滤料产生腐蚀作用，因此生物滤料必须具有一定的化学稳定性和抗腐蚀性，同时需不参与生物膜的生物化学反应，且其本身应是不可生物降解的。
表面电性和亲水性：微生物一般带有负电荷，而且亲水，因此滤料表面带有正电荷将有利于微生物固着生长，滤料表面的亲水性同样有利于微生物的附着。
湿密度：滤料湿密度过大，造成在反冲洗时滤料悬浮膨胀困难或使反冲洗时能耗增加，甚至冲洗不干净，长期运行导滤料致板结。密度过小，又不宜于滤料在反应器中的运行工况，因此滤料湿密度需在一定范围之内。
火山岩滤料的比表面积大：填料一般选用比表面积大、开孔空隙率高的多孔惰性滤料，这种滤料有利于微生物的接触挂膜和生长，保持较多的微生物量;有利于微生物代谢过程中所需氧化和营养物质以及代谢产生的废物的传质过程;
机械强度好：生物填料必须具有在不同强度的水利剪切作用以及滤料之间摩擦碰撞过程中破损率低的机械强度要求。较好的硬度能使滤料即使在过滤过程中使用多年仍能保持其原有的大小和形状;
耐磨损性：滤料必须具有较高的耐腐蚀性，这样能减少滤料在反冲洗后期或挂膜量少时的磨损程度;
我们在选择火山岩滤料的时候，型号对于使用效果来说至关重要。一般工程方面设计的生物滤池里面所使用的火山岩生物滤料的规格为3-6mm。但是因为近几年一些厂家所生产的3-6mm规格的火山岩里面因为粉尘众多，对使用前的反冲洗影响很大，在做过比对以后，很多污水处理厂都选择了5-8mm的火山岩滤料来使用。因为5-8mm火山岩滤料更利于挂膜和反冲洗。
火山岩生物滤料对河流污染物降解系数的影响
火山岩生物滤料对河流污染物降解系数的影响，以苏州官渎花园内河为研究背景，利用模拟河道分别考察了曝气复氧、人工水力循环、火山岩滤料渗滤净化技术3种处理技术对受污河水中COD降解系数kCOD、NH3-N降解系数kNH3-N变化规律的影响。实验表明，在无外源污染且河水滞留的天然情况下河道拥有一定自我净化的能力，并且火山岩厂家的火山岩生物滤料处理技术对COD、NH3-N的降解系数都有一定提高，分别使kCOD增加了34.3%、47.8%和57.8%，kNH3-N增加了8.35%、15.4%和52.8%，结果显示，渗滤净化技术对污染物降解系数的提高影响大。
位于官渎花园内河位于苏州市姑苏区官渎花园内，长350m，深0.5~1.5 m，宽15~20 m，河床平均比降接近于0。该河上游为断头浜，下游设有平板闸门，仅在汛期内河水位较高时开启。
全河段无支流汇入或流出，沿岸仅有小区雨水排入。由于该河段位于老城区和城中村的交汇处，排水系统混乱造成污染物来源分散且复杂，导致水质恶化现象严重，自净能力差，河道景观功能丧失，对沿河居民的正常生活造成了一定的影响。
为了改善当地居民的居住环境，火山岩厂家对官渎花园内河进行综合整治，重新恢复该河的生态景观功能。目前国内外常用的河道水质净化工程技术有属于物理修复法的火山岩滤料人工增氧、底泥疏浚、人工造流等，化学修复中的化学除藻、混凝沉淀、重金属固定等以及火山岩生物滤料生物修复中的投菌法、火山岩生物膜法。对于官渎内河的水质整治，在选取处理技术时除了要令水质得到提升，更重要的是提高河流的纳污能力，
恢复对污染物质的自然净化功能。污染物降解系数是对河道净化能力的直接体现，它是指污染物在水体作用下降解速度的快慢，反映了河道水质污染的变化情况。因此，在整治过程中，可用污染物降解系数来评价水质的修复效果。
天然水环境中污染物降解系数受多种自然因素综合影响，而以往研究大多采用室内模拟法，忽略了自然因素的影响，一定程度上与真实水体的污染物降解有差距。本文建立室外模拟河道，模拟官渎内河在无外源污染和下游闸门关闭的情况下，对污染水体依次采用曝气复氧、人工水力循环以及渗滤净化技术，并用污染物降解系数评价火山岩生物滤料处理技术的效果。
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