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摘要：本文首先介绍了活性砂滤池的工作原理和活性砂过滤的优缺点，然后分析了活性砂滤池在市政污水处理厂的应用中存在的问题及原因，最后探讨了运行效果。
关键词：活性砂滤池；市政污水处理厂；应用；存在问题；运行
中图分类号：U664文献标识码： A
活性砂过滤装置是一种可以集絮凝、澄清、过滤为一体的连续过滤设备。活性砂滤池作为市政污水处理厂深度处理工艺在国外已经有30年的历史。国内开始引进和使用活性砂滤池的时间相对较短，属于新技术应用，其优点主要有：出水效果稳定，控制简单，使用寿命长，加药量少，在去除磷、SS 等方面具有优势，是一种非常适合于市政污水处理厂的升级改造方案。
砂滤器是用石英砂或花岗岩砂作为过滤介质来截留水中各种悬浮物。由于它是三维过滤，具有较强的截污能力，经常用作精密过滤。其缺点是操作复杂，如在反冲洗时操作不当，造成滤料流失， 且因长期运行滤料摩损表面变圆，截污能力能力下降，更新滤料。
活性砂过滤器是由瑞典Waterlink AB公司发明的基于逆流原理的连续过滤设备。活性砂过滤器是集混凝、澄清、过滤为一体的微絮凝过滤器，减少了一次性投资成本和占地面积。活性砂过滤器不需停机反冲洗，采用单级滤料，无需级配，因而克服了普通砂过滤器水力分布不均和产生初滤液的问题；内部没有可移动部件，减少了设备的维护和维修成本。北京北小河污水处理厂采用活性砂过滤器处理工艺，CODCr去除率的范围为10.79 %～62.57%，平均去除率为35.36 %，使用聚合氯化铝时SS的平均去除率为45.97 %，浊度去除率的平均值为82.55 %。该工艺的不足之处在于当提砂管的气水比较小时，过滤吸附层不能得到有效的冲洗，造成滤层逐渐被含污砂层代替，出水水质变坏；当提砂管气水比较大时，提砂管内的水量较小，提升的砂料较多，滤料在提砂管内清洗效果差，造成出水水质恶化。作为一种具有独特结构的过滤系统，活性滤料滤池正以其一次性投资费用低、无需停机反冲洗、运行及维护费用低等优势，在污水深度处理和提标改造中占据越来越重要的地位。
1 活性砂滤池的工作原理
活性滤料滤池系统基于逆流原理。污水从进水管中间的进水套管及位于滤床底部的布水器进入主体过滤单元，经布水器均匀分配后由下向上逆流通过滤床，过滤后在过滤器顶部被收集，经溢流口流出。在该过程中，污水得到过滤，水中的污染物被滤层截留，滤料中污染物的含量相应增加，并且下层滤料层的污染物含量高于上层滤料。在过滤器底部被污染的滤料则通过位于过滤器中央的空气提升管路在压缩空气的作用下被提升到过滤器顶部的洗砂器中进行清洗，在剧烈摩擦和紊流作用下与滤料密度不同的污染物得以从滤料中分离出来，随反洗水排出，洗净的滤料则利用自重再次返回砂床从而实现连续过滤。该系统以滤液作为反洗水，通过控制出水和洗砂器内的液位差来实现反洗水量的控制。
连续砂滤系统由过滤单元、进出水系统、供气系统和控制系统等组成。活性砂过滤器由于特殊的内部结构及其自身特点，使滤料在过滤器中呈自上而下的运动状态可对污水起到搅拌作用，使得混凝、澄清、过滤在同一个池体内全部完成。此外，滤料通过连续清洗系统得到及时清洁，使其可承受较高的进水污染物负荷。连续砂滤系统是以逆流原理为基础的系统[[23][25]。污水从进水口通过管流入中间进水套管后，由位于滤床底部的布水器经布水器均匀分配后由下向上逆流
通过滤床。净化后的滤液在过滤器顶部溢流汇集后排出。通过过滤作用，水中的污染物被滤层截留使得污水逐步得到净化。污染物在滤层中累积，并且下层滤料中的污染物含量高于上层滤料。在过滤器底部，被污染的滤料通过位于过滤器中央的空气提升管路在压缩空气的作用下被提升到过滤器顶部的洗砂器中进行清洗，通过三相剧烈摩擦和紊流作用使与滤料比重不同的污染物得以从滤料中分离出来，随反洗水排出过滤系统，洗净的滤料则利用重力作用再次返回砂床顶部进入下一个过滤周期，从而实现连续过滤。该过滤系统以滤液作为反洗水，通过控制出水和洗砂器内的液位差来实现对反洗水量的控制。
2活性砂过滤的优缺点
活性砂滤池中，通过气体提升系统，滤料在滤层从底端至顶端进行循环，滤层在移动中实现自动、连续清洗功能。
它具有下列优点：（1）可连续运行，过滤的同时滤料被清洗，设备运行效率高；（2）滤料为流动状态，可避免滤料板结；（3）滤料无需级配，滤床空隙均匀，易于实现深床过滤，纳污能力强；（4）配套设备只需空压机，无需其他反冲洗设备。
活性砂过滤系统的主要缺点：（1）移动床过滤精度不如固定床；（2）单套装置过滤能力较小，设备投资费用较高；（3）滤料磨损率较大。
3活性砂滤池在市政污水处理厂的应用中存在的问题及原因
3. 1 跑砂原因分析
a．气量过大、气压过高，提砂上升速度过快、提砂量过多，砂滤料来不及通过洗砂器返回砂床，容易导致部分砂滤料跟反洗水流走。b．提砂有时不通畅，压缩空气积压在提砂管内，待提砂突然通畅后，反洗砂容易从洗砂器内冒出跟随反洗水流走。c．布水器中心管与提砂管之间密封泄漏，导致有部分进水直接从泄漏处往上流，导致反洗砂难以下沉，跟随反洗水流走；同时泄漏出來的药水混合液未经过滤就与砂滤料回到滤床上部，造成药剂与TP在滤床上部絮凝反应。d． 洗砂器下砂缝隙被杂物堵塞，反洗砂滤料下沉不畅通，积累过多后跟随反洗水流走。
3.2反冲洗不充分及矾花穿透原因分析
a． 过滤上升水流速度过大，导致砂床松动或者膨胀。从活性砂滤池在几座市政污水处理厂的运行数据来看，当上升水流速度长时间超过7.5m/ h 时，就会造成砂床松动或者膨胀。上升水流速过快、砂床松动将导致部分药剂与磷还未完成絮凝反应就已经穿过砂床，从而导致出水出现后絮凝现象。b．每次运行活性砂滤器时，气水同时启动，因滤池液面还未达到要求，导致部分滤砂提上来后没有足够的水量进行冲洗就返回砂床，日积月累导致砂床冲洗不充分。c．进水 SS 过高。d．进水TP过高，药剂与磷絮凝反应不充分； 进水TP过高，投加药剂与磷形成的SS总量超过限值。根据理论计算，进水TP＞1.5 mg/L时，投加PAC 药剂自身转变成的SS值就接近 40 mg/L，加上进水中原有的 SS，总 SS 已经超过限值，因此当进水TP＞1.5 mg/L 时难以保证出水水质稳定达到一级 A 标准。
3.3存在死角
a．空气提砂泵提砂不均匀。B，反洗砂落砂不均匀，存在砂滤料沉降速度接近于停止的现象。c．导砂锥体施工不到位。d．配水布水器及底部导砂倒伞出现损坏，导致提砂不均匀。
3.4配水布水器及底部导砂倒伞损坏
a．近几年为了节省投资成本，不但用混凝土结构代替不锈钢的圆形外壳，同时也用 FRP玻璃钢或者 PP 材质代替不锈钢配水布水器和导砂倒伞装置以适应国内市场，但因为强度和结构不到位容易出现损坏现象。b．运行不稳定，砂床出现局部板结，导致配水布水器和导砂倒伞受力不均衡而损坏。
3.5反冲洗水量过大
活性砂过滤器采用压缩空气将过滤器底部脏砂提升到洗砂器中进行清洗，为了保证脏砂能够清洗干净，必须保证一定量的反洗水，反洗水流速为滤砂沉降速度的1.5 ～2.0倍，在设计水量运行时反冲洗水量可以保持在6%～8%，但低于设计水量运行时，为了保证砂床的流动性，必须保证洗后砂滤料最小的沉降速度为6 mm/min，此时反洗水量的比例相对就会变大，最大时可达到15%。
4运行效果分析
活性砂滤池出现矾花穿透砂层后对COD、NH3－N、SS的去除效果与正常运行时没有太大区别，对COD的去除率依然保持在 30% 左右，对NH3－N的去除效果更明显，出水指标最大值不超过4.2mg/L，出水SS现象，此时出水TP 无法稳定达到一级 A 标准。
参考文献
[1]梅从明.活性砂滤池在污水处理厂提标改造中的应用[J].环境科技，2009，22( 4)
[2]王东.DynaSand活性砂过滤器在市政中水回用中的应用[J].工业水处理，2006
[3]李俊生．活性砂过滤器在城镇污水厂节能减排中的应用[J].中国给水排水，2010
关键词：活性砂滤池；市政污水处理厂；应用；存在问题；运行
中图分类号：U664文献标识码： A
活性砂过滤装置是一种可以集絮凝、澄清、过滤为一体的连续过滤设备。活性砂滤池作为市政污水处理厂深度处理工艺在国外已经有30年的历史。国内开始引进和使用活性砂滤池的时间相对较短，属于新技术应用，其优点主要有：出水效果稳定，控制简单，使用寿命长，加药量少，在去除磷、SS 等方面具有优势，是一种非常适合于市政污水处理厂的升级改造方案。
砂滤器是用石英砂或花岗岩砂作为过滤介质来截留水中各种悬浮物。由于它是三维过滤，具有较强的截污能力，经常用作精密过滤。其缺点是操作复杂，如在反冲洗时操作不当，造成滤料流失， 且因长期运行滤料摩损表面变圆，截污能力能力下降，更新滤料。
活性砂过滤器是由瑞典Waterlink AB公司发明的基于逆流原理的连续过滤设备。活性砂过滤器是集混凝、澄清、过滤为一体的微絮凝过滤器，减少了一次性投资成本和占地面积。活性砂过滤器不需停机反冲洗，采用单级滤料，无需级配，因而克服了普通砂过滤器水力分布不均和产生初滤液的问题；内部没有可移动部件，减少了设备的维护和维修成本。北京北小河污水处理厂采用活性砂过滤器处理工艺，CODCr去除率的范围为10.79 %～62.57%，平均去除率为35.36 %，使用聚合氯化铝时SS的平均去除率为45.97 %，浊度去除率的平均值为82.55 %。该工艺的不足之处在于当提砂管的气水比较小时，过滤吸附层不能得到有效的冲洗，造成滤层逐渐被含污砂层代替，出水水质变坏；当提砂管气水比较大时，提砂管内的水量较小，提升的砂料较多，滤料在提砂管内清洗效果差，造成出水水质恶化。作为一种具有独特结构的过滤系统，活性滤料滤池正以其一次性投资费用低、无需停机反冲洗、运行及维护费用低等优势，在污水深度处理和提标改造中占据越来越重要的地位。
1 活性砂滤池的工作原理
活性滤料滤池系统基于逆流原理。污水从进水管中间的进水套管及位于滤床底部的布水器进入主体过滤单元，经布水器均匀分配后由下向上逆流通过滤床，过滤后在过滤器顶部被收集，经溢流口流出。在该过程中，污水得到过滤，水中的污染物被滤层截留，滤料中污染物的含量相应增加，并且下层滤料层的污染物含量高于上层滤料。在过滤器底部被污染的滤料则通过位于过滤器中央的空气提升管路在压缩空气的作用下被提升到过滤器顶部的洗砂器中进行清洗，在剧烈摩擦和紊流作用下与滤料密度不同的污染物得以从滤料中分离出来，随反洗水排出，洗净的滤料则利用自重再次返回砂床从而实现连续过滤。该系统以滤液作为反洗水，通过控制出水和洗砂器内的液位差来实现反洗水量的控制。
连续砂滤系统由过滤单元、进出水系统、供气系统和控制系统等组成。活性砂过滤器由于特殊的内部结构及其自身特点，使滤料在过滤器中呈自上而下的运动状态可对污水起到搅拌作用，使得混凝、澄清、过滤在同一个池体内全部完成。此外，滤料通过连续清洗系统得到及时清洁，使其可承受较高的进水污染物负荷。连续砂滤系统是以逆流原理为基础的系统[[23][25]。污水从进水口通过管流入中间进水套管后，由位于滤床底部的布水器经布水器均匀分配后由下向上逆流
通过滤床。净化后的滤液在过滤器顶部溢流汇集后排出。通过过滤作用，水中的污染物被滤层截留使得污水逐步得到净化。污染物在滤层中累积，并且下层滤料中的污染物含量高于上层滤料。在过滤器底部，被污染的滤料通过位于过滤器中央的空气提升管路在压缩空气的作用下被提升到过滤器顶部的洗砂器中进行清洗，通过三相剧烈摩擦和紊流作用使与滤料比重不同的污染物得以从滤料中分离出来，随反洗水排出过滤系统，洗净的滤料则利用重力作用再次返回砂床顶部进入下一个过滤周期，从而实现连续过滤。该过滤系统以滤液作为反洗水，通过控制出水和洗砂器内的液位差来实现对反洗水量的控制。
2活性砂过滤的优缺点
活性砂滤池中，通过气体提升系统，滤料在滤层从底端至顶端进行循环，滤层在移动中实现自动、连续清洗功能。
它具有下列优点：（1）可连续运行，过滤的同时滤料被清洗，设备运行效率高；（2）滤料为流动状态，可避免滤料板结；（3）滤料无需级配，滤床空隙均匀，易于实现深床过滤，纳污能力强；（4）配套设备只需空压机，无需其他反冲洗设备。
活性砂过滤系统的主要缺点：（1）移动床过滤精度不如固定床；（2）单套装置过滤能力较小，设备投资费用较高；（3）滤料磨损率较大。
3活性砂滤池在市政污水处理厂的应用中存在的问题及原因
3. 1 跑砂原因分析
a．气量过大、气压过高，提砂上升速度过快、提砂量过多，砂滤料来不及通过洗砂器返回砂床，容易导致部分砂滤料跟反洗水流走。b．提砂有时不通畅，压缩空气积压在提砂管内，待提砂突然通畅后，反洗砂容易从洗砂器内冒出跟随反洗水流走。c．布水器中心管与提砂管之间密封泄漏，导致有部分进水直接从泄漏处往上流，导致反洗砂难以下沉，跟随反洗水流走；同时泄漏出來的药水混合液未经过滤就与砂滤料回到滤床上部，造成药剂与TP在滤床上部絮凝反应。d． 洗砂器下砂缝隙被杂物堵塞，反洗砂滤料下沉不畅通，积累过多后跟随反洗水流走。
3.2反冲洗不充分及矾花穿透原因分析
a． 过滤上升水流速度过大，导致砂床松动或者膨胀。从活性砂滤池在几座市政污水处理厂的运行数据来看，当上升水流速度长时间超过7.5m/ h 时，就会造成砂床松动或者膨胀。上升水流速过快、砂床松动将导致部分药剂与磷还未完成絮凝反应就已经穿过砂床，从而导致出水出现后絮凝现象。b．每次运行活性砂滤器时，气水同时启动，因滤池液面还未达到要求，导致部分滤砂提上来后没有足够的水量进行冲洗就返回砂床，日积月累导致砂床冲洗不充分。c．进水 SS 过高。d．进水TP过高，药剂与磷絮凝反应不充分； 进水TP过高，投加药剂与磷形成的SS总量超过限值。根据理论计算，进水TP＞1.5 mg/L时，投加PAC 药剂自身转变成的SS值就接近 40 mg/L，加上进水中原有的 SS，总 SS 已经超过限值，因此当进水TP＞1.5 mg/L 时难以保证出水水质稳定达到一级 A 标准。
3.3存在死角
a．空气提砂泵提砂不均匀。B，反洗砂落砂不均匀，存在砂滤料沉降速度接近于停止的现象。c．导砂锥体施工不到位。d．配水布水器及底部导砂倒伞出现损坏，导致提砂不均匀。
3.4配水布水器及底部导砂倒伞损坏
a．近几年为了节省投资成本，不但用混凝土结构代替不锈钢的圆形外壳，同时也用 FRP玻璃钢或者 PP 材质代替不锈钢配水布水器和导砂倒伞装置以适应国内市场，但因为强度和结构不到位容易出现损坏现象。b．运行不稳定，砂床出现局部板结，导致配水布水器和导砂倒伞受力不均衡而损坏。
3.5反冲洗水量过大
活性砂过滤器采用压缩空气将过滤器底部脏砂提升到洗砂器中进行清洗，为了保证脏砂能够清洗干净，必须保证一定量的反洗水，反洗水流速为滤砂沉降速度的1.5 ～2.0倍，在设计水量运行时反冲洗水量可以保持在6%～8%，但低于设计水量运行时，为了保证砂床的流动性，必须保证洗后砂滤料最小的沉降速度为6 mm/min，此时反洗水量的比例相对就会变大，最大时可达到15%。
4运行效果分析
活性砂滤池出现矾花穿透砂层后对COD、NH3－N、SS的去除效果与正常运行时没有太大区别，对COD的去除率依然保持在 30% 左右，对NH3－N的去除效果更明显，出水指标最大值不超过4.2mg/L，出水SS现象，此时出水TP 无法稳定达到一级 A 标准。
参考文献
[1]梅从明.活性砂滤池在污水处理厂提标改造中的应用[J].环境科技，2009，22( 4)
[2]王东.DynaSand活性砂过滤器在市政中水回用中的应用[J].工业水处理，2006
[3]李俊生．活性砂过滤器在城镇污水厂节能减排中的应用[J].中国给水排水，2010