曝氣生物濾池

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曝氣生物濾池是由滴濾池發(fā)展而來，屬于生物膜法范疇，起初用作三級處理，后發(fā)展成直接用于二級處理，自90年代初在歐洲建成1座采用該工藝的城市污水處理后，該工藝已在歐美和日本等發(fā)達(dá)廣為流行，目前上已3500多座大大小小的污水處理了這種技術(shù)。該工藝綜合了過濾、吸附和生物代謝等多種凈化，使其具、、處理、、流程簡單、操作管理方便并可省去二沉池等特點(diǎn)。

曝氣生物濾池

曝氣生物濾池工藝解析

   曝氣生物濾池（ Biological Aerated Filter, 簡稱BAF）技術(shù)是在充分吸取外曝氣生物濾池(BAF)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上而發(fā)展起來的，它的大特點(diǎn)是使用一種的球形陶粒填料，在其表面及開口內(nèi)腔空間生長微生物膜，污水由下向上流經(jīng)濾料層時，微生物膜吸收污水中的機(jī)污染物作為其自身新陳代謝的營養(yǎng)物質(zhì)，并在濾料層下部提供曝氣供氧的條件下，氣、水同為上向流態(tài)，使廢水中的機(jī)物得到好氧降解，并進(jìn)行硝化脫氮。它定期利用處理后的出水對濾池進(jìn)行反沖洗，排除濾料表面增殖的老化微生物膜，以微生物膜的活性。

   曝氣生物濾池處理污水的原理是反應(yīng)器內(nèi)濾料上所附生物膜中微生物氧化分解，濾料及微生物膜的吸附阻留和沿著水流方向形成的食物鏈分級捕食以及微生物膜內(nèi)部微環(huán)境的反硝化。

   根據(jù)曝氣生物濾池中的水流流向，其可分為上向流和下向流曝氣生物濾池，由于上向流曝氣生物濾池接近于理想濾池，所以在實際工程中較多。

   曝氣生物濾池反應(yīng)器為周期運(yùn)行，從開始過濾到反沖洗完畢為一個的周期。具體過程如下：

   經(jīng)預(yù)處理的污水從濾池底部進(jìn)入濾料層，濾料層下部設(shè)供氧的曝氣系統(tǒng)進(jìn)行曝氣，氣水為同向流。在濾池中，機(jī)物被微生物氧化分解，NH3-N被氧化成NO3-N；另外，由于在堆積的濾料層內(nèi)和微生物膜的內(nèi)部存在厭氧/缺氧環(huán)境，在硝化的同時實現(xiàn)部分反硝化，從濾池上部的出水可直接排出系統(tǒng)。

   隨著過濾的進(jìn)行，由于濾料表面新產(chǎn)生的生物量越來越多，截留的SS不斷增加，在開始階段濾池水頭損失增加緩慢，當(dāng)固體物質(zhì)積累達(dá)到一定程度，使水頭損失達(dá)到限水頭損失或?qū)е耂S發(fā)生穿透，此時就必須對濾池進(jìn)行反沖洗，以除去濾床內(nèi)過量的微生物膜及SS，恢復(fù)其處理能力。

   曝氣生物濾池的反沖洗采用氣水聯(lián)合反沖，反沖洗水為經(jīng)處理后的達(dá)標(biāo)水，反沖洗空氣來自于濾板下部的反沖洗氣管。反沖洗時關(guān)閉進(jìn)水和工藝空氣，先單獨(dú)氣沖，然后氣水聯(lián)合沖洗，后進(jìn)行水漂洗。反沖洗時濾料層輕微膨脹，在氣水對濾料的流體沖刷和濾料間相互摩擦下，老化的生物膜與被截留的SS與濾料分離，沖洗下來的生物膜及SS隨反沖洗排水排出濾池，反沖洗排水回流至預(yù)處理系統(tǒng)。

性能特點(diǎn)：
1）生物濾池的處理效果非常好，在任何季節(jié)都能滿足嚴(yán)格的要求。
2）不產(chǎn)生二次污染。
3）微生物能夠依靠填料中的機(jī)質(zhì)生長，須另外投加營養(yǎng)劑。因此停工后再使用啟動速度快，停機(jī)或停工1至2周后再啟動能立即達(dá)到很好的處理效果，幾小時后就能達(dá)到處理效果。停止運(yùn)行3至4周再啟動立即很好的處理效果，幾天內(nèi)恢復(fù)的處理效果。
4）生物濾池緩沖容量大，能自動調(diào)節(jié)濃峰使微生物始終正常工作，耐沖擊負(fù)荷的。
5）運(yùn)行采用自動控制，非常穩(wěn)定，須人工操作。易損部件少，維護(hù)管理非常簡單，基本可以實現(xiàn)人管理，工人只需檢查是否機(jī)器發(fā)生故障。
6）生物濾池的池體采用組裝式，便于運(yùn)輸和安裝；在增加處理容量時只需添加組件，易于實施；也便于氣 分散條件下的分別處理。
7）此類過濾形式的生物濾池能耗非常，在運(yùn)行半年之后濾池的壓力損失也只500Pa左右。

曝氣生物濾池征：

（1）用粒狀填料作為生物載體，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等。

（2）區(qū)別于一般生物濾池及生物濾塔，在去除BOD、氨氮時需進(jìn)行曝氣。

（3）高水力負(fù)荷、高容積負(fù)荷及高的生物膜活性。

（4）具生物氧化降解和截留SS的雙重功能，生物處理單元之后不需再設(shè)二次沉淀池。

（5）需定期進(jìn)行反沖洗，清洗濾池中截留的SS以及更新生物膜。

曝氣生物濾池

工藝特點(diǎn)

①一次性投資比傳統(tǒng)方法1/4；

②占用面積為常規(guī)工藝的1/10～1/5，運(yùn)行費(fèi)1/5；

③進(jìn)水要求懸浮物50～60mg/L，好與一級強(qiáng)化處理相結(jié)合，如采用水解酸化池；

④填料多為頁巖陶粒，直徑5mm，層高1.5～2m；⑤水往下、氣往上的逆向流可不設(shè)二沉池。

   曝氣生物濾池與普通活性污泥法相比，具機(jī)負(fù)荷高、（是普通活性污泥法的1/3）、（節(jié)約30%）、不會產(chǎn)生污泥膨脹、氧傳輸、等特點(diǎn)，但它對進(jìn)水SS要求較嚴(yán)（一般要求SS≤100mg/L好SS≤60mg/L），因此對進(jìn)水需要進(jìn)行預(yù)處理。同時，它的反沖洗水量、水頭損失都較大。

    曝氣生物濾池作為集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池(二沉池)，具容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時間短，所需基建，：運(yùn)行，運(yùn)行少的特點(diǎn)。

問題前景

   作為一種嶄新的水處理工藝——曝氣生物濾池正處在推廣之中。根據(jù)研究和情況，今后仍很多問題待研究：

   生物膜的特點(diǎn)及其快速啟動的方式；生物氧化功能和過濾功能之間的相互關(guān)系；反沖洗過程中生物膜的脫落規(guī)律；進(jìn)一步拓寬曝氣生物濾池的范圍，研究其在水深度處理、微污染水處理、難降解機(jī)物處理、溫污水的硝化、溫微污染水處理問題中如何與其他工藝相結(jié)合。

   曝氣生物濾池中核心介質(zhì)――濾料的研究也會促進(jìn)該工藝在的的范圍，BIOSTYR、Biofor兩種工藝功能比較強(qiáng)大，但在大范圍的仍存在問題，如轉(zhuǎn)利問題，再它們從投資上都比較大，這也阻礙了這兩種工藝在的大范圍的。