型曝气生物滤池工艺原理

工艺特点

• 次性投资比传统方法低1/4；
• 占用面积为常规工艺的1/10～1/5，费低1/5；
• 进水要求悬浮物50～60mg/L，与一级强化处理相结合，如采用水解酸化池；
• 填料多为页岩陶粒，直径5mm，层高1.5～2m；
• 水往下、往上的逆向流可不设二沉池。

    曝气生物滤池与普通活性污泥法相比，具机负荷高、（是普通活性污泥法的1/3）、投资少（节约30%）、不会产生污泥膨胀、氧传输、等优点，但它对进水SS要求较严（一般要求SS≤100mg/L， SS≤60mg/L），因此对进水需要进行预处理。同时，它的反冲洗水量、水头损失都较大。

    曝气生物滤池作为集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，具容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，：能耗低，少的点。

该工艺具如下点：

1. 上流滤池，底部渠道进配水，部出水；
2. 滤料比重小于1；
3. 穿孔管曝，节省设备投资和维护费；
4. 滤头在滤池的部，与处理后水接触，易于维护；
5. 重力反冲洗，须反冲洗水泵；
6. 工艺空和反冲洗用共用鼓风机；
7. 曝管可布置在滤层中部或底部，在同一池中可完成硝化、反硝化功能；

Biofor工艺

   Biofor（生物过滤氧化反应池）是得利满水务继滴滤池、Biodrof干式过滤系统之后的专为污水处理设计的三代生物膜反应池。与其它类型的生物过滤工艺相比，Biofor主要具下列性：

①向上流生物过滤

   进水自滤池底部流向部，上流过滤在滤池的整个高度上持续提供正压条件，与下向流过滤相比提供了许多优点。

②使用制的过滤及生物膜煤介：Biolite生物滤料

    确保获得较高的生物膜浓度和较大的截留能力，并加长了周期。

③高性能曝

    Biofor采用了制的曝头：它不仅能强效的供氧，而且、使用安、易于操作和维护。

④流体完均匀的分布

    空和水流为同向流。Biofor生物滤池的滤板配25UB33e滤头，该滤头的防阻塞设计通过均匀的配水使过滤效果优化。

发展前景

    上座曝气生物滤池于1981年在法投产，随后在欧洲各得到。美和加拿大等美洲在20世纪80年代末引进此工艺，日本、韩和台湾也先后引进了此项技术。上较大的如法得利满、德菲力普穆勒、法VEOLIA均把它作为拳头产品在*推广。在中地，曝气生物滤池正处于推广阶段。大连市马栏河污水处理是我*个采用曝气生物滤池工艺的城市污水处理（由东北市政院设计），广东新会东郊污水处理采用了水解——曝气生物滤池污水处理工艺（由中冶马院设计）。 我一部分工业废水的处理也采用了此项技术。许多科研设计单位对曝气生物滤池也进行了试验研究。随着曝气生物滤池在范围内不断推广和普及，很多学者在其结构形式、功能、启动和滤料等方面进行了具体的研究，取得了很多成果。

注意事项

1、碳氧化滤池与硝化滤池的出水中的溶解氧宜控制为3.0~4.0mg/L。

2、滤速增加对碳氧化不利，部分非溶解性机物为降解就出，6m/h。

3、但在一定的容积负荷范围内，滤速增加不但不会降低曝气生物滤池的去除率，还会增加硝化反硝化效率。主要原因三:一、高滤速增强了滤池内部的传质效率，使得空、污水、生物之间更多的接触机会;二、高滤速下，生物膜更新较快，增强了生物的活性。三、低速下，滤料容易堵塞，使得反冲洗的周期缩短，而频繁的反冲洗对繁殖速度较慢的硝化细菌即为不利。

4、滤池主要用於碳氧化时，当要求出水的BOD5=10~20mg/L，容积负荷采用3.5~5.0kgBOD5/(m‧d)，当要求出水的BOD5=5~10mg/L，容积负荷采用2.5~3.2kgBOD5/(m‧d)。

5、滤池主要用於碳氧化和硝化时，容积负荷建议BOD5≦3.0 kgBOD5/(m‧d)，研究表明，当BOD5容积负荷大於该值时，氨氮的去除收到抑制，当BOD5≧4.0 kgBOD5/(m‧d)，氨氮去除收到明显抑制。

6、出水CODcr在60mg/L，进水负荷应该在4.0~5.0 kgCODcr/(m‧d)，当CODcr≦50mg/L，进水负荷应该控制在3.0 kgCODcr/(m‧d)以下。

7、滤池硝化和反硝化脱氮要求时，需要核算硝化和反硝化的容积负荷。建议容积负荷分别小於2.0 kgNH3-N/(m‧d)和5.0 kgNO3-N/(m‧d)，采用0.3~0.8 kgNH3-N/(m‧d)和0.8~4.0 kgNO3-N/(m‧d)。

8、当需要脱氮，且碳源不足时，可将反硝化池置於硝化池之前，将硝化池部分出水回流到反硝化池，做成前置反硝化。如下优点:a、利用污水中的机物作为碳源，减少外加碳源。b、机质在反硝化池中去除，确保了碳氧化/硝化池中的硝化能力。c、系统的曝量相对较少。d、污泥量较少。对於BOD5充足且需脱氮的生活污水，从考虑前置反硝化工艺优点明显。

9、后置反硝化工艺更适合用在以下场所:a、BOD5含量明显偏低的废水(工业废水比重高)。b、用於污水改造升级，之前未考虑硝化指标，出水BOD5偏低，但氨氮较高。

10、为避免除碳对硝化的影响，后置反硝化应在预处理阶段，除去一部分的BOD5，C/N池设计滤速6~10m/h为宜，硝化负荷应满足:进水BOD5≧60mg/L，约为0.3kgNH3-N/(m‧d)，当BOD5=20~50mg/L，约为0.6kgNH3-N/(m‧d)，当BOD5≦20mg/L，约为1.0kgNH3-N/(m‧d)，若以甲醇为外加碳源，则DN投加量为3.3 kgCH4O/ kgNO3-N。

11、设计反硝化负荷0.4~0.5 kgNO3-N/(m‧d)，滤速≧10m/h，进水BOD5/NO3-N≧6，通常DN池对BOD5的去除率≦60%，对CODcr的去除率≦70%，剩馀的CODcr会进入硝化反应器，为确保N池的硝化能力(大於0.5kgNH3-N/(m‧d))，CODcr的负荷≦2.0kgCODcr/(m‧d)。

原理

    生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经较原始的间歇砂滤池和接触滤池而发展起来的人工生物处理技术。

构造

1、滤料的要求

（1）比表面要大（2）孔率高（3）质材强（4）稳定（5）价廉

2、池壁的功能

构筑物主体，起支撑。

3、池底 通风系统、泥系统、支承渗水结构

4 、布水系统 旋转布水器

性能特点：

1）生物滤池的处理效果非常好，在任何季节都能满足严格的要求。

2）不产生二次污染。

3）微生物能够依靠填料中的机质生长，须另外投加营养剂。因此停工后再使用启动速度快，停机或停工1至2周后再启动能立即达到很好的处理效果，几小时后就能达到处理效果。停止3至4周再启动立即很好的处理效果，几天内恢复的处理效果。

4）生物滤池缓冲容量大，能自动调节浓峰使微生物始终正常工作，耐冲击负荷的能力强。

5）采用，非常稳定，须人工操作。易损部件少，维护管理非常简单，基本可以实现人管理，工人只需检查是否机器发生故障。

6）生物滤池的池体采用组装式，便于运输和安装；在增加处理容量时只需添加组件，易于实施；也便于 源分散条件下的分别处理。

7）此类过滤形式的生物滤池能耗非常低，在半年之后滤池的压力损失也只500Pa左右。

 要求

预处理

    为了使曝气生物滤池能较长的周期,减少反冲次数降低能耗,运用BAF 的工艺都需对进水进行预处理,否则原水中的大量杂质和SS 将进入曝滤池,将会堵塞曝、布水系统,给系统的带来严重的后果。尤其是滤池用于二级处理时,往往需投加药剂才能达到这一要求,药剂的使用不仅增加了,部分药剂还将降低碱度,进而影响硝化,这是运用BAF 工艺时需要考虑的问题。

除P脱N

   在生物除P 技术中,将脱N 和除P 相结合的系统对除P 不利,因为除P 脱N 本身是一对不可调和的矛盾,如DO 太低除P 率会下降,硝化反应受到限制,污泥沉降性能差,如DO 太高,则由于回流厌氧区DO 增加,反硝化受到限制,同时NO3- N 的浓可影响厌氧区P 的释放。因为,P 的释放为厌氧环境,如果NO3- N 存在就表明只能为兼氧环境。

    从BAF 工艺看，完用生物除P 是很难达到放规准的。用生物除P 就失去了生物滤池高负荷的点,造成投资过大,因此用加FeCl3 药剂的方法除P ,而生物滤池由于耐水力冲击负荷,可使处理后的水量回流,并在中加化学药剂,将化学处理和生物处理同时于系统中,达到除P 脱N ,使化学药剂用量相对减少,从而降低。

型曝气生物滤池工艺原理

     曝气生物滤池作为一种膜法污水处理新工艺，与传统活性污泥法和接触氧化法相比，具以下点：

1具较高的生物浓度和较高的机负荷

    曝气生物滤池采用的为粗糙多孔的球状滤料，为微生物提供了较佳的生长环境，易于挂膜及稳定，可在滤料表面和滤料间保持较多的生物量，单位体积内微生物量远远大于活性污泥法中的微生物量（可达10～15g/l），高浓度的微生物量使得BAF的容积负荷增大，进而减少了池容积和占地面积，使基建大大降低。

2工艺简单、

    由于滤料的机械截留以及滤料表面的微生物和代谢中产生的粘性物质形成的吸附，使得出水的SS很低，一般不过10mg/l，因此可省去二沉池，进而降低基建。因进行周期性的反冲洗，生物膜得以效更新，表现为生物膜较薄，活性较高。时即使生物处理发生故障，在短期内其物理机理仍可高质量的出水。BAF的处理出水不但可以满足放规准，同时可用于回用。

3抗冲击负荷能力强

    由于整个滤池中分布着较高浓度的微生物，其对机负荷、水力负荷的变化不象传统活性污泥那么敏感，同时污泥膨胀问题。

4氧的传输

    曝气生物滤池中氧的利用率可达20%～30%，曝量明显低于一般生物处理。其主要原因是：①因滤料粒径小，泡在上升过程中不断被切割成小泡，加大了液接触面积，提高了氧的利用率；②泡在上升过程中，由于滤料的阻挡和分割，使泡必须经过滤料的缝隙，延长了其停留时间，同样利于氧的传质；③ 理论研究表明，BAF中氧可直接渗入生物膜，因而加快了氧的传输速度，减少了供氧量。

5易挂膜、启动快

    BAF调试时间短，一般只需7～12天，而且不需接种污泥，采用自然挂膜驯化。由于微生物生长在粗糙多孔的滤料表面，微生物不易流失，使其管理简单。BAF在短时间内不使用的情况下可关闭，一旦通水并曝，可在很短时间内恢复正常，这一点说明曝气生物滤池非常适合一些水量变化大的地区的污水处理。

6菌群结构

    传统活性污泥法中，微生物分布相对均匀，而在BAF中从上到下形成了不同的优点菌种，因此使得除碳、硝化/反硝化能在一个池子中发生。

7自动化程

    由于相关工业技术的发展，一些的自动化设备如液位传感器、在线溶氧测定仪、定时器、变频器及微电脑等产品的出现，使得曝气生物滤池系统管理自动化得以顺利实现。

    曝气生物滤池系统可以对进水水质、水量以及污水中溶解氧浓度进行在线检测，并通过PLC控制系统方便地调整曝时间的长短，控制风机的供氧量，做到优化，PLC系统对滤池进行自动反冲洗。

8脱氮效果好

    通过不同功能的滤池组合或同一滤池中的不同功能区分布，使滤池在除碳的同时可进行硝化和反硝化。其原理是通过对两组滤池或同一座滤池内分别人为地造成好氧、兼氧的生物环境，不仅能去除一般机物和悬浮固体，而且具较好脱氮功能。

    为了实现硝化、反硝化，必须在各段滤池中连续测定溶解氧数值，并加以控制调节。在C/N池和N池中的曝阶段需要不断调节溶解氧水平，使溶解氧达到较高水平（约2～3mgO2/l），而在DN池中使溶解氧达到较低水平（约0.2～0.5mgO2/l）。根据本工程的的进水和水水质要求，只要求进行氨氮的硝化，不需进行反硝化脱氮，所以只需建设C/N池和N池。

9构筑物模块化，利于今后的扩建

    曝气生物滤池单元为模块化结构，可较好满足城市污水处理分期建设的要求。