研发曝气生物滤池

      曝气生物滤池的反冲洗周期必须根据出水水质、滤料层的水力损失、出水浊度综合而定，并由计算机系统自动程序控制。对于城市生活污水，通常情况下24～48h反冲洗一次，而且在多格滤池并联的情况下，反冲洗过程是依次单格进行，从而了整个处理系统不受影响而能顺利工作。一般来说，反冲洗用水强度为5～6L/(m2.s)，反冲洗水中平均TSS浓度为500～650mg/L；反冲洗用强度为15～20L/(  m2.s)。单格曝气生物滤池面积：6m×6m=36m2，反冲洗用水流量684～777.6m3/h；反冲洗用流量32.4～43.2m3/min。对曝气生物滤池，控制好、水反冲洗强度显得尤为重要，过低达不到冲洗的，过高会使生物膜严重脱落，并造成填料的破损、流失及增加不必要的反冲洗耗水量、耗电量。反冲洗滤层的膨胀率较小，约为10%左右。

优点：
    （1）曝气生物滤池是三代生物滤池，是真正集生物膜法与活性污泥法于一身的反应器，出水水质高、处理负荷大。  滴滤池（普通生物滤池）被称为*代生物滤池，也是生物滤池初的雏形，高负荷生物滤池、生物滤塔是在此基础上发展起来的二代生物滤池，主要征是增加了处理负荷。曝气生物滤池对生物滤池进行了面的革新：采用人工强制曝，代替了自然通风；采用粒径小、比表面积大的滤料，突出提高了生物浓度；采用生物处理与过滤处理联合方式，省去了二次沉淀池；采用反冲洗的方式，免去了堵塞的可能，同时提高了生物膜的活性；采用生物膜加生物絮体联合处理的方式，同时发挥了生物膜法和活性污泥法的优点。
    曝气生物滤池同时具生物氧化降解和过滤的，因而可获得很高的出水水质，可达到回用水水质规准。一般来说，对生活污水，二级处理即可达到普通工艺三级处理的水平。对工业废水，即使在可生化性不强的情况下，曝气生物滤池处理效果也优于一般的工艺，因为曝气生物滤池处理机物不仅依赖于生物氧化，还存在突出的生物吸附和过滤，因为可去除粒径较大，可吸附去除一些可生化性不强的物质。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝，使得出水SS很底，一般不过10mg/l，出水非常清澈透明；因不断的反冲洗，生物膜得以效更新，表现为生物膜较薄（一般为110微米左右），活性很高。高活性的生物膜不仅体现在生物氧化、降解方面，更表现为生物絮凝、吸附。对一些难降解的物质，可将其吸附、截留在池中，得以去除。
    （2），基建投资省。曝气生物滤池之后不设二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投资。曝气生物滤池占地面积仅为常规工艺的1／10—1／5。处理负荷高、停留时间短，因而池容较小，基建投资比常规工艺节省至少20－30％。
    （3）低。供能耗在所好氧生物处理的中占了相当的比例，曝气生物滤池工艺氧的传输利用效率很高，曝量小，供氧动力消耗低。氧的利用效率可达20－30％。

工艺特点

    ① 次性投资比传统方法低1/4；

    ② 占用面积为常规工艺的1/10～1/5，费低1/5；

    ③ 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；

    ④ 填料多为页岩陶粒，直径5mm，层高1.5～2m；

    ⑤ 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；

中应注意的问题

    ①溶解氧  为了实现消化、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DC、N滤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（2～3mgO2/L）。DN滤池反硝化必须在缺氧的条件下进行，而在氧的条件下反硝化过程就停止，所以中应使滤池中的溶解氧浓度达到较低水平（约0.2～0.5mgO2/L）。

    ②滤料更新更换  因曝气生物滤池需定期进行反冲洗，滤料会因反洗强度控制不当或磨损等原因而少量流失或损耗，故要定期根据填料损耗程度和处理水质状况进行适量补充，该过程一般集中在每年大修时进行。

    ③反冲洗  在曝气生物滤池中，随着的进行，滤料上生长的微生物膜渐渐增厚，在增厚初期，利于去除率的提高；而在增厚到一定程度时，微生物的活性降低，并开始一定程度的脱落。正常时，微生物膜的厚度一般应控制在300～400μm，此时生物膜新陈代谢能力强，。当膜的厚度过这一范围时：

    a.氧的传递速率减小，微生物吸收的氧量过低，影响微生物的增殖，生物膜活性变差，同时又抑制丝状菌的生长，结果使去除能力降低，出水水质变坏；

    b.传质速度减缓，使微生物吸收机物浓度过低，造成营养不足。此外，进水中的颗粒物质被截留在滤池的滤料空隙中，同时，过量生长的微生物也聚集在生物曝滤池表面和填料的空隙中。随着处理过程的持续，填料的空隙率减小，这时曝气生物滤池的加大了滤池的水头损失，后总的水头损失可能达到或接近使设计流量通过生物曝滤池所必需的水头，或出现颗粒穿透。在这种情况下，曝气生物滤池应立即停止并进行反冲洗。

    反冲洗是维持曝气生物滤池功能的关键，其基本要求是：在较短的反冲洗时间内，使填料得到适度的清洗，恢复滤料上微生物膜的活性，并将滤料截留的悬浮物和老化脱落的微生物膜通过反冲洗而出池外。反冲洗的质量对出水水质、工作周期、状况的影响很大。

    反冲洗程序为：先单独用空进行反冲洗，然后采用水联合反冲洗，停止清洗30s，后用水清洗。在进水管、出水管、反冲洗水管和空管道上均安装自动阀门，并通过微机对整个反冲洗过程进行自动程序控制。

工艺流程

1、主要去除污水中含碳机物时，宜采用单级碳氧化曝气生物滤池；

2、要求去除污水中含碳机物并完成氨氮的硝化时，可采用单级碳氧化曝气生物滤池，并适当降低负荷；也可以采用碳氧化滤池和硝化曝滤池的两级串联工艺；

3、当进水碳源充足且出水水质对总氮要求高时，宜采用前置反硝化滤池+硝化滤池组合工艺；

4、当进水的总氮浓、碳源不足而出水对总氮要求严格时，可采用後置硝化工艺，并补充碳源；或采用前置反硝化滤池并外加碳源，前置反硝化滤池的硝化液回流率可具体根据设计NO3-N去除率以及进水碳氮比确定，外加碳源的投加量需经计算后确定。

曝气生物滤池工艺解析

    曝气生物滤池是由滴滤池发展而来，属于生物膜法范畴，初用作三级处理，后发展成直接用于二级处理，自90年代初在欧洲建成*座采用该工艺的城市污水处理后，该工艺已在欧美和日本等发达广为流行，目前上已3500多座大大小小的污水处理了这种技术。该工艺综合了过滤、吸附和生物代谢等多种净化，使其具、占地面积省、、、、操作管理方便并可省去二沉池等优点。

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)。

研发曝气生物滤池

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