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。

    曝气生物滤池（ Biological Aerated Filter, 简称BAF）技术是在充分吸取外曝气生物滤池 (BAF)优点的基础上而发展起来的，它的大点是使用一种的球形陶粒填料，在其表面及开口内腔空间生长微生物膜，污水由下向上流经滤料层时，微生物膜吸收污水中的机污染物作为其自身新陈代谢的营养物质，并在滤料层下部提供曝供氧的条件下，、水同为上向流态，使废水中的机物得到好氧降解，并进行硝化脱氮。它定期利用处理后的出水对滤池进行反冲洗，除滤料表面增殖的老化微生物膜，以微生物膜的活性。

曝气生物滤池

    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。

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。

从过滤到反冲洗的具体过程如下：

    经预处理的污水从滤池底部进入滤料层，滤料层下部设供氧的曝系统进行曝，水为同向流。在滤池中，机物被微生物氧化分解，NH3-N被氧化成NO3-N；另外，由于在堆积的滤料层内和微生物膜的内部存在厌氧/缺氧环境，在硝化的同时实现部分反硝化，从滤池上部的出水可直接出系统。

    随着过滤的进行，由于滤料表面新产生的生物量越来越多，截留的SS不断增加，在开始阶段滤池水头损失增加缓慢，当固体物质积累达到一定程度，使水头损失达到限水头损失或导致SS发生穿透，此时就必须对滤池进行反冲洗，以除去滤床内过量的微生物膜及SS，恢复其处理能力。

    曝气生物滤池的反冲洗采用水联合反冲，反冲洗水为经处理后的达标水，反冲洗空来自于滤板下部的反冲洗管。反冲洗时关闭进水和工艺空，先单独冲，然后水联合冲洗，后进行水漂洗。反冲洗时滤料层轻微膨胀，在水对滤料的流体冲刷和滤料间相互摩擦下，老化的生物膜与被截留的SS与滤料分离，冲洗下来的生物膜及SS随反冲洗水出滤池，反冲洗水回流至预处理系统。

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。

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；

问题前景

    作为一种崭新的水处理工艺——曝气生物滤池正处在推广之中。根据研究和情况，今后仍很多问题待研究：

    生物膜的点及其快速启动的方式；生物氧化功能和过滤功能之间的相互关系；反冲洗过程中生物膜的脱落规律；进一步拓宽曝气生物滤池的范围，研究其在水深度处理、微污染源水处理、难降解机物处理、低温污水的硝化、低温微污染水处理问题中如何与其他工艺相结合。

    曝气生物滤池中核心介质――滤料的研究也会促进该工艺在的的范围，BIOSTYR、Biofor两种工艺功能比较强大，但在大范围的仍存在问题，所以种滤料的的研究与的产化将是曝气生物滤池在大范围的的关键。

征：

（1）用粒状填料作为生物载体，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等。

（2）区别于一般生物滤池及生物滤塔，在去除BOD、氨氮时需进行曝。

（3）高水力负荷、高容积负荷及高的生物膜活性。

（4）具生物氧化降解和截留SS的双重功能，生物处理单元之后不需再设二次沉淀池。

（5）需定期进行反冲洗，清洗滤池中截留的SS以及更新生物膜。

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，。

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。

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

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