北極星節能環保網訊:廢水處理就是利用物理、化學和生物的方法對廢水進行處理，使廢水淨化，減少污染，以至達到廢水回收、複用，充分利用水資源。其中一種方法爲生物接觸氧化法，是一種介於(yú)活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點是在池内設置填料，池底曝氣對污水進行充氧，並(bìng)使池體内污水處於(yú)流動狀态，以保證污水同浸沒在污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。本文簡要介紹5種曝氣生物濾池廢水處理工藝及參數。
1、生物濾(lǜ)池應用範(fàn)圍及原則
本标準規定瞭(le)採(cǎi)用以好氧過程爲主的生物濾池工藝污(廢)水處理工程的工藝設計、主要工藝設備、檢測與控制、施工驗收、運行與維護等的技術要求。本标準不适用污(廢)水厭氧生物濾池處理工藝。
本标準适用於(yú)採(cǎi)用生物濾池法的城鎮污水和與城鎮污水水質相類似的工業廢水處理工程，可作爲環境影響評價、設計、施工、環境保護驗收及建成後運行管理的技術依據。
1)生物濾池污水處(chù)理工藝宜适用於(yú)城鎮污水的二級處(chù)理。同時也适用於(yú)類似市政污水水質的工業廢水的生物處(chù)理，作爲工業廢水處(chù)理工藝流程的組成部分。
2)生物濾池污水處(chù)理工藝可單獨應用，也可與其它污水處(chù)理工藝組合應用。生物濾池工藝流程的選擇應根據不同的進水水質及處(chù)理要求，通過技術、經濟及環境影響等因素綜合分析後確(què)定。
3)應根據工藝運行要求設置檢測(cè)與控制系統，實現運行管理自動(dòng)化。
4)在污水處理廠(chǎng)(站)建設、運行過程中産(chǎn)生的廢氣、污水、廢渣、噪聲及其它污染物的治理與排放，應執行國家環境保護法規和标準的有關規定，防止二次污染。
5)污水處理廠(chǎng)(站)的設計、建設應採(cǎi)取有效的隔聲、消聲、綠化等降低噪聲的措施，噪聲和振動控制的設計應符合GBJ 87的要求，機房内、外的噪聲應分别符合GBZ 1和GB 3096的規定，廠(chǎng)界噪聲應符合GB 12348的規定。
6)城鎮污水處理廠(chǎng)應按照GB 18918的相關規定安裝在線監測(cè)系統，其他污水處理工程應按照國家或當地的環境保護管理要求安裝在線監測(cè)系統。在線監測(cè)系統的安裝、驗收和運行應符合HJ/T 353、HJ/T 354和HJ/T 355的相關規定。
2、污染物與污染負荷
2.1進入生物濾池的污(廢(fèi))水設計水量應按照HJ/T 91和GB 50014的相關規定確(què)定。
2.2進入生物濾池的污(廢)水應具有較好的可生化性，BOD5/CODCr宜大於(yú)0.3，pH值宜爲6.5~9.5，水溫宜爲12℃~35℃。污(廢)水營養組合比(BOD5:氮:磷)宜爲100:5:1，且水中不應含對(duì)微生物有抑制和毒害作用的污染物。
2.3當進入生物濾池的污(廢)水中含有大顆粒懸浮物、油脂、砂礫、纖維物、影響生化處(chù)理的物質時，或進水水質與生活污水水質有較大差異，污(廢)水可生化性較差時，應根據進水水質採(cǎi)取适當的預處(chù)理或前處(chù)理。
2.4當(dāng)進水水質、水量波動較大時，應設置調(diào)節設施。
2.5污水處理有除氨氮要求時，進水總堿度(以碳酸鈣CaCO3計)/氨氮(NH3-N)的比值宜不小於(yú)7.14，且好氧池(區)剩餘堿度宜大於(yú)70mg/L，不滿足上述條件時宜補(bǔ)充堿度。
2.6污水處理有脫總氮要求時，反硝化要求進水的易降解碳源BOD5/總凱氏氮比值應大於(yú)4.0，總堿度(以碳酸鈣CaCO3計)/氨氮(NH3-N)的比值宜不小於(yú)3.6，不滿足上述條件時，應合理補(bǔ)充碳源或堿度。
2.7污水處理有除磷要求時，進水BOD5/總磷的比值不宜小於(yú)17.0。生物濾池中對於(yú)出水總磷濃度達不到設計要求時，可採(cǎi)用其他方式除磷，如化學除磷等。
2.8當無試驗資料時，生物濾池污水處(chù)理工藝的污染物去除率可參(cān)考表1計算。
9.2工藝流程及選擇
9.2.1主要去除污水中含碳有機物時，宜採(cǎi)用單級碳氧化曝氣生物濾池(以下簡稱(chēng)碳氧化濾池)工藝，工藝流程見圖1。
9.2.2要求去除污水中含碳有機物並(bìng)完成氨氮的硝化時可採(cǎi)用碳氧化濾池工藝流程，並(bìng)适當降低負荷;也可採(cǎi)用碳氧化濾池和硝化曝氣生物濾池(以下簡稱硝化濾池)兩級串聯工藝，工藝流程見圖2。
9.2.3當(dāng)進水碳源充足且出水水質對總氮去除要求較高時，宜採(cǎi)用前置反硝化濾池+硝化濾池組合工藝，見圖3。
9.2.4當進水總氮含量高、碳源不足而出水對總氮要求較嚴時可採(cǎi)用後置反硝化工藝，同時外加碳源，見圖4;或者採(cǎi)用前置反硝化濾池，同時外加碳源，見圖5。前置反硝化的生物濾池工藝中硝化液回流率可具體根據設計NO3-N去除率以及進水碳氮比等確(què)定。外加碳源的投加量需經過計算確(què)定。
3池體設計與計算
3.1一般規定
3.1.1曝氣生物濾池宜採(cǎi)用上向流進(jìn)水。
3.1.2曝氣生物濾(lǜ)池的平面形狀可採(cǎi)用正方形、矩形或圓形。
3.1.3曝氣生物濾池在濾池截面積過大時應分格，分格數不應少於(yú)2格。單(dān)格濾池的截面積宜爲50m2～100m2。
3.1.4曝氣生物濾池下部宜選用機械強度高和化學穩定性好的卵石作承托層(céng)，並(bìng)按一定級配布置。
3.1.5出水系統可採(cǎi)用周邊(biān)出水或單側堰出水，反沖洗排水和出水槽(渠)宜分開布置。
應設置出水堰闆等裝置，防止反沖(chōng)洗時濾料流失並(bìng)且調節出水平衡。
3.2設計參數
3.2.1曝氣生物濾池的容積負荷和水力負荷宜根據試驗資料確(què)定，無試驗資料時，可採(cǎi)用經驗數據或按表2的參數取值。
3.2.2碳氧化濾(lǜ)池和硝化濾(lǜ)池出水中的溶解氧宜控制爲(wèi)3.0mg/L～4.0mg/L。
4、産泥量
4.1曝氣生物濾池産(chǎn)泥量可按照去除有機物後的污泥增加量和去除懸浮物兩項之和計算，依據負荷不同而不同，每去除1kGB OD5可參(cān)考産(chǎn)生污泥量0.18kg～0.75kg計算。
4.2曝氣生物濾池産(chǎn)生的泥水可排入緩沖池，沉澱後可排入濾池之前的沉澱池，整個處理工藝的污泥應合並(bìng)處理。
原标題:【環保知識】5種曝氣生物濾池廢水處(chù)理工藝及參(cān)數！
：
一般說來(lái)，曝氣生物濾(lǜ)池具有以下特征：
（1）用粒狀填料作爲生物載體，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭、改型聚胺酯等。 （2）區别於(yú)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(jī)負(fù)荷及高的生物膜活性。
（4）具有生物氧化降解和截留SS的雙重功能，生物處(chù)理單(dān)元之後不需再設二次沉澱池。
（5）需定期進(jìn)行反沖(chōng)洗，清洗濾池中截留的SS以及更新生物膜。
二、曝氣生物濾(lǜ)池工藝的主要優點(diǎn)
（1）曝氣生物濾池是第三代生物濾池，是真正集生物膜法與活性污泥法於(yú)一身的反應器，出水水質高、處理負荷大。 滴濾池（普通生物濾池）被稱爲第一代生物濾池，也是生物濾池最初的雛形，高負荷生物濾池、生物濾塔是在此基礎上發展起來的第二代生物濾池，主要特征是增加瞭(le)處理負荷。曝氣生物濾池對生物濾池進行瞭(le)全面的革新：採用人工強制曝氣，代替瞭(le)自然通風；採用粒徑小、比表面積大的濾料，顯著提高瞭(le)生物濃度；採用生物處理與過濾處理聯合方式，省去瞭(le)二次沉澱池；採用反沖洗的方式，免去瞭(le)堵塞的可能，同時提高瞭(le)生物膜的活性；採用生物膜加生物絮體聯合處理的方式，同時發揮瞭(le)生物膜法和活性污泥法的優點。 曝氣生物濾池同時具有生物氧化降解和過濾的作用，因而可獲得很高的出水水質，可達到回用水水質标準。一般來說，對生活污水，二級處理即可達到普通工藝三級處理的水平。對工業廢水，即使在可生化性不強的情況下，曝氣生物濾池處理效果也優於(yú)一般的工藝，因爲曝氣生物濾池處理有機物不僅依賴於(yú)生物氧化，還存在顯著的生物吸附和過濾作用，因爲可去除粒徑較大，可吸附去除一些可生化性不強的物質。由於(yú)填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很底，一般不超過10mg/l，出水非常清澈透明；因不斷的反沖洗，生物膜得以有效更新，表現爲生物膜較薄（一般爲110微米左右），活性很高。高活性的生物膜不僅體現在生物氧化、降解方面，更表現爲生物絮凝、吸附作用。對一些難降解的物質，可将其吸附、截留在池中，得以去除。
（2）占地面積(jī)小，基建投資(zī)省。
（3）運行費用低。曝氣生物濾池工藝氧的傳輸利用效率很高，曝氣量小，供氧動力消耗低。氧的利用效率可達20－30％。工程實踐表明，曝氣量爲傳統活性污泥法的1／20，爲氧化溝的1／6，爲SBR的1／4—1／3，在很大程度上節省瞭(le)運行費用。曝氣生物濾池水頭損失較小，剩餘污泥量少且容易處(chù)理，維護量很少，這都将保證運行費用較低。
（4）抗沖(chōng)擊負(fù)荷能力強，耐低溫。
（5）易挂膜，啓(qǐ)動(dòng)快。
（6）曝氣生物濾池採(cǎi)用模塊化結構，便於(yú)後期改、擴建。
（7）不産(chǎn)生臭氣、環(huán)境質量高。
我公司近幾年來一直從事曝氣生物濾池（BAF）工藝的研究和推廣，並(bìng)建立瞭(le)全國最大的曝氣生物濾池（BAF）系列設備生産與制造的産業化基地，在國内率先應用於市政污水、工業廢水處理和中水回用工程，已完成瞭(le)100多項採用該工藝的污水和中水處理示範工程。
由我公司消化吸收國外最新技術、研究改進開發的曝氣生物濾池工藝技術，揉合瞭(le)我公司的多項專利技術，它的最大特點是使用一種新型的球形輕質多孔生物濾料，在其表面及開口孔隙内生長微生物膜，污水由下向上或由上向下流經濾料層，濾料層下部提供曝氣。污水流經表面長滿生物膜的濾料時，其中的有機物及氮得到降解，同時生物濾料層截留污水中的SS和老化脫落生物膜並(bìng)進行固液分離。定期利用處理後的出水對濾池進行反沖洗，排除被截留的SS和老化脫落生物膜，促進濾料表面老化生物膜的脫落，使高活性的新鮮生物膜與污水直接接觸，提高瞭(le)降解速率和效率，使出水穩定達标。
工藝技術優點：
1 、 總體投資省，包括機械設備(bèi)、自控電(diàn)氣系統、土建和征地費；
2 、占地面積小，通常爲常規處(chù)理工藝占地面積的 1/5-1/10 ，廠(chǎng)區布置緊湊，美觀；
3 、處(chù)理出水質量好，可優於(yú)一級A排放标準或生活雜用水水質标準；
4 、工藝流程短，氧的傳(chuán)輸效率高，系統充氧效率可達(dá)30%－35%，供氧動力消耗低；
5 、過濾速度快，處(chù)理負荷大大高於(yú)常規處(chù)理工藝；
6 、抗沖擊能力強，受氣候、水量和水質變化影響小，特别适合於(yú)天氣寒冷地區，並(bìng)可間歇運行；
7 、可建成封閉(bì)式廠(chǎng)房，減少臭氣、噪聲對周圍環境的影響，視覺感官效果好；
8 、全部採(cǎi)用PLC智能控制，操作人員少，運行管理方便，便於(yú)維護；
9 、全部模塊化結構(gòu)，便於(yú)進行後期的改擴建。
河湖流域水體(tǐ)治理/黑臭水體(tǐ)污染治理
城鎮污水廠(chǎng)提标改造擴(kuò)容/水污染事件應急治理
去除受污染水體(tǐ)中的SS、氮、磷和有機(jī)物。
曝氣生物濾池（Biological Aerated Filter簡稱BAF）是上世紀八十年代末法國研制成功的污水處理新工藝，屬第三代生物膜反應器，不僅具有生物膜工藝技術的優勢，同時也起著(zhe)有效的空間過濾作用。其基本原理是在一級處理基礎上，以顆粒狀填料及其附著(zhe)生長的生物膜爲處理介質，充分發揮生物代謝作用、物理過濾作用、膜及膜和填料的物理吸附作用以及反應器内食物多級捕食作用，實現污染物在同一單元反應器内去除。通過使用特殊的濾料和正確(què)的配氣設計，使其與傳統處理工藝相比具有優異的工藝性能。
基於(yú)常規曝氣生物濾池，我司堅持自主研發更優的Bionet三維膜介質生物反應器系統設備，取得瞭(le)很好的使用效果。主要優點有：
自主研發(fā)的三維立體彈(dàn)性生化載體填料爲懸浮濾料，比表面積大，生化效率高。
自主研發的握裹式批次擠壓裝置無需反沖洗、氣洗，解決脫膜困難及反沖洗水質不穩定的傳統問題，並(bìng)同時降低瞭(le)能耗。
特種微生物菌産品。公司聯合清華/浙大相關實驗室，引入瞭(le)特種生物菌技術。根據情況，配備(bèi)高效專性菌。更快調試穩定，更短停留時間，對外界水質的波動更加耐受。
可使出水達(dá)到一級A排放标準或地表準IV類水标準，且處(chù)理效果穩定。cod≤30mg/L、TP≤0.3mg/L、SS≤10mg/L、NH3-N≤1.5mg/L。
Bionet三維(wéi)膜介質生物反應(yīng)器
BAF曝氣生物濾池
比表面積
10000-30000㎡/m3
1000-3000㎡/m3
填料區有效體積
≥95%
≈35%
填料區(qū)與生化池總體積(jī)占比
≈90%
≈60%
反沖洗
頻繁氣洗、水洗
運營成本
較高
挂膜啓動速度
快，3天達(dá)到設計負(fù)荷30%
較慢
穩定性
波動較大
管理
簡單
較複雜
自動控制
集裝箱标準模塊尺寸3200*3200*5500mm、3200*3200*4800mm、3200*3200*3200，可根據(jù)進出水水質水量量身設計(jì)
武漢(hàn)小流域水質提升項目： 處(chù)理水量：20000m3/d
肥東(dōng)水質提升項目： 處(chù)理水量：2000m3/d
關鍵詞(cí):污水處(chù)理,曝氣生物濾池,脫氮除磷,應用進展
水資源是人類賴以生存的基本物質之一,已成爲人類社會可持續發展的重要限制因素。近年來随著(zhe)城市建設和工業的發展,城市用水量急劇增加,大量不達标污廢水的排放不僅污染瞭(le)環境和水源,更加重瞭(le)水資源的日益短缺和水質的日益惡化,從而導緻生态環境的惡性循環。
尋求經濟高效的污水處理技術,對促進污水回用的發展和水環境的恢複有著(zhe)現實和深遠的意義。生物法是污水處理的基本方法,然而傳統污水生物處理工藝不可避免的具有占地面積比較大、處理系統複雜、運行管理難度大、處理效能低下等缺點,而且随著(zhe)城市發展步伐的加快及城市區域的拓展,污水處理設施離城區越來越近,有的甚至建在城區,污水廠(chǎng)土地的使用也受到嚴格的限制[1]。
在這種背景下,生物過濾的思想被引入到污水處理中來,於是體積小、出水水質好、具有模塊化結構並(bìng)可自動化操作的曝氣生物濾池(biological aerated filter,BAF)就應運而生瞭(le)。作爲一種新型污水處理技術,曝氣生物濾池工藝尚處於發展完善過程中。深入瞭(le)解其性能、機理並(bìng)對其在實際工程中的應用回顧與評述,将有助於提高人們對該項新技術的認知水平,對曝氣生物濾池在我國污水處理中的應用起到積極的促進作用。
1 曝氣生物濾(lǜ)池的工藝原理及特點(diǎn)
曝氣生物濾池是20世紀80 年代末在歐美發展起來的一種新型的污水處理技術,它是由滴濾池發展而來並(bìng)借鑒瞭快濾池形式,在一個單元反應器内同時完成瞭生物氧化和固液分離的功能。世界上首座曝氣生物濾池於1981年誕生在法國,随著(zhe)環境對出水水質要求的提高,該技術在全世界城市污水處理中獲得瞭廣泛的推廣應用[ 2 ] 。目前,在全球已有數百座大小各異的污水處理廠採用瞭BAF技術,並(bìng)取得瞭良好的處理效果。
1. 1 工藝原理
曝氣生物濾池是充分借鑒污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設計思路,将生物降解與吸附過濾兩種處理過程合並(bìng)在同一單元反應器中。以濾池中填裝的粒狀填料(如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等)爲載體,在濾池内部進行曝氣,使濾料表面生長著(zhe)大量生物膜,當污水流經時,利用濾料上所附生物膜中高濃度的活性微生物強氧化分解作用以及濾料粒徑較小的特點,充分發揮微生物的生物代謝、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留以及反應器内沿水流方向食物鏈的分級捕食作用,實現污染物的高效清除,同時利用反應器内好氧、缺氧區域的存在,實現脫氮除磷的功能。
1. 2 工藝特點
曝氣生物濾池雖是生物膜處理方法的一種,但與傳統生物濾池相比,仍具有明顯特點:(1)BAF採用的粗糙多孔的小顆粒填料作爲生物載體,可在填料表面保持較高的生物量(可達10～15 g/L) ,易於(yú)挂膜且運行穩定; (2)生物相複雜,菌群結構合理,反應器内具有明顯的空間梯度特征, 能耐受較高的有機和水力沖擊負荷,不同的污染物可以在同一反應器被漸次去除,同步發揮生物氧化作用、生物吸附絮凝和物理截留作用,出水水質好,可滿足回用要求; (3)區别於(yú)一般生物濾池及生物濾塔,在去除BOD、氨氮時需進行曝氣,但粒狀填料層具有較高的氧轉移效率,曝氣量低,運行能耗較低,硝化和反硝化效率高; (4) BAF濾池爲半封閉或全封閉構築物,其生化反應受外界溫度影響較小,适合於(yú)寒冷地區進行污水處理; (5)高濃度的微生物量增大瞭(le)BAF的容積負荷,進而降低瞭(le)池容積和占地面積,使基建費用大大降低; (6)濾池運行過程中通過反沖洗去除濾層中截留的污染物和脫落的生物膜,無需二沉池,簡化瞭(le)工藝流程,採用模塊化結構設計,使運行管理更加方便; ( 7)減少瞭(le)污水廠異味,無污泥膨脹問題,無需污泥回流。
1. 3 工藝形式
近年來曝氣生物濾池發展迅速,工藝形式不斷推陳(chén)出新, 曾先後出現過B IOCARBON、B IOFOR、B IOSTYR、B IOSMED I、B IOPUR、COLOX、DeepBed等形式,其中B IOCARBON、B IOFOR、B IOSTYR、B IOS2MED I、B IOPUR是現代曝氣生物濾池幾種典型的運行工藝, 在世界範圍内都有應用, 其構造特點見表1。B IOCARBON (圖1)爲早期開發的工藝形式,現在曝氣生物濾池則多採(cǎi)用B IOFOR (圖2)和B IO2STYR (圖3)形式。
1. 4 工藝參數
随著(zhe)人們對曝氣生物濾池研究的深入, BAF反應器的關鍵工藝參數也有瞭(le)較大的調整,其工藝參數大緻如下:
容積負荷與要求出水水質相關,一般情況下有機物負荷爲2～10 kg BOD5 /m3 ?d;硝化0. 5～3 kgNH32N /m3 ?d;反硝化018～7 kg NO32N /m3 ?d; 水力負荷6～16 m3 /m2 ?h;氣水比(1～3) ∶1,最大不超過10∶1; 填料粒徑爲2～8 mm;填料高度爲2～4m;單級反沖周期24 ～48 h;多級反沖周期24 ～48h,硝化反硝化濾池運行時間較長(zhǎng);單池反沖水量約占産(chǎn)水量的8%左右,或爲單池填料體積的3倍左右;反沖時間20～30 min,反沖洗水強度15～35 L /m2 ?s,氣強度15～45 L /m2 ?s。
2 曝氣(qì)生物濾(lǜ)池的效能
作爲新型污水處理工藝,國内外學者對曝氣生物濾池的應用進行瞭(le)大量研究。雖然很多學者在曝氣生物濾池對有機物和懸浮物的去除,對硝化和反硝化等污染物的去除效能方面已取得瞭(le)一定的進展和共識。但有關曝氣生物濾池的生物挂膜,磷的去除、填料的選擇、反沖(chōng)洗方式等方面的研究與應用還有待進一步完善。
2. 1 污染物的去除
曝氣生物濾池工藝上的獨(dú)特性及明顯的空間梯度特征決定瞭(le)其對污染物去除的高效性。
2. 1. 1 有機(jī)物和懸(xuán)浮物的去除
曝氣生物濾池内填料的物理吸附和過濾截留作用以及生物膜的生物氧化作用決定瞭(le)池内SS和有機物的高效去除,國内外該領域的研究及應用也充分證明瞭(le)上述觀點。Pastorelli G. 等[ 3 ]對中試規模的淹沒式生物濾池連續進行18 個月的試驗研究表明BOD5和SS去除率均大於95%。Gilbert Desbos等[ 4 ]在研究SS和COD的去除率同濾速之間的關系時發現,當負荷的增大並(bìng)不是因爲進水中更多的SS,而是由於更高的流量和低停留時間時,去除效率是相當穩定的,總的SS去除率在80% ～90%之間,而COD去除率在70% ～80%之間波動。國内,齊兵強等[ 5 ]採用B IOFOR工藝,以生活污水爲處理對象, COD、BOD5、SS出水水質指标均達到瞭(le)生活雜用水水質标準。大連市馬欄河污水處理廠採用B IOFOR型BAF,在處理量爲12萬m3 /d, COD負荷最大6 kg COD /m3 ?d的情況下,出水COD小於75 mg/L。以上國内外研究與應用結果表明,曝氣生物濾池對有機物和懸浮物的處理機能成熟,處理量大,去除效果顯著,在污水碳有機物去除應用中潛力巨大。
2. 1. 2 氨氮的去除
氨氮是污水處理中最主要的目标去除物之一。曝氣生物濾池将較短的水力停留時間與長的污泥齡有機統一起來,有利於(yú)硝化細菌這類世代期較長的細菌生長,對氨氮具有較高的去除效率,因此,被廣泛應用於(yú)污水中氨氮的去除。硝化作用,有關BAF硝化性能的研究已得到越來越多研究者的重視,通過優化運行參數BAF的硝化效率已得到瞭(le)明顯的提高。J1Cromphout[ 6 ]利用上向流曝氣生物濾池處理含氨的富營養化水時,在氣水比1∶1,濾速5118 m /h,溫度10 ℃以上條件下,硝化效率可達100%。英國水研究中心Dillon等[ 7 ]對BAF的硝化能力研究結果表明當氮容積負荷爲0163 kg/m3 ? d 時, NH+2N 去除率可達90%。R1Pujol等[ 8 ]通過對法國巴黎Achresh處理廠的上向流曝氣生物濾池兩年的研究認爲,在濾速4 ～6m /h, 6～8 m /h, 8～10 m /h運行條件下,當NH32N的容積負荷爲115 kg NH32N /m3 ?d時,曝氣生物濾池氨氮去除率始終保持在80% ～100% ,濾速的提高不僅不是影響反應器硝化速度的限制因素,反而會對硝化有積極的促進作用。F1Fdz2Polanco[ 9 ]等對淹沒式曝氣生物濾池硝化過程中異養菌和硝化菌的空間分布情況進行研究時發現:當COD∶NH+42N爲4∶1,進水COD低於(yú)200 mg/L 時不影響硝化效能;當進水COD高於(yú)200 mg/L 時,硝化效能将無法達到100%;盡管BAF的氨氮去除效能在實踐中得到瞭(le)檢驗,但有關進水負荷,有機物濃度以及硝化細菌分布特征還需進一步探讨。目前的研究表明,曝氣生物濾池的硝化性能與有機物濃度、溫度、停留時間等因素有密切的關系,因此硝化性能的研究有待進一步的深入。
反硝化作用,由於(yú)曝氣生物濾池中存在厭氧和兼性微生物,使得反硝化得以進行。Pujol[ 8 ]研究認爲,反硝化最好採用外加碳源的辦法,在最佳濾速爲10 ～ 15 m /h 時, 脫氮能力可達到100%。Pujol等[ 10 ]還比較瞭(le)前置反硝化和後置反硝化的優劣,認爲反硝化過程應採用上向流的進水方式進行。Chen等[ 11 ]研究生物過濾反應器與活性污泥反應器以及流化床的反硝化特性時,發現在不同水力條件下,反應器内微生物種群會發生一定的變化,但優勢種群———杆菌屬基本穩定。
另外,曝氣生物濾池獨特的空間梯度分布特征及運行特點使其具備瞭(le)一定的短程硝化反硝化能力,曝氣生物濾池採用粒狀顆粒作爲過濾和生物氧化的介質和載體,在整體上和每一單元填料表面所附著(zhe)生物膜中都存在著(zhe)基質和溶解氧的濃度梯度分布,這爲各種不同生态類型的微生物在生物膜内不同部位占據優勢生态位提供瞭(le)條件。Puzava等[ 12 ]在曝氣生物濾池一體化硝化反硝化方面取得瞭(le)一定進展,他們通過調整曝氣量将反應器内的溶解氧濃度控制在015～3 mg/L,從而控制溶解氧不擴散到生物膜内部,實現同步硝化反硝化。中試結果表明,通過實時曝氣,即使将曝氣量降低50% ,也可達到同樣的處理效果。顯然,曝氣生物濾池的硝化,反硝化能力已經得到瞭(le)很好的實踐驗證,對去除污水中氨氮的技術發展具有一定的推動作用。
2. 1. 3 磷的去除
單獨利用BAF的生物作用除磷是很難達到排放标準的,通常情況下需採取化學方法除磷。Gon2calves等[ 13 ]進行曝氣生物濾池同步脫氮除磷的研究時發現,進水方式對磷去除效果影響不大。德國科隆污水處理廠採用曝氣生物濾池進行的同步硝化除磷實驗表明,曝氣生物濾池除磷率可達70% ,總磷可降至015 mg/L。Aesay等[ 14 ]發現,利用曝氣生物濾池反硝化脫氮時,如利用水解污泥或水解固體廢物做外加碳源,可同時去除比微生物生長需要量高3倍的磷。Pak等[ 15 ]研究瞭利用2級生物濾池在交替好氧、厭氧條件下運行對污水中氮磷的去除情況,發現影響除磷的因素爲COD /TP值和水力停留時間,好氧過程中産生的硝酸鹽和亞硝酸鹽對磷的釋放有一定影響。Pedro A. Castillo等[ 16 ]在研究序批式曝氣生物濾池生物除磷時,在保持原水中COD∶N∶P爲20∶5∶1,進水COD < 15 g/m2 ?d 情況下,磷的去除率爲72%。而T. Clark等[ 17 ]在BAF中用化學沉澱法除磷的研究結果表明, BAF化學加藥除磷比生物除磷效率要高,同時BOD5、COD的去除效果未受影響。從目前研究可知,單純採用曝氣生物濾池除磷效果較差,如何在濾池中創造良好的厭氧2好氧環境有待進一步探讨。
2. 2 填料的研制與(yǔ)應(yīng)用
填料的開發是曝氣生物濾池工藝發展的核心問題,适合的填料對(duì)曝氣生物濾池效能的發揮有著(zhe)直接的影響,同時也将影響到曝氣生物濾池的結構形式、運行成本和正常操作。
首先,填料材質本身的物理吸附特性、化學穩定性、有無毒害、孔隙率等對濾池處理效能有一定影響。目前, 曝氣生物濾池多採用顆粒狀填料,如陶粒、沸石、焦炭、石英砂、活性炭和膨脹矽鋁酸鹽等。有機高分子填料聚氯乙烯、聚苯乙烯小球、合成纖維和波紋闆等上浮式填料近來也得到瞭(le)一定的應用。Lei Yang等[ 19 ]對曝氣生物濾池中水流模式與濾料特性進行對比研究時認爲,濾料特性對濾池性能的決定作用遠大於(yú)水流模式。具體參見更多相關技術文檔。
Yongwoo Hwang等[ 20 ]通過對比聚苯乙烯漂浮顆粒和聚亞安酯泡沫管2種填料的異養反硝化性能,表明聚苯乙烯顆粒更爲理想。Mann等[ 21 ]研究結果表明:上浮式填料比沉沒式填料對SS、COD的去除率高,在高濾速下更耐有機負荷和水力負荷沖(chōng)擊。以上說明輕質填料取代高密度填料是曝氣生物濾池污水處(chù)理技術發展的趨勢。
其次,生物填料的粒徑大小也嚴重影響著(zhe)曝氣生物濾池的處理效能。Rebecca Moore等[ 22 ]對不同粒徑濾料(115～315 mm和215～415 mm)對曝氣生物濾池的效果的影響進行瞭(le)試驗,結果發現濾料粒徑小的曝氣生物濾池脫氮效果好,但小粒徑不适應高的水力負荷,會使濾池工作周期變短。而粒徑較大的填料雖然改善瞭(le)濾池操作條件,減少瞭(le)反沖洗的次數,但不利於脫氮和磷的去除。Rebecca Moore等[ 22 ]研究濾料粒徑對濾池性能影響時還發現壓降和SS的去除曲線表明小粒徑濾床性能差。因此,在濾料粒徑的選擇上應綜合考慮各種因素。目前,曝氣生物濾池普遍採用的濾料粒徑爲3～8 mm,濾層厚度爲2～4 m。鑒於我國目前還沒有像歐美國家一樣對曝氣生物濾池用填料制定較爲嚴格的标準,因此,制定适於我國曝氣生物濾池的填料标準是十分重要的。（哈爾濱工業大學市政環境工程學院）
詳情請點(diǎn)擊(jī)下載：曝氣生物濾池技術研究與應用進展
北京羅茨鼓風機JAS羅茨鼓風機高壓水冷羅茨鼓風機
山東錦工有限公司
地址：山東省章丘市經濟開發區
電話：0531-83825699
傳真：0531-83211205
24小時銷售服務電話：15066131928
