與普通活性污泥法相比，BAF具有有機(jī)負(fù)荷高、占地面積小、投資低、無污泥膨脹、氧傳遞效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。但它對SS進(jìn)水有嚴(yán)格的要求(一般SS≤100mg/L，最好SS≤60mg/L)，所以需要對進(jìn)水進(jìn)行預(yù)[/K31/]處理。同時，其反洗水量和水頭損失較大。

曝氣生物濾池技術(shù)是在充分吸收國外曝氣生物濾池優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。其主要特點(diǎn)是采用了一種新型的球形陶粒填料，在其表面和開放的空腔空間生長有微生物膜。當(dāng)污水自下而上流經(jīng)濾料層時，微生物膜將污水中的有機(jī)污染物作為自身代謝營養(yǎng)物質(zhì)吸收，在濾料層下部提供曝氣。它定期利用處理后的出水對濾池進(jìn)行反沖洗，消除濾料表面增殖的老化微生物膜，保證微生物膜的活性。

曝氣生物濾池(BAF) 處理污水的原理是反應(yīng)器內(nèi)附著在濾料上的生物膜中微生物的氧化分解、濾料和微生物膜的吸附和截留、沿水流方向形成的食物鏈的分級捕食、微生物膜內(nèi)微環(huán)境的反硝化作用。

根據(jù)曝氣生物濾池中水的流向，可分為升流式和降流式曝氣生物濾池。由于升流式曝氣生物濾池接近于理想濾池，所以在實(shí)際工程中得到廣泛應(yīng)用。

曝氣生物濾池(BAF)反應(yīng)器周期性運(yùn)行，從過濾開始到反沖洗完成是一個完整的循環(huán)。具體流程如下:

通過處理 污水，從過濾器底部進(jìn)入濾料層。濾料層下部設(shè)有曝氣系統(tǒng)，用于供氧曝氣，氣水同向流動。在濾池中，有機(jī)物被微生物氧化分解，NH3-N被氧化成NO3-N；此外，由于堆積濾料層和微生物膜內(nèi)部厭氧/缺氧環(huán)境的存在，在硝化的同時實(shí)現(xiàn)了部分反硝化，濾池上部出水可直接排出系統(tǒng)。

隨著過濾的進(jìn)行，隨著濾料表面產(chǎn)生越來越多的生物量，截留的ss不斷增加，濾層的水頭損失在初始階段緩慢增加。當(dāng)固體物質(zhì)積累達(dá)到一定程度，使水頭損失達(dá)到極限水頭損失或?qū)е聅s穿透時，就需要對濾池進(jìn)行反沖洗，以去除濾床中過多的微生物膜和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)合反沖洗，反沖洗水為處理后的標(biāo)準(zhǔn)水，反沖洗氣來自濾板下部的反沖洗氣管。反洗時，關(guān)閉進(jìn)水和工藝空氣。先單獨(dú)空氣沖洗，再氣水聯(lián)合沖洗，再水沖洗。在反沖洗過程中，濾料層輕微膨脹。在空氣和水對濾料的流體沖刷以及濾料之間的摩擦作用下，老化的生物膜和截留的SS從濾料中分離出來。沖洗后的生物膜和SS隨反沖洗排水排出濾池，反沖洗排水回流至前置[/K31/]系統(tǒng)。

作為膜法污水處理的新型工藝，曝氣生物濾池與傳統(tǒng)的活性污泥法和接觸氧化法相比具有以下特點(diǎn):

1具有高生物濃度和高有機(jī)負(fù)荷。

曝氣生物濾池采用粗糙多孔的球形濾料，為微生物提供了更好的生長環(huán)境，易于掛膜和穩(wěn)定運(yùn)行，能在濾料表面和濾料之間保持更多的生物量。單位體積的微生物生物量遠(yuǎn)大于活性污泥法(可達(dá)10 ~ 15g/L)，高濃度的微生物生物量增加了BAF的容積負(fù)荷，從而減少了池容積和占地面積，大大降低了基建費(fèi)用。

2工藝簡單，出水水質(zhì)好

由于濾料的機(jī)械攔截和微生物在濾料表面的吸附以及新陳代謝產(chǎn)生的粘性物質(zhì)，出水SS很低，一般不超過10mg/l，因此可以省去二沉池，從而降低基建費(fèi)用。由于定期反沖洗，生物膜可以有效更新，說明生物膜薄，活性高。即使生物處理有時會發(fā)生故障，但其物理作用機(jī)制仍能在短時間內(nèi)保證優(yōu)質(zhì)出水。BAF 處理的出水不僅可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而且可以回用。

3.抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。

由于微生物高濃度分布在整個濾池中，不像傳統(tǒng)活性污泥那樣對有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷的變化敏感，不存在污泥膨脹問題。

4氧氣傳輸效率高。

曝氣生物濾池的氧氣利用率可達(dá)20% ~ 30%，曝氣量明顯低于普通生物處理。主要原因是:①由于濾料粒徑小，氣泡在上升過程中不斷被切割成小氣泡，增加了氣液接觸面積，提高了氧氣的利用率；

(2)氣泡在上升過程中，由于濾料的堵塞和分割，氣泡必須通過濾料的縫隙，從而延長其停留時間，這也有利于氧氣的傳質(zhì)；

③理論研究表明，BAF中的氧可以直接滲透到生物膜中，從而加快氧傳遞速度，減少供氧量。

5易掛膜，啟動快。

BAF調(diào)試時間短，一般只需7 ~ 12天，無需接種污泥，采用自然掛膜馴化。由于微生物生長在粗糙多孔的濾料表面，不易流失，使其操作管理簡單。BAF在短時間不使用時可以關(guān)閉，一旦進(jìn)水曝氣，可以在短時間內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行。這個特點(diǎn)說明BAF非常適合污水處理一些水量變化大的地區(qū)。

6植物區(qū)系結(jié)構(gòu)合理。

在傳統(tǒng)的活性污泥工藝中，微生物的分布相對均勻，而在BAF中自上而下形成不同的優(yōu)勢菌株，使得除碳和硝化/反硝化可以在一個池中進(jìn)行。

7高度自動化

由于相關(guān)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一些先進(jìn)的自動化設(shè)備，如液位傳感器、在線溶解氧分析儀、定時器、變頻器和微機(jī)等，使曝氣生物濾池系統(tǒng)的自動化運(yùn)行和管理得以順利實(shí)現(xiàn)。

曝氣生物濾池系統(tǒng)可以在線檢測進(jìn)水水質(zhì)水量和污水中的溶解氧濃度，并通過PLC控制系統(tǒng)方便地調(diào)整曝氣時間，控制風(fēng)機(jī)供氧，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行。PLC系統(tǒng)自動反沖洗過濾器。

8良好的脫氮效果。

通過不同功能的濾池組合或同一濾池內(nèi)不同功能區(qū)的分布，使濾池在除碳的同時進(jìn)行硝化反硝化。其原理是通過在兩組濾池或同一個濾池中人工創(chuàng)造好氧和兼氧的生物環(huán)境，既能去除一般有機(jī)物和懸浮物，又具有良好的脫氮功能。

為了實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化，必須連續(xù)測量和控制濾池各段的溶解氧值。在C/N池和N池的曝氣階段，需要不斷調(diào)整溶解氧水平，使溶解氧達(dá)到較高水平(約2 ~ 3 mgo2/L)，而在d N池，溶解氧可達(dá)到較低水平(約0.2 ~ 0.5 mgo2/L)。

根據(jù)本項(xiàng)目進(jìn)出水水質(zhì)要求，只需氨氮硝化，不需要反硝化，因此只需建設(shè)C/N池和N池。

9結(jié)構(gòu)的模塊化有利于未來的擴(kuò)展。

曝氣生物濾池單元為模塊化結(jié)構(gòu)，能較好地滿足城市污水處理工廠分期建設(shè)的要求。

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