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武漢生物曝濾池構(gòu)造原理

污水處理中:
生物濾池和接觸池的概念是怎樣的?兩者什么關(guān)系?

只機(jī)負(fù)荷的區(qū)別。

　　生物接觸氧化池是小型污水處理常用的處理，填料一般都是纖維等制，  生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝對(duì)污水進(jìn)行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài)，以污水與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。

曝氣生物濾池，簡(jiǎn)稱BAF，是80年代末在歐美發(fā)展起來(lái)的一種生物膜法污水處理工藝，于90年代初得到較大發(fā)展，大規(guī)模達(dá)幾十噸每天，并發(fā)展為可以脫氮除磷。

該工藝具去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮、除磷、去除AOX（害物質(zhì)）的。曝氣生物濾池是集生物氧化和截留懸浮固體一體的新工藝。

1　曝氣生物濾池的工藝原理及點(diǎn)

  曝氣生物濾池是20世紀(jì)80 年代末在歐美發(fā)展起來(lái)的一種的污水處理技術(shù),它是由滴濾池發(fā)展而來(lái)并借鑒了快濾池形式,在一個(gè)單元反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)完成了生物氧化和固液分離的功能。上座曝氣生物濾池于1981年誕生在法,隨著環(huán)境對(duì)出水水質(zhì)要求的提高,該技術(shù)在*城市污水處理中獲得了的推廣[ 2 ] 。目前,在已數(shù)百座大小各異的污水處理采用了BAF技術(shù),并取得了良好的處理效果。
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(shè)計(jì)思路,將生物降解與吸附過(guò)濾兩種處理過(guò)程合并在同一單元反應(yīng)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)為載體,在濾池內(nèi)部進(jìn)行曝,使濾料表面生長(zhǎng)著大量生物膜,當(dāng)污水流經(jīng)時(shí),利用濾料上所附生物膜中高濃度的活性微生物強(qiáng)氧化分解以及濾料粒徑較小的點(diǎn),充分發(fā)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(yīng)器內(nèi)沿水流方向食物鏈的分級(jí)捕食,實(shí)現(xiàn)污染物的強(qiáng)效清除,同時(shí)利用反應(yīng)器內(nèi)好氧、缺氧區(qū)域的存在,實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的功能。
1. 2　工藝特點(diǎn)
曝氣生物濾池雖是生物膜處理方法的一種,但與傳統(tǒng)生物濾池相比,仍具明顯點(diǎn):(1)BAF采用的粗糙多孔的小顆粒填料作為生物載體,可在填料表面保持較高的生物量(可達(dá)10～15 g/L) ,易于掛膜且; (2)生物相復(fù)雜,菌群結(jié)構(gòu),反應(yīng)器內(nèi)具明顯的空間梯度征, 能耐受較高的機(jī)和水力沖擊負(fù)荷,不同的污染物可以在同一反應(yīng)器被漸次去除,同步發(fā)揮生物氧化、生物吸附絮凝和物理截留,,可滿足回用要求; (3)區(qū)別于一般生物濾池及生物濾塔,在去除BOD、氨氮時(shí)需進(jìn)行曝,但粒狀填料層具較高的氧轉(zhuǎn)移效率,曝量低,能耗較低,硝化和反硝化; (4) BAF濾池為半封閉或封閉構(gòu)筑物,其生化反應(yīng)受外界溫度影響較小,適合于寒冷地區(qū)進(jìn)行污水處理; (5)高濃度的微生物量增大了BAF的容積負(fù)荷,進(jìn)而降低了池容積和占地面積,使基建大大降低; (6)濾池過(guò)程中通過(guò)反沖洗去除濾層中截留的污染物和脫落的生物膜,需二沉池,簡(jiǎn)化了工藝流程,采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使管理更加方便; ( 7)減少了污水異味,污泥膨脹問(wèn)題,需污泥回流。

1)曝氣生物濾池的優(yōu)點(diǎn)
①，基建投資省；曝氣生物濾池之后不設(shè)二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投資。此外，由于采用的濾料粒徑較小，比表面積大，生物量高，再加上反沖洗可效更新生物膜，保持生物膜的高活性，這樣就可在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)污水進(jìn)行快速凈化。曝氣生物濾池水力負(fù)荷、容積負(fù)荷大大高于傳統(tǒng)污水處理工藝，停留時(shí)間短（每級(jí)0.5～0.66h），因此所需生物處理面積和體積都很小，節(jié)約了占地和投資。
②出水水質(zhì)高。由于生物濾池的濾料具截留，表面生物膜還具生物絮凝，所以出水的SS值較低。又因?yàn)樯餅V池周期性的反沖洗，生物膜可以定期地得到更新，活性較高，降解效果較好。

③氧的傳輸效率和利用率都很高，曝量小，供氧的動(dòng)力消耗較低。實(shí)現(xiàn)氧的高利用率的機(jī)理主要以下幾點(diǎn)：a．填料粒徑小，泡上升過(guò)程中不斷被切割成小泡，加大了液接觸面積，提高了氧的利用率；b．泡上升過(guò)程中，受到了填料的阻力，延長(zhǎng)了停留時(shí)間，為氧的進(jìn)一步傳質(zhì)提供了條件；c·氧可以直接滲透人生物膜，從而加快了氧的傳質(zhì)速率。④抗沖擊負(fù)荷，耐低溫。這主要依賴于濾料的高比表面積和曝氣生物濾池的緩沖能力。
(2)曝氣生物濾池的缺點(diǎn)
①對(duì)進(jìn)水的SS要求較高。為使之在較短的水力停留時(shí)間內(nèi)處理較高的機(jī)負(fù)荷并具截留SS的功能，曝氣生物濾池采用的填料粒徑一般都比較小。如果進(jìn)水的SS較高，會(huì)使濾池在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)的水頭損失、發(fā)生堵塞，這樣就必然導(dǎo)致頻繁的反沖洗，增加了與管理的不便。根據(jù)外的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)水的SS-般不過(guò)lOOmg/L，控制在60mg/L以下。這樣就對(duì)曝氣生物濾池前的處理工藝提出了較高的要求。
②水頭損失較大，水的總提升高度大。曝氣生物濾池雖具截留SS，代替二沉池的功能，但同時(shí)伴隨著的是其水頭損失較大。一般來(lái)說(shuō)，水頭損失根據(jù)具體情況，每一級(jí)為1～2m，這樣就在整體上加大了水的總提升高度。
③雖節(jié)約了二沉池，但需污泥緩沖池。這是因?yàn)椴捎闷貧馍餅V池工藝，在反沖洗操作中短時(shí)間內(nèi)水力負(fù)荷較大，反沖出水直接回流入初沉池會(huì)對(duì)初沉池造成較大的沖擊負(fù)荷。

1、【工藝特點(diǎn)】

①一次性投資比傳統(tǒng)方法低1/4；②占用面積為常規(guī)工藝的1/10～1/5，費(fèi)低1/5；③進(jìn)水要求懸浮物50～60mg/L與一級(jí)強(qiáng)化處理相結(jié)合，如采用水解酸化池；④填料多為頁(yè)巖陶粒，直徑5mm，層高1.5～2m；⑤水往下、往上的逆向流可不設(shè)二沉池。

曝氣生物濾池與普通活性污泥法相比，具機(jī)負(fù)荷高、（是普通活性污泥法的1/3）、投資少（節(jié)約30%）、不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹、氧傳輸、等優(yōu)點(diǎn)，但它對(duì)進(jìn)水SS要求較嚴(yán)（一般要求SS≤100mg/L，SS≤60mg/L），因此對(duì)進(jìn)水需要進(jìn)行預(yù)處理。同時(shí)，它的反沖洗水量、水頭損失都較大。

曝氣生物濾池作為集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池(二沉池)，具容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時(shí)間短，所需基建投資少，：能耗低，少的點(diǎn)。

2、【工藝原理】

BAF工藝可以分為四種類型，分別是biostyr工藝、biofor工藝、BIOSMEDI工藝，BIOSMEDI生物濾池，現(xiàn)在分別闡述如下：

（1）、BIOSTYR工藝

BIOSTYR是法OTV的注冊(cè)水處理工藝技術(shù)，由于采用輕質(zhì)懸浮填料--BIOSTYRENE（主要成分是聚苯乙烯，且比重小于1g/cm3）而得名。下面以去除BOD、SS并具硝化脫氮功能的反應(yīng)器為例說(shuō)明其工藝結(jié)構(gòu)與基本原理。

BIOSTYR工藝是一種上流生物濾池，是一種可靠、自動(dòng)化程、、抗沖擊和節(jié)約能耗的污水處理革新工藝，工藝成熟強(qiáng)效。

污水通過(guò)濾料層，水體含的污染物被濾料層截留，并被濾料上附著的生物降解轉(zhuǎn)化，同時(shí)，溶解狀態(tài)的機(jī)物和定物質(zhì)也被去除，所產(chǎn)生的污泥保留在過(guò)濾層中，而只讓凈化的水通過(guò)，這樣可在一個(gè)密閉反應(yīng)器中達(dá)到完的生物處理而不需在下游設(shè)置二沉池進(jìn)行污泥沉降。

濾池底部設(shè)進(jìn)水和泥管，中上部是填料層，厚度一般為2.5～3.5m，為防止濾料流失，濾床上方設(shè)置裝濾頭的混凝土擋板，濾頭可從板面拆下，不用空濾床，方便維修。擋板上部空間用作反沖洗水的儲(chǔ)水區(qū)，其高度根據(jù)反沖洗水頭而定。

該區(qū)內(nèi)設(shè)回流泵用于將濾池出水泵至配水廊道，繼而回流到濾池底部實(shí)現(xiàn)反硝化，在不需要反硝化的工藝中沒(méi)該回流系統(tǒng)。填料層底部與濾池底部的空間留作反沖洗再生時(shí)填料膨脹之用。

濾池供系統(tǒng)分兩套管路，置于填料層內(nèi)的工藝空管用于工藝曝(主要由曝風(fēng)機(jī)提供增氧曝)，并將填料層分為上下兩個(gè)區(qū)：上部為好氧區(qū)，下部為缺氧區(qū)。根據(jù)不同的原水水質(zhì)、處理和要求，填料層的高度不同，好氧區(qū)、厭氧區(qū)所占比例也相應(yīng)變化；濾池底部的空管路是反沖洗空管。

武漢生物曝濾池構(gòu)造原理

  曝氣生物濾池(BAF，Biological Aerated Filter)也叫淹沒(méi)式曝氣生物濾池。外從20世紀(jì)初開始進(jìn)行研究，于80年代末基本成型，后不斷改進(jìn)，并已開發(fā)出多種形式。在開發(fā)過(guò)程中，充分借鑒了污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設(shè)計(jì)思路，集曝、高濾速、截留懸浮物，定期反沖洗等點(diǎn)于一體。

  曝氣生物濾池工藝是普通生物濾池的一種變形形式，也可看成是生物接觸氧化法的一種殊形式，其基本原理是：在濾池中裝填一定量粒徑較小的顆粒狀濾料，濾料表面附著生長(zhǎng)生物膜，濾池內(nèi)部曝。污水流經(jīng)時(shí)，污染物、溶解氧及其它物質(zhì)先經(jīng)過(guò)液相擴(kuò)散到生物膜表面及內(nèi)部，利用濾料上高濃度生物膜的強(qiáng)氧化降解能力對(duì)污水進(jìn)行快速凈化，此為生物氧化降解過(guò)程；同時(shí)，因污水流經(jīng)時(shí)，濾料呈壓實(shí)狀態(tài)，利用濾料粒徑較小的點(diǎn)及生物膜的生物絮凝，截留污水中的大量懸浮物，且脫落的生物膜不會(huì)隨水漂出，此為截留；一定時(shí)間后，因水頭損失的增加，需對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗，以釋放截留的懸浮物并更新生物膜，此為反沖洗過(guò)程。

 曝氣生物濾池，簡(jiǎn)稱BAF，是80年代末在歐美發(fā)展起來(lái)的一種生物膜法污水處理工藝，于90年代初得到較大發(fā)展，大規(guī)模達(dá)幾十噸每天，并發(fā)展為可以脫氮除磷。

該工藝具去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮、除磷、去除AOX（害物質(zhì)）的。曝氣生物濾池是集生物氧化和截留懸浮固體一體的新工藝。

曝氣生物濾池與普通活性污泥法相比，具機(jī)負(fù)荷高、（是普通活性污泥法的1/3）、投資少（節(jié)約30%）、不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹、氧傳輸、等優(yōu)點(diǎn)，但它對(duì)進(jìn)水SS要求較嚴(yán)（一般要求SS≤100mg/L， SS≤60mg/L），因此對(duì)進(jìn)水需要進(jìn)行預(yù)處理。同時(shí)，它的反沖洗水量、水頭損失都較大。

曝氣生物濾池作為集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池(二沉池)，具容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時(shí)間短，所需基建投資少，：能耗低，少的點(diǎn)。

曝氣生物濾池同時(shí)具生物氧化降解和過(guò)濾的，因而可獲得很高的出水水質(zhì)，可達(dá)到回用水水質(zhì)規(guī)準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)生活污水，二級(jí)處理即可達(dá)到普通工藝三級(jí)處理的水平。對(duì)工業(yè)廢水，即使在可生化性不強(qiáng)的情況下，曝氣生物濾池處理效果也優(yōu)于一般的工藝，因?yàn)槠貧馍餅V池處理機(jī)物不僅依賴于生物氧化，還存在突出的生物吸附和過(guò)濾，因?yàn)榭扇コ捷^大，可吸附去除一些可生化性不強(qiáng)的物質(zhì)。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，一般不過(guò)10mg/l，出水非常清澈透明；因不斷的反沖洗，生物膜得以效更新，表現(xiàn)為生物膜較?。ㄒ话銥?10微米左右），活性很高。高活性的生物膜不僅體現(xiàn)在生物氧化、降解方面，更表現(xiàn)為生物絮凝、吸附。對(duì)一些難降解的物質(zhì)，可將其吸附、截留在池中，得以去除。