高郵市曝氣生物濾池

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當膜的厚度超過這一范圍時：

a.氧的傳遞速率減小，微生物吸收的氧量過低，影響微生物的增殖，生物膜活性變差，同時又抑制絲狀菌的生長，結(jié)果使去除能力降低，出水水質(zhì)變壞；

b.傳質(zhì)速度減緩，使微生物吸收機物濃度過低，造成營養(yǎng)不足。此外，進水中的顆粒物質(zhì)被截留在濾池的濾料空隙中，同時，過量生長的微生物也聚集在生物曝濾池表面和填料的空隙中。隨著處理過程的持續(xù)，填料的空隙率減小，這時曝氣生物濾池的加大了濾池的水頭損失，后總的水頭損失可能達到或接近使設(shè)計流量通過生物曝濾池所必需的水頭，或出現(xiàn)顆粒穿透。在這種情況下，曝氣生物濾池應(yīng)立即停止并進行反沖洗。

   反沖洗是維持曝氣生物濾池功能的關(guān)鍵，其基本要求是：在較短的反沖洗時間內(nèi)，使填料得到適度的清洗，恢復(fù)濾料上微生物膜的活性，并將濾料截留的懸浮物和老化脫落的微生物膜通過反沖洗而出池外。反沖洗的質(zhì)量對出水水質(zhì)、工作周期、狀況的影響很大。

反沖洗程序為：

   先單獨用空進行反沖洗，然后采用水聯(lián)合反沖洗，停止清洗30s，后用水清洗。在進水管、出水管、反沖洗水管和空管道上均安裝自動閥門，并通過微機對整個反沖洗過程進行自動程序控制。

普通生物濾池的機理

1、普通生物濾池的工作情況

   普通生物濾池正常工作時，原污水通過布水設(shè)備連續(xù)、均勻地噴灑到濾床表面上，污水以水滴的形式向下滲瀝，或以波狀薄膜的形式向下滲流。然后，污水到達水，流出濾池。污水流過濾床時，一部分污水、污染物和細菌附著在濾料表面上，微生物便在濾料表面大量繁殖，不久，形成一層充滿微生物的黏膜，稱為生物膜。這個起始階段通常叫 “掛膜"，是生物濾池的成熟期，只在 “掛膜"過程完成后生物濾池才能進入正常。

2、影響普通生物濾池性能的主要因素

   普通生物濾池中機物的降解過程復(fù)雜，同時發(fā)生著機物在污水和生物膜中的傳質(zhì)過程，機物的好氧和厭氧代謝，氧在污水和生物膜中的傳質(zhì)過程和生物膜的生長和脫落等過程。這些過程的發(fā)生和發(fā)展決定了生物濾池凈化污水的性能。影響這些過程的主要因素如下：

（1）、濾池高度

   對于下向流生物濾池，濾床的上層和下層相比，生物膜量、微生物種類和去除機物的速率均不相同。濾床上層，污水中機物濃度較高，微生物繁殖速率高，種屬較低級 （以細菌為主），生物膜量較多，機物去除速率較高。隨著濾床深度增加，微生物從低級趨向高級，種類逐漸增多，生物膜量從多到少。濾床中的這一遞變現(xiàn)象，類似污染河流在自凈過程中的生物遞變。因為微生物的生長和繁殖同環(huán)境因素息息相關(guān)，所以當濾床各層的進水水質(zhì)互不相同時，各層生物膜中的微生物就不相同，處理污水（別是含多種性質(zhì)相異的害物質(zhì)的工業(yè)廢水）的功能也隨之不同。

（2）、負荷率

   生物濾池的負荷率是一個集中反映生物濾池工作性能的參數(shù)，同濾床的高度一樣，負荷率直接影響生物濾池的工作。通常情況下，城市污水處理采用普通生物濾池，濾率一般在1~2m/d左右，不超過4m/d。在此低負荷率的條件下，隨著濾率的提高，污水中機物的傳質(zhì)速率加快，生物膜量增多，濾床 （別是它的表層）很容易堵塞，因此生物濾池的負荷率曾停留在較低的水平 （當污水濃度和濾床高度為定值時，濾率與負荷率的比值是常數(shù)）。但是，當濾率提高到8m/d以上時，下滲污水對生物膜的水力沖刷，使生物濾池堵塞現(xiàn)象又獲改善。在高負荷條件下，隨著濾率的提高，污水在生物濾池中的停留時間縮短，出水水質(zhì)將相應(yīng)下降。為此，可以利用污水出水回流或提高濾床高度來改善進水水質(zhì)，從而提高濾率和出水水質(zhì)。

（3）、回流

   利用污水的出水或生物濾池出水稀釋進水的做法稱回流，回流水量與進水量之比叫回流比?；亓鲗ι餅V池性能下述影響：

① 回流可提高生物濾池的濾率，它是使生物濾池由低負荷率演變?yōu)楦哓摵陕实姆椒ㄖ?/span> （增大濾床高度也可提高負荷率）；

② 提高濾率利于防止滴濾池中產(chǎn)生灰蠅和減少惡臭 （淹沒式生物濾池不存在此現(xiàn)象）；

③當進水缺氧、腐化、缺少營養(yǎng)元素或含害物質(zhì)時，回流可改善進水的腐化狀況，提供營養(yǎng)元素和降低毒物濃度；

④ 進水的質(zhì)和量波動時，回流調(diào)節(jié)和穩(wěn)定進水的。

（4）、供氧

   普通生物濾池中，微生物所需的氧一般直接來自于大，并靠自然通風(fēng)供給。影響生物濾池通風(fēng)的主要因素是濾床自然撥風(fēng)能力和風(fēng)速。自然撥風(fēng)的推動力是池內(nèi)溫度和溫之差，以及濾池的高度。溫度差愈大，通風(fēng)條件愈好。當水溫較低，濾池內(nèi)溫度低于溫時 （夏季），池內(nèi)流向下流動；當水溫較高，池內(nèi)溫于溫時 （冬季），流向上流動。若池內(nèi)外溫差時，則停止通風(fēng)。正常的生物濾池，自然通風(fēng)可以提供生物降解所需的氧量。當入流污水機物濃度較高時，供氧條件可能成為影響生物濾池工作的主要因素。

高郵市曝氣生物濾池

曝氣生物濾池工藝解析

   曝氣生物濾池是由滴濾池發(fā)展而來，屬于生物膜法范疇，起初用作三級處理，后發(fā)展成直接用于二級處理，自90年代初在歐洲建成1座采用該工藝的城市污水處理后，該工藝已在歐美和日本等發(fā)達廣為流行，目前上已3500多座大大小小的污水處理了這種技術(shù)。該工藝綜合了過濾、吸附和生物代謝等多種凈化，使其具、占地面積省、、、、操作并可省去二沉池等優(yōu)點。

   曝氣生物濾池（ Biological Aerated Filter, 簡稱BAF）技術(shù)是在充分吸取外曝氣生物濾池(BAF)優(yōu)點的基礎(chǔ)上而發(fā)展起來的，它的大點是使用一種的球形陶粒填料，在其表面及開口內(nèi)腔空間生長微生物膜，污水由下向上流經(jīng)濾料層時，微生物膜吸收污水中的機污染物作為其自身新陳代謝的營養(yǎng)物質(zhì)，并在濾料層下部提供曝供氧的條件下，、水同為上向流態(tài)，使廢水中的機物得到好氧降解，并進行硝化脫氮。它定期利用處理后的出水對濾池進行反沖洗，除濾料表面增殖的老化微生物膜，以微生物膜的活性。

   曝氣生物濾池處理污水的原理是反應(yīng)器內(nèi)濾料上所附生物膜中微生物氧化分解，濾料及微生物膜的吸附阻留和沿著水流方向形成的食物鏈分級捕食以及微生物膜內(nèi)部微環(huán)境的反硝化。

   根據(jù)曝氣生物濾池中的水流流向，其可分為上向流和下向流曝氣生物濾池，由于上向流曝氣生物濾池接近于理想濾池，所以在實際工程中較多。

   曝氣生物濾池反應(yīng)器為周期，從開始過濾到反沖洗完畢為一個的周期。具體過程如下：

   經(jīng)預(yù)處理的污水從濾池底部進入濾料層，濾料層下部設(shè)供氧的曝進行曝，水為同向流。在濾池中，機物被微生物氧化分解，NH3-N被氧化成NO3-N；另外，由于在堆積的濾料層內(nèi)和微生物膜的內(nèi)部存在厭氧/缺氧環(huán)境，在硝化的同時實現(xiàn)部分反硝化，從濾池上部的出水可直接出。

   隨著過濾的進行，由于濾料表面新產(chǎn)生的生物量越來越多，截留的SS不斷增加，在開始階段濾池水頭損失增加緩慢，當固體物質(zhì)積累達到一定程度，使水頭損失達到限水頭損失或?qū)е耂S發(fā)生穿透，此時就必須對濾池進行反沖洗，以除去濾床內(nèi)過量的微生物膜及SS，恢復(fù)其處理能力。

   曝氣生物濾池的反沖洗采用水聯(lián)合反沖，反沖洗水為經(jīng)處理后的達標水，反沖洗空來自于濾板下部的反沖洗管。反沖洗時關(guān)閉進水和工藝空，先單獨沖，然后水聯(lián)合沖洗，后進行水漂洗。反沖洗時濾料層輕微膨脹，在水對濾料的流體沖刷和濾料間相互摩擦下，老化的生物膜與被截留的SS與濾料分離，沖洗下來的生物膜及SS隨反沖洗水出濾池，反沖洗水回流至預(yù)處理。

發(fā)展前景

   上座曝氣生物濾池于1981年在法投產(chǎn)，隨后在歐洲各得到。美和加拿大等美洲在20世紀80年代末引進此工藝，日本、韓和中國臺灣也先后引進了此項技術(shù)。上較大的如法得利滿、德菲力普穆勒、法VEOLIA均把它作為拳頭產(chǎn)品在*推廣。在中地，曝氣生物濾池正處于推廣階段。大連市馬欄河污水處理是我*個采用曝氣生物濾池工藝的城市污水處理（由東北市政院設(shè)計），廣東新會東郊污水處理采用了水解——曝氣生物濾池污水處理工藝（由中冶馬院設(shè)計）。 我一部分工業(yè)廢水的處理也采用了此項技術(shù)。許多科研設(shè)計單位對曝氣生物濾池也進行了試驗研究。隨著曝氣生物濾池在范圍內(nèi)不斷推廣和普及，很多學(xué)者在其結(jié)構(gòu)形式、功能、啟動和濾料等方面進行了具體的研究，取得了很多成果。

問題前景

   作為一種嶄新的水處理工藝——曝氣生物濾池正處在推廣之中。根據(jù)研究和情況，今后仍很多問題待研究：

   生物膜的點及其快速啟動的方式；生物氧化功能和過濾功能之間的相互關(guān)系；反沖洗過程中生物膜的脫落規(guī)律；進一步拓寬曝氣生物濾池的范圍，研究其在水深度處理、微污染源水處理、難降解機物處理、低溫污水的硝化、低溫微污染水處理問題中如何與其他工藝相結(jié)合。

   曝氣生物濾池中核心介質(zhì)――濾料的研究也會促進該工藝在的的范圍，BIOSTYR、Biofor兩種工藝功能比較強大，但在大范圍的仍存在問題，所以種濾料的的研究與的產(chǎn)化將是曝氣生物濾池在大范圍的的關(guān)鍵。

特征：

（1）用粒狀填料作為生物載體，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等。

（2）區(qū)別于一般生物濾池及生物濾塔，在去除BOD、氨氮時需進行曝。

（3）高水力負荷、高容積負荷及高的生物膜活性。

（4）具生物氧化降解和截留SS的雙重功能，生物處理單元之后不需再設(shè)二次沉淀池。

（5）需定期進行反沖洗，清洗濾池中截留的SS以及更新生物膜。

性能特點：
1）生物濾池的處理效果非常好，在任何季節(jié)都能滿足嚴格的要求。
2）不產(chǎn)生二次污染。
3）微生物能夠依靠填料中的機質(zhì)生長，須另外投加營養(yǎng)劑。因此停工后再使用啟動速度快，停機或停工1至2周后再啟動能立即達到很好的處理效果，幾小時后就能達到處理效果。停止3至4周再啟動立即很好的處理效果，幾天內(nèi)恢復(fù)的處理效果。
4）生物濾池緩沖容量大，能自動調(diào)節(jié)濃峰使微生物始終正常工作，耐沖擊負荷的能力強。
5）采用，非常穩(wěn)定，須人工操作。易損部件少，維護管理非常簡單，基本可以實現(xiàn)人管理，工人只需檢查是否機器發(fā)生故障。
6）生物濾池的池體采用組裝式，便于運輸和安裝；在增加處理容量時只需添加組件，易于實施；也便于 源分散條件下的分別處理。
7）此類過濾形式的生物濾池能耗非常低，在半年之后濾池的壓力損失也只500Pa左右。

要求

預(yù)處理

   為了使曝氣生物濾池能較長的周期,減少反沖次數(shù)降低能耗,運用BAF 的工藝都需對進水進行預(yù)處理,否則原水中的大量雜質(zhì)和SS 將進入曝濾池,將會堵塞曝、布水,給的帶來嚴重的后果。尤其是濾池用于二級處理時,往往需投加藥劑才能達到這一要求,藥劑的使用不僅增加了,部分藥劑還將降低堿度,進而影響硝化,這是運用BAF 工藝時需要考慮的問題。

除P脫N

   在生物除P 技術(shù)中,將脫N 和除P 相結(jié)合的對除P 不利,因為除P 脫N 本身是一對不可調(diào)和的矛盾,如DO 太低除P 率會下降,硝化反應(yīng)受到限制,污泥沉降性能差,如DO 太高,則由于回流厭氧區(qū)DO 增加,反硝化受到限制,同時NO3- N 的濃可影響厭氧區(qū)P 的釋放。因為,P 的釋放為厭氧環(huán)境,如果NO3- N 存在就表明只能為兼氧環(huán)境。

   從BAF 工藝看，完用生物除P 是很難達到放規(guī)準的。用生物除P 就失去了生物濾池高負荷的點,造成投資過大,因此用加FeCl3 藥劑的方法除P ,而生物濾池由于耐水力沖擊負荷,可使處理后的水超量回流,并在中加化學(xué)藥劑,將化學(xué)處理和生物處理同時于中,達到除P 脫N ,使化學(xué)藥劑用量相對減少,從而降低。

規(guī)準曝氣生物濾池征：

（1）用粒狀填料作為生物載體，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等。

（2）區(qū)別于一般生物濾池及生物濾塔，在去除BOD、氨氮時需進行曝。

（3）高水力負荷、高容積負荷及高的生物膜活性。

（4）具生物氧化降解和截留SS的雙重功能，生物處理單元之后不需再設(shè)二次沉淀池。

（5）需定期進行反沖洗，清洗濾池中截留的SS以及更新生物膜。