中山市生物曝氣濾池

    曝氣生物濾池同時(shí)具生物氧化降解和過濾的，因而可獲得很高的出水水質(zhì)，可達(dá)到回用水水質(zhì)。一般來說，對(duì)生活污水，二處理即可達(dá)到普通工藝三處理的水平。對(duì)工業(yè)廢水，即使在可生化性不強(qiáng)的情況下，曝氣生物濾池也優(yōu)于一般的工藝，因?yàn)槠貧馍餅V池處理機(jī)物不依賴于生物氧化，還存在突出的生物吸附和過濾，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)為生物膜較薄（一般為110微米左右），活性很高。高活性的生物膜不體現(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。

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，初用作三處理，后發(fā)展成直接用于二處理，自90年代初在歐洲建成*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(dá)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、處理、出水、流程簡(jiǎn)單、操作管理方便并可省去二沉池等優(yōu)點(diǎn)。

    曝氣生物濾池（ Biological Aerated Filter, 簡(jiǎn)稱BAF）技術(shù)是在充分吸取外曝氣生物濾池(BAF)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上而發(fā)展起來的，它的大特點(diǎn)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(zhǎng)微生物膜，污水由下向上流經(jīng)濾料層時(shí)，微生物膜吸收污水中的機(jī)污染物作為其自身新陳代謝的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并在濾料層下部提供曝氣供氧的條件下，氣、水同為上向流態(tài)，使廢水中的機(jī)物得到好氧降解，并進(jìn)行硝化脫氮。它定期利用處理后的出水對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗，排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(shí)際工程中較多。

曝氣生物濾池運(yùn)行中應(yīng)注意的問題

   ①溶解氧  為了實(shí)現(xiàn)消化、反硝化，必須在各段濾池中連續(xù)測(cè)定溶解氧數(shù)值，并加以控制調(diào)節(jié)。在DC、N濾池中的曝氣階段需要不斷調(diào)節(jié)溶解氧水平，使溶解氧達(dá)到較高水平（2～3mgO2/L）。DN濾池反硝化必須在缺氧的條件下進(jìn)行，而在氧的條件下反硝化過程就停止，所以運(yùn)行中應(yīng)使濾池中的溶解氧濃度達(dá)到較低水平（約0.2～0.5mgO2/L）。

    ②濾料更新更換  因曝氣生物濾池需定期進(jìn)行反沖洗，濾料會(huì)因反洗強(qiáng)度控制不當(dāng)或磨損等原因而少量流失或損耗，故要定期根據(jù)填料損耗程度和處理水質(zhì)狀況進(jìn)行適量補(bǔ)充，該過程一般集中在每年大修時(shí)進(jìn)行。

     ③反沖洗  在曝氣生物濾池中，隨著運(yùn)行的進(jìn)行，濾料上生長(zhǎng)的微生物膜漸漸增厚，在增厚初期，利于去除率的提高；而在增厚到一定程度時(shí)，微生物的活性降低，并開始一定程度的脫落。正常運(yùn)行時(shí)，微生物膜的厚度一般應(yīng)控制在300～400μm，此時(shí)生物膜新陳代謝能力強(qiáng)，出水。

當(dāng)膜的厚度過這一范圍時(shí)：

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(shí)又抑制絲狀菌的生長(zhǎng)，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(jī)物濃度過低，造成營(yíng)養(yǎng)不足。此外，進(jìn)水中的顆粒物質(zhì)被截留在濾池的濾料空隙中，同時(shí)，過量生長(zhǎng)的微生物也聚集在生物曝氣濾池表面和填料的空隙中。隨著處理過程的持續(xù)運(yùn)行，填料的空隙率減小，這時(shí)曝氣生物濾池的運(yùn)行加大了濾池的水頭損失，后總的水頭損失可能達(dá)到或接近使設(shè)計(jì)流量通過生物曝氣濾池所必需的水頭，或出現(xiàn)顆粒穿透。在這種情況下，曝氣生物濾池應(yīng)立即停止運(yùn)行并進(jìn)行反沖洗。

    反沖洗程序?yàn)椋合葐斡每諝膺M(jìn)行反沖洗，然后采用氣水聯(lián)合反沖洗，停止清洗30s，后用水清洗。在進(jìn)水管、出水管、反沖洗水管和空氣管道上均安裝自動(dòng)閥門，并通過微機(jī)對(duì)整個(gè)反沖洗過程進(jìn)行自動(dòng)程序控制。   

特點(diǎn)：

1具較高的生物濃度和較高的機(jī)負(fù)荷

    曝氣生物濾池采用的為粗糙多孔的球狀濾料，為微生物提供了較佳的生長(zhǎng)環(huán)境，易于掛膜及穩(wěn)定運(yùn)行，可在濾料表面和濾料間保持較多的生物量，單位體積內(nèi)微生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于活性污泥法中的微生物量（可達(dá)10～15g/l），高濃度的微生物量使得BAF的容積負(fù)荷增大，進(jìn)而減少了池容積和占地面積，使基建大大降低。

2工藝簡(jiǎn)單、出水

    由于濾料的機(jī)械截留以及濾料表面的微生物和代謝中產(chǎn)生的粘性物質(zhì)形成的吸附，使得出水的SS很低，一般不過10mg/l，因此可省去二沉池，進(jìn)而降低基建。因進(jìn)行周期性的反沖洗，生物膜得以效更新，表現(xiàn)為生物膜較薄，活性較高。時(shí)即使生物處理發(fā)生故障，在短期內(nèi)其物理機(jī)理仍可高質(zhì)量的出水。BAF的處理出水不但可以滿足排放，同時(shí)可用于回用。

3抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)

    由于整個(gè)濾池中分布著較高濃度的微生物，其對(duì)機(jī)負(fù)荷、水力負(fù)荷的變化不象傳統(tǒng)活性污泥那么敏感，同時(shí)污泥膨脹問題。

4氧的傳輸

    曝氣生物濾池中氧的利用率可達(dá)20%～30%，曝氣量明顯低于一般生物處理。其主要原因是：①因?yàn)V料粒徑小，氣泡在上升過程中不斷被切割成小氣泡，加大了氣液接觸面積，提高了氧的利用率；②氣泡在上升過程中，由于濾料的阻擋和分割，使氣泡必須經(jīng)過濾料的縫隙，延長(zhǎng)了其停留時(shí)間，同樣利于氧的傳質(zhì)；③ 理論研究表明，BAF中氧氣可直接滲入生物膜，因而加快了氧氣的傳輸速度，減少了供氧量。

5易掛膜、啟動(dòng)快

   調(diào)試時(shí)間短，一般只需7～12天，而且不需接種污泥，采用自然掛膜馴化。由于微生物生長(zhǎng)在粗糙多孔的濾料表面，微生物不易流失，使其運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。BAF在短時(shí)間內(nèi)不使用的情況下可關(guān)閉運(yùn)行，一旦通水并曝氣，可在很短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行，這一特點(diǎn)說明曝氣生物濾池非常適合一些水量變化大的地區(qū)的污水處理。

6菌群結(jié)構(gòu)

    傳統(tǒng)活性污泥法中，微生物分布相對(duì)均勻，而在BAF中從上到下形成了不同的菌種，因此使得除碳、硝化/反硝化能在一個(gè)池子中發(fā)生。

7自動(dòng)化程

     由于相關(guān)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，一些的自動(dòng)化設(shè)備如液位傳感器、在線溶氧測(cè)定儀、定時(shí)器、變頻器及微電腦等產(chǎn)品的出現(xiàn)，使得曝氣生物濾池系統(tǒng)運(yùn)行管理自動(dòng)化得以順利實(shí)現(xiàn)。

    曝氣生物濾池系統(tǒng)可以對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量以及污水中溶解氧濃度進(jìn)行在線檢測(cè)，并通過PLC控制系統(tǒng)方便地調(diào)整曝氣時(shí)間的長(zhǎng)短，控制風(fēng)機(jī)的供氧量，做到優(yōu)化運(yùn)行，PLC系統(tǒng)對(duì)濾池進(jìn)行自動(dòng)反沖洗。

8脫氮

    通過不同功能的濾池組合或同一濾池中的不同功能區(qū)分布，使濾池在除碳的同時(shí)可進(jìn)行硝化和反硝化。其原理是通過對(duì)兩組濾池或同一座濾池內(nèi)分別人為地造成好氧、兼氧的生物環(huán)境，不能去除一般機(jī)物和懸浮固體，而且具較好脫氮功能。

    為了實(shí)現(xiàn)硝化、反硝化，必須在各段濾池中連續(xù)測(cè)定溶解氧數(shù)值，并加以控制調(diào)節(jié)。在C/N池和N池中的曝氣階段需要不斷調(diào)節(jié)溶解氧水平，使溶解氧達(dá)到較高水平（約2～3mgO2/l），而在DN池中使溶解氧達(dá)到較低水平（約0.2～0.5mgO2/l）。根據(jù)本工程的的進(jìn)水和排水水質(zhì)要求，只要求進(jìn)行氨氮的硝化，不需進(jìn)行反硝化脫氮，所以只需建設(shè)C/N池和N池。

9構(gòu)筑物模塊化，利于今后的擴(kuò)建

    曝氣生物濾池單元為模塊化結(jié)構(gòu)，可較好滿足城市污水處理分期建設(shè)的要求。

中山市生物曝氣濾池

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