曝氣生物濾池工藝

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1、曝氣生物濾池工藝?曝氣生物濾池(biological?aerated?filter)與普通活性污泥法相比,具有有機(jī)負(fù)荷高、占地面積小(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、氧傳輸效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)[1~3],但它對(duì)進(jìn)水SS要求較嚴(yán)(一般要求SS≤100?mg/L,最好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(BiologicalAeratedFilter)是八十年代末、九十年代初最先在歐美發(fā)展起來(lái)的一種新型污水生物處理技術(shù)。曝

2、氣生物濾池是由滴濾池發(fā)展而來(lái),屬于生物膜法范疇,最初用作三級(jí)處理,后發(fā)展成直接用于二級(jí)處理,自90年代初在歐洲建成第一座采用該工藝的城市污水處理廠后,該工藝已在歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家廣為流行,目前世界上已有3500多座大大小小的污水處理廠應(yīng)用了這種技術(shù)。該工藝綜合了過(guò)濾、吸附和生物代謝等多種凈化作用,使其具有體積小、占地面積省、處理效率高、出水水質(zhì)好、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(BiologicalAeratedFilter,簡(jiǎn)稱BAF)技術(shù)是在充分吸取國(guó)外曝氣生物濾池(BAF)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上而

3、發(fā)展起來(lái)的,它的最大特點(diǎn)是使用一種新型的球形陶粒填料,在其表面及開(kāi)口內(nèi)腔空間生長(zhǎng)有微生物膜,污水由下向上流經(jīng)濾料層時(shí),微生物膜吸收污水中的有機(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),使廢水中的有機(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,以保證微生物膜的活性。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作用,濾料及微生物膜的吸附阻留作用和沿著水流方向形成的食物鏈分級(jí)捕食作用以及微生物膜

4、內(nèi)部微環(huán)境的反硝化作用。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)際工程中應(yīng)用較多。曝氣生物濾池反應(yīng)器為周期運(yùn)行,從開(kāi)始過(guò)濾到反沖洗完畢為一個(gè)完整的周期。具體過(guò)程如下:經(jīng)預(yù)處理的污水從濾池底部進(jìn)入濾料層,濾料層下部設(shè)有供氧的曝氣系統(tǒng)進(jìn)行曝氣,氣水為同向流。在濾池中,有機(jī)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(shí)實(shí)現(xiàn)部分反硝化,從濾池上部的出水可直接排出系統(tǒng)。隨著過(guò)濾的進(jìn)行

5、,由于濾料表面新產(chǎn)生的生物量越來(lái)越多,截留的SS不斷增加,在開(kāi)始階段濾池水頭損失增加緩慢,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耂S發(fā)生穿透,此時(shí)就必須對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗,以除去濾床內(nèi)過(guò)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氣水聯(lián)合反沖,反沖洗水為經(jīng)處理后的達(dá)標(biāo)水,反沖洗空氣來(lái)自于濾板下部的反沖洗氣管。反沖洗時(shí)關(guān)閉進(jìn)水和工藝空氣,先單獨(dú)氣沖,然后氣水聯(lián)合沖洗,最后進(jìn)行水漂洗。反沖洗時(shí)濾料層有輕微膨脹,在氣水對(duì)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,

6、沖洗下來(lái)的生物膜及SS隨反沖洗排水排出濾池,反沖洗排水回流至預(yù)處理系統(tǒng)。曝氣生物濾池作為一種膜法污水處理新工藝,與傳統(tǒng)活性污泥法和接觸氧化法相比,具有以下特點(diǎn):1)具有較高的生物濃度和較高的有機(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,使基建費(fèi)用大大降低。2)工藝簡(jiǎn)單、出水水質(zhì)好由于濾料的機(jī)

7、械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產(chǎn)生的粘性物質(zhì)形成的吸附作用,使得出水的SS很低,一般不超過(guò)10mg/l,因此可省去二沉池,進(jìn)而降低基建費(fèi)用。因進(jìn)行周期性的反沖洗,生物膜得以有效更新,表現(xiàn)為生物膜較薄,活性較高。有時(shí)即使生物處理發(fā)生故障,在短期內(nèi)其物理作用機(jī)理仍可保證高質(zhì)量的出水。BAF的處理出水不但可以滿足排放標(biāo)準(zhǔn),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)有機(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)無(wú)污泥膨脹問(wèn)題。4)氧的傳輸效率高曝氣生物濾池中氧的利用率可達(dá)20%

8、~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(guò)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(guò)程中,由于濾料的阻擋和分割作用,使氣泡必須經(jīng)過(guò)濾料的縫隙,延長(zhǎng)了其停留時(shí)間,同樣有利于氧的傳質(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

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