曝气生物滤池-BAF-及其设计

文章编号:1009-7767(2007)04-0270-03曝气生物滤池(BAF)及其设计张诗华,郑俊(安徽工业大学建筑工程学院,安徽马鞍山243002)摘要:概述了曝气生物滤池的背景、原理、工艺组合形式与流程以及工艺特点;介绍了该处理工艺设计与计算中滤料体积、滤池总面积、滤池高度、污水与滤料的接触时间、池体的几何形状以及曝气、配水、反冲洗系统和污泥产率等参数的确定;并以某污水处理厂的曝气生物滤池(C/N、N)为例进行了设计计算。关键词:曝气生物滤池;工艺特点;有机负荷;工程设计中图分类号:X703文献标识码:BBiologicalAeratedFilter(BAF)andItsDesignZHANGShi-hua,ZHENGJun1曝气生物滤池工艺曝气生物滤池(BiologicalAeratedFilter,BAF)是一种新型高负荷淹没式三相反应器,它兼有活性污泥法和生物膜法两者优点。将单个曝气生物滤池看作是一种处理工艺单元,因此按滤池功能可划分为单纯的除碳滤池、除碳/硝化滤池、除碳/硝化/反硝化滤池等。由此可根据该工艺的运行特性、处理领域的不同,采取适当的组合形式,完成碳化、硝化、反硝化、除磷等工作。目前,曝气生物滤池已经从单一工艺逐渐发展成为系列综合工艺。曝气生物滤池已被广泛地应用于城市污水,小区生活污水,生活杂排水和食品加工废水,酿造、造纸等高浓度废水处理[1]。表1是采用曝气生物滤池处理污水的典型流程。2曝气生物滤池工程设计实例广东新会污水处理厂,日处理市政污水Q=40000m3/d。采用:预处理→水解酸化→C/N曝气生物滤池→N曝气生物滤池→消毒排放的工艺流程。两级滤池进出水水质要求见表2、表3。试进行BAF池的计算。2.1C/N曝气生物滤池设计2.1.1池体在该工程中,处理对象为城市生活污水,C/N曝气生物滤池主要用于去除污水中的有机污染物并进行部分硝化脱氮,其池体的设计按有机负荷法计算。设计应根据BOD有机负荷进行计算,并用COD有机负荷和水力负荷进行校核。BOD有机负荷一般在3~6kg/(m3·d),COD有机负荷一般在6~10kg/(m3·d),空塔水力负荷一般在3~5m3/(m2·h)。取BOD有机负荷qBOD=1.8kg/(m3·d),则所需滤料收稿日期:2007-01-06作者简介:张诗华(1978-),男,安徽含山人,硕士,主要研究方向为污水生物处理。功能工艺组合形式碳化化学沉淀+曝气生物滤池/碳化碳化+硝化化学沉淀+曝气生物滤池/碳化/硝化碳化+硝化+反硝化化学沉淀+曝气生物滤池/碳化/硝化+曝气生物滤池/反硝化碳化+硝化+反硝化活性污泥+曝气生物滤池/硝化+曝气生物滤池/反硝化表1采用曝气生物滤池处理污水的典型工艺组合形式第25卷第4期市政技术Vol.25No.42007年6月MunicipalEngineeringTechnologyJune,2007表2C/N池水质表项目COD/(mg/L)BOD/(mg/L)SS/(mg/L)氨氮/(mg/L)进水水质200127.58030出水水质6031.882424去除率/%70757020表3N池水质表项目COD/(mg/L)BOD/(mg/L)SS/(mg/L)氨氮/(mg/L)进水水质6031.882424出水水质3012.75129.6去除率/%506050602007年第4期体积:V滤料=(Q·ΔCBOD)/1000qBOD=〔40000×(127.5-31.88)〕/1000qBOD=2124.9m3。采用COD有机负荷进行校核:C/N曝气生物滤池内的COD有机负荷qCOD为:qCOD=(Q·ΔCCOD)/1000V滤料=2.64kg/(m3·d)≤6kg/(m3·d)。满足要求。根据国内外已建成并运行的曝气生物滤池实际情况,该工程取滤料层高度H滤料=3.7m,则曝气生物滤池的截面积A截面计算如下:A截面=V滤料/H滤料=574.3m2。考虑到单座滤池面积过大将会增加反冲洗时的供水、供气量,同时不利于布水、布气的均匀,所以该设计中将C/N曝气生物滤池分为8格,则每格截面积为71.8m2。该设计单池按正方形布置,则尺寸应为8.47m×8.47m,实际取8.5m×8.5m。当滤池总截面积为574.3m2时,空塔水力负荷复核:实际q水力=Q/A截面=40000/(574.3×24)=2.9m3/(m2·h)≤3.5m3/(m2·h),满足要求。滤池的总高为:H=H滤料+H配水+H清水+H超高+H承托=3.7+1.5+1+0.5+0.3=7m。污水在曝气生物滤池滤料层高度中的空塔停留时间t=3.7/2.9=1.28h,而根据运行经验,滤池在装满滤料后废水在滤料层中的实际停留时间约为空塔停留时间的1/2左右,即0.64h。2.1.2配水系统曝气生物