曝气生物滤池_BAF_研究进展_程永玲

【作者简介】程永玲（1976-），女，吉林长春人，工程师，研究方向：石化方面给排水。广西轻工业GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY资源与环境2011年1月第1期（总第146期）1引言曝气生物滤池（BiologicalAeratedFilter，简称BAF）是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用，其特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续二沉池，其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好，运行能耗低，运行费用省。世界上首座BAF于1981年在法国投产，随后在美国、加拿大、日本等国得到广泛应用。BAF在我国作为一种新工艺，正处于推广阶段。大连市马栏河污水处理厂是我国第一个采用BAF工艺的城市污水处理厂，目前正处于试运行阶段。许多科研单位也对曝气生物滤池结构形式、功能、启动和滤料等方面进行了详细的研究，取得了很多成果。2曝气生物滤池工艺发展和特点2.1曝气生物滤池工艺的产生和发展曝气生物滤池(BiologicalAerobicFilter，简称BAF)是20世纪80年代在欧美发展起来的一种污水固定床生物膜处理技术。BAF便于实现微机自控，可以采用模块化运行管理。自第一套建在巴黎Soissons污水处理厂的BAF设备[1]运行以来，法国得利满、德国飞利浦穆勒和法国OTV等环保设备公司已有多种定型产品。截至1999年，美国已有5座生产性曝气生物滤池，规模为750～7，570m3/d；法国已有15座曝气生物滤池，服务人口为20，000～200，000人。大连市利用世界银行贷款兴建的马栏河城市污水处理厂（处理规模为12×104m3/d）采用了BAF工艺，在北京等城市有5个BAF工程已经完成或正在实施。曝气生物滤池工艺在我国呈现着良好的应用前景。曝气生物滤池的形式在进水方式、填料选择和使用功能上各有所不同，即上向流和下向流曝气生物滤池、悬浮填料和沉没填料曝气生物滤池、去碳曝气生物滤池、硝化曝气生物滤池、反硝化生物滤池、水源水预处理曝气生物滤池和组合曝气生物滤池等。2.2曝气生物滤池工艺的原理BAF内填充大量粒径较小、表面粗糙的填料，通过培养和驯化使填料挂膜，生物膜和填料间的悬浮微生物发挥生物降解和絮凝作用处理污水，之后利用填料的过滤作用截留悬浮物，保证较高的MLSS和较低的出水SS。运行一段时间后，过滤阻力增大，在一定进水压力下处理效率降低，此时反应器进入反冲洗周期，一般利用出水冲刷掉大部分截留的悬浮物，部分更新生物膜。沿滤池高度方向，微生物利用基质生长，污水中的有机和无机污染物不断被降解。若滤池高度足够，可以将整个滤池设置成好氧、缺氧和(或)厌氧区，进行硝化和反硝化。若在相应阶段投加适量除磷剂(一般为铁剂)，则还能达到良好的除磷效果[1.2]。污水与压缩空气同向往上流过滤层，持续在整个滤池高度上提供正压条件，可更好地避免沟流或短流，并使空间过滤被更好地运用,保持滤池均衡稳定的运行。空气管设置于承托层中，承托层一般由碎石料或者鹅卵石砌筑。根据污水流向的不同，BAF可有上向流和下向流两种型式。下向流BAF由于纳污效率低、运行周期短[1]和反冲洗动力消耗高已被上向流BAF取代。污水在进入滤池前一般需经过预处理去除SS，以降低负荷,避免频繁反冲洗，提高滤池的运行效率。根据不同的滤池安排，BAF可以划分为：同时去除COD和的单级系统，分别去除COD和的两级系统，分别去除COD、和反硝化的两级系统，去除COD、硝化反硝化和除磷的组合工艺系统。2.3曝气生物滤池工艺的主要参数目前已开发出的BAF反应器的主要工艺参数为：有机物负荷2～10kg/m3·d、滤速2～15m/h、氨氮负荷0.5～1.5kg/m3·d、氮氧化物负荷0.5～1.5kg/m3·d、填料有石英砂、无烟煤、陶粒、合成塑料、火山灰等，粒径为3～10mm，多数为3～6mm；曝气条件为气水比大多为1～3:1，最高不超过10:1，曝气量与处理要求、进水条件、填料情况直接相关。分级式滤池的运行周期一般为24～48h，硝化及反硝化滤池的运行周期稍长，一体式硝化及反硝化滤池的运行周期与进水情况关系密切，一般为24h；反冲洗时间一般依水头损失来确定，反冲洗方式为气冲、水冲、气水联合反冲以及脉冲反冲，反冲洗水强度为15～35L/m2·s，气强度为15～45L/m2·s，冲洗时间一般在30min以内。2.4曝气生物滤池工艺的特点曝气生物滤池的主要特点为：（1）采用小粒径颗粒填料作为过滤主体的池型反应器；（2）同步发挥生物氧化作用和物理截留作用；（3）氧转移和利用效率高；（4）具有较高的处理效率，出水曝气生物滤池（BAF）研究进展程永玲，姚铁锋，唐浩，陈叶（