曝气生物滤池技术研究进展_熊志斌

工艺形式进出水方式填料曝气管位置反冲洗方式BIOCARBONE上部进水，下部出水石英砂滤池中下部气水联合反冲，底部设反冲洗气、水装置BIOSTYR下部进水，上部出水聚苯乙烯滤池中下部气水联合反冲，反冲水采用下向流BIOFOR下部进水，上部出水陶粒滤池底部气水联合反冲，气、水同时进入气水混合室BIOSMEDI下部进水，上部出水合成轻质滤料滤池底部脉动反冲洗，反冲洗时下部形成空气室BIOPUR上部进水，下部出水规整波纹板滤池底部气水联合反冲，底部设反冲洗气、水装置表1不同类型曝气生物滤池构造特点Table1StructurecharactersofdifferentBAFs近年来随着城市建设和发展，大量不达标污废水的排放不仅污染了环境，而且加重了水资源的短缺。因此，寻求经济高效的污水处理技术，对促进水环境的恢复和污水回用的发展有重要的意义[1]。曝气生物滤池是一种发展较快的新型生物处理技术，与传统的活性污泥法相比，具有占地面积小、出水水质高、投资省、运行灵活、抗冲击负荷能力强等特点[2]，特别适合我国水处理事业面临的资金不足、技术水平低的现状。因此深入了解其性能、机理及其在水处理中的应用情况，将有助于提高人们对该项技术的认识及应用水平。1工艺原理和结构特点1.1工艺原理曝气生物滤池也叫淹没式曝气生物滤池，是一种生物膜法污水处理技术。该工艺从20世纪初开始进行研究，充分借鉴了污水生物接触氧化法和给水快滤池的设计思路，集曝气、高虑速、截留悬浮物和降解有机物、定期反冲洗于一体[3]。其基本原理为：在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面生长着生物膜，滤池内部曝气，水流经时，利用滤料上高浓度生物膜量的氧化降解能力对水进行快速净化，此为生物降解过程；同时，水流经过时滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留水中的大量悬浮物，且保证脱落生物膜不会随水飘出，此为截留作用；运行一段时间以后,因水头损失曾加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，此为反冲洗过程。1.2结构形式近年来曝气生物滤池发展迅速，工艺形式不断推陈出新，其结构形式在进水方式、填料选择和使用功能上各有所不同。其中BIOCARBONE、BIOSTYR、BIOFOR、BIOSMEDI、BIOPUR是现代曝气生物滤池几种典型的运行工艺，在世界范围内都有应用，其构造特点见表1[2，4-5]。曝气生物滤池技术研究进展*第38卷第1期2009年2月当代化工ContemporaryChemicalIndustryVo1.38，No.1February，2009*收稿日期：2008-11-06作者简介：熊志斌（1983—），男，湖北黄冈人，武汉科技大学城市建设学院硕士研究生。E-mail：zhbxiong@163.com。邵林广（1952—），男，江苏靖江人，教授，硕士生导师。主要研究方向为水处理理论与技术。E-mail：slg9313@yahoo.com.cn。熊志斌，邵林广摘要：介绍了曝气生物滤池的工作原理、结构形式、工艺特点及影响因素，综述了曝气生物滤池对有机物和SS、氨氮、磷去除效果的研究进展，指出曝气生物滤池是符合我国国情的新型固定膜生物处理技术。关键词：曝气生物滤池；机理；应用；进展中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1671-0460（2009）01-0061-04（武汉科技大学城市建设学院，湖北武汉430070）DOI:10.13840/j.cnki.cn21-1457/tq.2009.01.0211.3工艺特点曝气生物滤池使用新型颗粒填料，是继滴滤池、生物接触氧化之后的新一代生物膜法污水处理工艺，与传统生物滤池相比，具有明显优点：（1）生物浓度高，有机物负荷高，水力停留时间短，抗冲击负荷能力强，处理出水水质好。曝气生物滤池可在正常负荷2～3倍的短期冲击负荷下运行，而其出水水质变化很小[3]；（2）占地面积小，是常规工艺的1/4～1/5，节省大量征地和地基处理费用，同时曝气生物滤池可省去二沉池的占地和投资，采用模块化结构设计，使运行管理更加方便；（3）BAF滤池为半封闭或全封闭构筑物，减少了污水厂异味，无污泥膨胀问题，无需污泥回流，同时处理设施可间歇启动运行，有利于系统的恢复启动。2曝气生物滤池处理效果的影响因素2.1填料的选择曝气生物滤池工艺中填料作为微生物的载体，是BAF工艺的关键和核心组成部分。目前对天然无机滤料的开发是国内外滤料研究的重点[6]。在曝气生物滤池中应用比较广泛的是具有表面粗糙、密度适中、强度高、耐摩擦等一系列优点的陶粒滤料，滤料粒径宜采用直径3～5mm，滤层高度一般为1.5～2.5m，滤速0.8～3.0m/h。兰善红等[7]采用以粉煤灰固定化絮凝剂颗粒为填料的曝气生物滤池处理生活污水，有较好的处理效果。粉煤