曝氣生物濾池運行中應注意的問題

    ①溶解氧  為了實現消化、反硝化，必須在各段濾池中連續測定溶解氧數值，并加以控制調節。在DC、N濾池中的曝氣階段需要不斷調節溶解氧水平，使溶解氧達到較高水平（2～3mgO2/L）。DN濾池反硝化必須在缺氧的條件下進行，而在氧的條件下反硝化過程就停止，所以運行中應使濾池中的溶解氧濃度達到較低水平（約0.2～0.5mgO2/L）。

    ②濾料更新更換  因曝氣生物濾池需定期進行反沖洗，濾料會因反洗強度控制不當或磨損等原因而少量流失或損耗，故要定期根據填料損耗程度和處理水質狀況進行適量補充，該過程一般集中在每年大修時進行。

    ③反沖洗  在曝氣生物濾池中，隨著運行的進行，濾料上生長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，微生物的活性降低，并開始一定程度的脫落。正常運行時，微生物膜的厚度一般應控制在300～400μm，此時生物膜新陳代謝能力強，出水。

當膜的厚度過這一范圍時：

    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，同時又抑制絲狀菌的生長，結果使去除能力降低，出水水質變壞；

    b.傳質速度減緩，使微生物吸收機物濃度過低，造成營養不足。此外，進水中的顆粒物質被截留在濾池的濾料空隙中，同時，過量生長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運行，填料的空隙率減小，這時曝氣生物濾池的運行加大了濾池的水頭損失，后總的水頭損失可能達到或接近使設計流量通過生物曝氣濾池所必需的水頭，或出現顆粒穿透。在這種情況下，曝氣生物濾池應立即停止運行并進行反沖洗。

    反沖洗是維持曝氣生物濾池功能的關鍵，其基本要求是：在較短的反沖洗時間內，使填料得到適度的清洗，恢復濾料上微生物膜的活性，并將濾料截留的懸浮物和老化脫落的微生物膜通過反沖洗而排出池外。反沖洗的質量對出水水質、工作周期、運行狀況的影響很大。

杭州市自動曝氣生物濾池

    反沖洗程序為：先單用空氣進行反沖洗，然后采用氣水聯合反沖洗，停止清洗30s，后用水清洗。在進水管、出水管、反沖洗水管和空氣管道上均安裝自動閥門，并通過微機對整個反沖洗過程進行自動程序控制。

    曝氣生物濾池作為集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節省了后續沉淀池(二沉池)，具容積負荷、水力負荷大，水力停留時間短，所需基建，出水：運行能耗低，運行少的特點。

該工藝具如下特點：

    1. 上流濾池，底部渠道進配水，部出水；

    2. 濾料比重小于1；

    3. 穿孔管曝氣，節省設備投資和維護費；

    4. 濾頭在濾池的部，與處理后水接觸，易于維護；

    5. 重力反沖洗，須反沖洗水泵；

    6. 工藝空氣和反沖洗用氣共用鼓風機；

    7. 曝氣管可布置在濾層中部或底部，在同一池中可完成硝化、反硝化功能；

發展

    上座曝氣生物濾池于1981年在法投產，隨后在歐洲各得到。美和加拿大等美洲在20世紀80年代末引進此工藝，日本、韓和中中國臺灣也先后引進了此項技術。上較大的如法得利滿、德菲力普穆勒、法VEOLIA均把它作為拳頭產品在*推廣。在中內地，曝氣生物濾池正處于推廣階段。大連市馬欄河污水處理是我*個采用曝氣生物濾池工藝的城市污水處理（由東北市政院設計），廣東新會東郊污水處理采用了水解——曝氣生物濾池污水處理工藝（由中冶馬院設計）。 我一部分工業廢水的處理也采用了此項技術。內許多科研設計單位對曝氣生物濾池也進行了試驗研究。隨著曝氣生物濾池在范圍內不斷推廣和普及，很多學者在其結構形式、功能、啟動和濾料等方面進行了具體的研究，取得了很多成果。

問題

    作為一種嶄新的水處理工藝——曝氣生物濾池正處在推廣之中。根據研究和情況，今后仍很多問題待研究：

    生物膜的特點及其快速啟動的方式；生物氧化功能和過濾功能之間的相互關系；反沖洗過程中生物膜的脫落規律；進一步拓寬曝氣生物濾池的范圍，研究其在水深度處理、微污染源水處理、難降解機物處理、低溫污水的硝化、低溫微污染水處理問題中如何與其他工藝相結合。

    曝氣生物濾池中核心介質――濾料的研究也會促進該工藝在中的的范圍，BIOSTYR、Biofor兩種工藝功能比較強大，但在中大范圍的仍存在問題，所以種濾料的的研究與的產化將是曝氣生物濾池在內大范圍的的關鍵。

運行要求

預處理

    為了使曝氣生物濾池能較長的運行周期,減少反沖次數降低能耗,運用BAF 的工藝都需對進水進行預處理,否則原水中的大量雜質和SS 將進入曝氣濾池,將會堵塞曝氣、布水系統,給系統的運行帶來嚴重的后果。尤其是濾池用于二處理時,往往需投加藥劑才能達到這一要求,藥劑的使用不增加了運行,部分藥劑還將降低堿度,進而影響硝化,這是運用BAF 工藝時需要考慮的問題。

除P脫N

    在生物除P 技術中,將脫N 和除P 相結合的系統對除P 不利,因為除P 脫N 本身是一對不可調和的矛盾,如DO 太低除P 率會下降,硝化反應受到限制,污泥沉降性能差,如DO 太高,則由于回流厭氧區DO 增加,反硝化受到限制,同時NO3- N 的濃可影響厭氧區P 的釋放。因為,P 的釋放為厭氧環境,如果NO3- N 存在就表明只能為兼氧環境。

    從BAF 運行工藝看，完用生物除P 是很難達到排放的。用生物除P 就失去了生物濾池高負荷的特點,造成投資過大,因此用加FeCl3 藥劑的方法除P ,而生物濾池由于耐水力沖擊負荷,可使處理后的水量回流,并在運行中加化學藥劑,將化學處理和生物處理同時于系統中,達到除P 脫N ,使化學藥劑用量相對減少,從而降低運行。

征：

   （1）用粒狀填料作為生物載體，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等。

    （2）區別于一般生物濾池及生物濾塔，在去除BOD、氨氮時需進行曝氣。

    （3）高水力負荷、高容積負荷及高的生物膜活性。

    （4）具生物氧化降解和截留SS的雙重功能，生物處理單元之后不需再設二次沉淀池。

    （5）需定期進行反沖洗，清洗濾池中截留的SS以及更新生物膜。

      曝氣生物濾池的反沖洗周期必須根據出水水質、濾料層的水力損失、出水濁度綜合而定，并由計算機系統自動程序控制。對于城市生活污水，通常情況下運行24～48h反沖洗一次，而且在多格濾池并聯運行的情況下，反沖洗過程是依次單格進行，從而了整個處理系統不受影響而能順利工作。一般來說，反沖洗用水強度為5～6L/(m2.s)，反沖洗排水中平均TSS濃度為500～650mg/L；反沖洗用氣強度為15～20L/(  m2.s)。單格曝氣生物濾池面積：6m×6m=36m2，反沖洗用水流量684～777.6m3/h；反沖洗用氣流量32.4～43.2m3/min。對曝氣生物濾池，控制好氣、水反沖洗強度顯得尤為重要，過低達不到沖洗的，過高會使生物膜嚴重脫落，并造成填料的破損、流失及增加不必要的反沖洗耗水量、耗電量。反沖洗濾層的膨脹率較小，約為10%左右。

優點：
    （1）曝氣生物濾池是三代生物濾池，是真正集生物膜法與活性污泥法于一身的反應器，出水水質高、處理負荷大。  滴濾池（普通生物濾池）被稱為*代生物濾池，也是生物濾池初的雛形，高負荷生物濾池、生物濾塔是在此基礎上發展起來的二代生物濾池，主要征是增加了處理負荷。曝氣生物濾池對生物濾池進行了面的革新：采用人工強制曝氣，代替了自然通風；采用粒徑小、比表面積大的濾料，突出提高了生物濃度；采用生物處理與過濾處理聯合方式，省去了二次沉淀池；采用反沖洗的方式，免去了堵塞的可能，同時提高了生物膜的活性；采用生物膜加生物絮體聯合處理的方式，同時發揮了生物膜法和活性污泥法的優點。
    曝氣生物濾池同時具生物氧化降解和過濾的，因而可獲得很高的出水水質，可達到回用水水質。一般來說，對生活污水，二處理即可達到普通工藝三處理的水平。對工業廢水，即使在可生化性不強的情況下，曝氣生物濾池也優于一般的工藝，因為曝氣生物濾池處理機物不依賴于生物氧化，還存在突出的生物吸附和過濾，因為可去除粒徑較大，可吸附去除一些可生化性不強的物質。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在生物氧化、降解方面，更表現為生物絮凝、吸附。對一些難降解的物質，可將其吸附、截留在池中，得以去除。
    （2），基建投資省。曝氣生物濾池之后不設二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投資。曝氣生物濾池占地面積為常規工藝的1／10—1／5。處理、停留時間短，因而池容較小，基建投資比常規工藝節省少20－30％。
    （3）運行低。供氣能耗在所好氧生物處理的運行中占了相當的比例，曝氣生物濾池工藝氧的傳輸利用效率很高，曝氣量小，供氧動力消耗低。氧的利用效率可達20－30％。

杭州市自動曝氣生物濾池

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