曝氣生物濾池技術(shù)及其應(yīng)用

梅媛（山東和正環(huán)保工程有限公司）

一、前言

曝氣生物濾池（BAF）技術(shù)是在生物接觸氧化工藝的基礎(chǔ)上，引入飲用水處理過程中過濾的思想，而產(chǎn)生的一種好氧廢水處理工藝[1]。曝氣生物濾池是一種高效生物反應(yīng)器，集生物反應(yīng)（脫碳、硝化、反硝化）和過濾作用于一體，濾池后不需要二次沉淀池，通過反沖洗實(shí)現(xiàn)濾池的周期運(yùn)行。其最大特點(diǎn)是使用了一種新型粒狀濾料，在其表面生長有生物膜，污水自下向上流過濾料，池底則提供曝氣，使廢水中的有機(jī)物得到吸附、截留與生物分解，該技術(shù)既可以用于污水二級處理，也可以用于污水的深度處理中。本公司已經(jīng)將其成功的應(yīng)用于生活污水與工業(yè)廢水的深度處理以及中水回用系統(tǒng)中，并取得了良好處理效果。

二、曝氣生物濾池的結(jié)構(gòu)與工藝特點(diǎn)

1.基本結(jié)構(gòu)

本公司設(shè)計的上流式曝氣生物濾池的基本結(jié)構(gòu)：最底部設(shè)有進(jìn)水和反沖進(jìn)水管，進(jìn)水管上面是鋼筋混凝土板，板上采用濾頭用于布水和布?xì)?。濾池中部是填料層，厚度一般為2.5～3m，濾池上部設(shè)有出水槽。

曝氣生物濾池的供氣系統(tǒng)分兩套管路，置于填料層內(nèi)的工藝用于工藝曝氣，并將填料層分為上下兩個區(qū)；上部為好氧區(qū)，下部為缺氧區(qū)。根據(jù)不同的原水水質(zhì)、處理目的和要求，填料層的高度可以變化，好氧區(qū)、厭氧區(qū)所占的比例也可有所不同。曝氣生物濾池底部的空氣管路是反沖空氣管。

2.工藝特點(diǎn)

（1）采用新型活性濾料 本公司設(shè)計的曝氣生物濾池采用無機(jī)燒結(jié)的新型活性濾料，直徑為3～6mm，具有比表面積大、化學(xué)穩(wěn)定性好、使用壽命長等特點(diǎn)，一方面起著生物載體的作用，為生物膜提供良好的生長環(huán)境，另一方面也起著過濾的作用。同時該濾料具有切割氣泡的作用，氧的利用率高。

（2）具有更高的微生物濃度和有機(jī)負(fù)荷 由于曝氣生物濾池采用的濾料比表面積大，微生物易于在其表面掛膜，由此可以保持濾池內(nèi)有較多的生物量，實(shí)踐證明單位體積內(nèi)微生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于活性污泥中的微生物量[2]，高濃度的微生物量使得曝氣生物濾池的容積負(fù)荷增大。

（3）占地面積小，基建費(fèi)用低 曝氣生物濾池的容積負(fù)荷很高，可達(dá)到5～6kgBOD5/（m3.d），是常規(guī)活性污泥法或接觸氧化法的6～12倍，所以它的池容是常規(guī)活性污泥法或接觸氧化法的1/10左右[3]，大大節(jié)省了占地面積和大量的土建費(fèi)用。

（4）耐沖擊能力強(qiáng) 曝氣生物濾池對有機(jī)負(fù)荷、水力負(fù)荷、溫度等的變化不像活性污泥法那么敏感，受外界溫度影響小，適合于寒冷地區(qū)[4]。

（5）工藝流程簡單，易于操作管理 曝氣生物濾池工藝將BOD降解、硝化、反硝化、過濾集于一個處理單元，簡化了工藝流程。由于其抗沖擊能力強(qiáng)、耐低溫，不會發(fā)生污泥膨脹，因此，運(yùn)行管理方便，效果穩(wěn)定。

三、曝氣生物濾池的應(yīng)用

本公司設(shè)計的某食品工業(yè)廢水處理工程，設(shè)計能力為4000m3/d，廢水處理工藝為“格柵+調(diào)節(jié)池+氣浮裝置+UASB反應(yīng)器+A/O+BAF+高效過濾+消毒”。深度處理采用三座曝氣生物濾池，單池尺寸4.5×4.5×5.8m，容積負(fù)荷采用3kgCOD/（m3·d），氣水比3：1。COD 、BOD5、SS、NH3-N的去除率分別達(dá)到75%、80%、70%、60%。

曝氣生物濾池不僅成功的應(yīng)用于廢水的深度處理中，在中水回用處理中的處理效果也非常好。本公司設(shè)計的某學(xué)校中水處理系統(tǒng)，工程設(shè)計能力1600 m3/d。采用兩級曝氣生物濾池，共四座，單池尺寸5.2m×5.2m×6m，容積負(fù)荷采用2kgCOD/（m3·d），氣水比分別為2：1、4：1，采用兩級曝氣生物濾池是為了達(dá)到深度脫氮的目的。實(shí)踐證明該工藝處理效率高、出水水質(zhì)好、能夠達(dá)到出水回用的要求。

四、曝氣生物濾池的不足

曝氣生物濾池對于進(jìn)水的SS要求比較嚴(yán)格，一般要求不超過100mg/L，最好控制在60mg/L左右[5]。如果進(jìn)水SS較高，會使濾池在短時間內(nèi)達(dá)到設(shè)計的水頭損失，發(fā)生堵塞，這樣必然導(dǎo)致頻繁的反沖洗，增加了運(yùn)行費(fèi)用與管理的不便。這樣就增加了預(yù)處理的難度，通常我們會在預(yù)處理中增加重力曲篩，以及使用對懸浮物處理效果較好的水解酸化池，這樣可以有效地控制進(jìn)入曝氣生物濾池的懸浮物濃度。

五、曝氣生物濾池的發(fā)展趨勢

曝氣生物濾池技術(shù)在歐美應(yīng)用已較為普遍，但在中國還處于推廣階段。曝氣生物濾池作為一種新型的污水生物處理技術(shù)，具有其顯著的優(yōu)點(diǎn)：處理負(fù)荷高、出水水質(zhì)好、占地面積小、基建費(fèi)用低、良好的硝化和反硝化能力、適用范圍廣。綜上曝氣生物濾池適合在用地緊張、出水水質(zhì)要求高的中小型污水處理廠使用，是符合中國國情的處理工藝。曝氣生物濾池工藝形式還在不斷的推陳出新，相信在污水的二級、三級處理和脫氮處理中將有更廣泛的應(yīng)用。

[1]代瑩，新型污水處理工藝—曝氣生物濾池（BAF）.環(huán)境保護(hù)科學(xué).

[2]Mac.Cand W.S.Compact system reportedly produce effluent comparable to conventional activated sludge process[J].Water Envi?ronment Technology,1997,2:39-42.

[3]王煒亮,畢學(xué)軍,張波.曝氣生物濾池的特點(diǎn)、應(yīng)用及發(fā)展[J].青島建筑工程學(xué)院學(xué)報，2004，25（4）:62-67.

[4]徐亞明,蔣彬.曝氣生物濾池的原理及工藝[J].工業(yè)水處理,2002,22（6）:1-5.