曝氣生物濾池技術(shù)在污水及中水處理中的應(yīng)用

摘要：曝氣生物濾池（BAF）在污水及中水處理中逐漸得到大量的推廣應(yīng)用，以其為代表的膜生物技術(shù)是今后污水及中水處理的主要發(fā)展方向。文章對曝氣生物濾池技術(shù)進(jìn)行了介紹，并對其主要特點加以分析，為曝氣生物濾池技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：污水處理；中水處理；曝氣生物濾池；生物膜法；濾料 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：X703 文章編號：1009-2374（2015）18-0097-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.18.050

1 曝氣生物濾池簡介

曝氣生物濾池（簡稱BAF）是一種先進(jìn)的污水處理技術(shù)，兼有生物化學(xué)反應(yīng)和過濾雙重功能。主要的工藝特點是在濾池中填裝一種特殊要求的粒狀濾料，使濾料表面生長出大量微生物，形成了一層生物膜。在濾料底部通入壓縮空氣（稱為工藝用氣），提供微生物降解污水中污染物質(zhì)所需的氧。當(dāng)污水（如生活污水、城市污水和某些工業(yè)廢水）中含有較多的懸浮固體物質(zhì)，在進(jìn)入曝氣生物濾池前，需采用預(yù)處理，減少污水中懸浮固體物質(zhì)的含量，以免濾池過快地被堵塞，常用的預(yù)處理方法有沉淀和氣浮等。污水通過濾料層，污水中的溶解性有機物和氨氮，可被微生物降解去除，不溶性的顆粒物被過濾去除。沿水流方向，進(jìn)水端具有大量異氧菌，能快速降解有機物，去除COD、BOD5；出水端存在大量固著的硝化菌，不受泥齡的限制，可產(chǎn)生效果很好的硝化作用，去除氨氮，得到高質(zhì)量的出水。曝氣生物濾池經(jīng)過一段時間的運行，由于微生物的增長和濾料層中截留了大量進(jìn)水中的懸浮物，使生物膜變厚，濾料層中的孔隙逐漸被堵塞，引起水頭損失增加。通過設(shè)在池底的反沖系統(tǒng)進(jìn)行氣、水聯(lián)合反沖，去除多余的生物膜，可使濾池恢復(fù)功能正常工作。利用部分出水作為反沖用水，反沖出水返回處理系統(tǒng)，再進(jìn)行處理。

曝氣生物濾池用于污水處理在國內(nèi)外已有應(yīng)用，處理的效果與采用濾料的性質(zhì)有很大的關(guān)系，濾料除了要求有一定的強度、耐水性、耐腐蝕性外，還要求具有較大的比表面積（單位重量濾料具有的總表面積，包括外表面積和內(nèi)孔表面），可提高濾料層中生物化學(xué)反應(yīng)的速率；密度小，可使反沖洗容易；空隙率大，可使濾料層中能容納的微生物量大，提高處理效果，加長反沖洗周期；表面粗糙，使微生物容易固著；具有大孔結(jié)構(gòu)，使微生物能進(jìn)入到濾料顆粒的內(nèi)部，增大實際有用的比表面積。

曝氣生物濾池要求進(jìn)水的SS濃度不能太高，一般不應(yīng)高于100mg/L，否則會導(dǎo)致濾料層很快被堵塞，縮短運行周期，反沖洗頻繁，故在曝氣生物濾池前一般需設(shè)置如沉淀池和氣浮池等的去除SS的設(shè)備。曝氣生物濾池還要求進(jìn)水有機物濃度不能太高，因為有機物在生物降解過程中會引起微生物繁殖，產(chǎn)生大量污泥，也會很快使濾料層堵塞，一般要求進(jìn)水中的BOD5不超過400mg/L左右。但曝氣生物濾池卻特別適用于低濃度的污水處理，不受進(jìn)水濃度低的限制，如可用作給水處理中的受微污染水源水的預(yù)處理，去除水中微量的氨氮和有機物，這是曝氣生物濾池很突出的一個特點?；钚晕勰喾▌t相反，不適合用作低濃度污水的處理，一般認(rèn)為若進(jìn)水BOD5小于約60mg/L，微生物得不到足夠的食料，難于繁殖，形成不了大量絮凝性能良好的活性污泥，使污水處理難以進(jìn)行。

2 曝氣生物濾池應(yīng)用于污水處理的技術(shù)經(jīng)濟特點

2.1 處理效果

曝氣生物濾池較適用于濃度較低且B/C值較高的污水處理，與其他污水生物處理工藝相比，曝氣生物濾池兼有生物化學(xué)反應(yīng)和過濾雙重作用，對去除COD、BOD5、NH3-N、SS或濁度的效果都要比一般的生物處理的好，出水濁度低于5NTU，外觀接近于自來水，但對去除TN和TP的效果則較差。若要提高去除TP的效果，可在曝氣生物濾池的進(jìn)水中投加鋁鹽或三價鐵鹽，生成鋁或鐵的磷酸鹽沉淀，通過過濾除去。若要進(jìn)一步去除TN，則需采用較為復(fù)雜的A/O型曝氣生物濾池或附加其他措施，曝氣生物濾池的優(yōu)勢就會相對減小。

目前污水處理出水水質(zhì)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范有三種：《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）是針對城鎮(zhèn)污水處理廠排放的污水；《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）是針對其他各種污水；《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》（GB 50335-2002）是針對各種不同用途的回用水。其中只有前一個標(biāo)準(zhǔn)GB 18918-2002中的一級標(biāo)準(zhǔn)對TN有要求，后兩個標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范除景觀用水外，對TN都無要求，故曝氣生物濾池只要不用在城鎮(zhèn)污水處理出水要求執(zhí)行一級排放標(biāo)準(zhǔn)或要求出水回用作為景觀用水，處理效果都是很容易保證的。

曝氣生物濾池耐低溫的能力較強，受冬季水溫下降的影響小，且耐沖擊負(fù)荷，出水水質(zhì)較穩(wěn)定，設(shè)備啟動快，一般只需約10天就能完成微生物培養(yǎng)，使設(shè)備正常工作，而且能適應(yīng)長時間的間歇運行，即使停止進(jìn)水?dāng)?shù)月，也可使微生物保持有一定的活性，一旦再進(jìn)水恢復(fù)工作的速度很快，這是采用其他污水處理工藝難于做

到的。

曝氣生物濾池用作深度處理，除了可進(jìn)一步去除COD、BOD5、SS或濁度外，還可以去除NH3-N，而采用傳統(tǒng)的混凝沉淀和過濾方法，則基本上無去除NH3-N的

效果。

2.2 經(jīng)濟性

若要求污水處理的出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求（執(zhí)行GB 18918-2002中的一級標(biāo)準(zhǔn)除外），曝氣生物濾池的投資費用與一般的污水處理工藝相比，無十分明顯的優(yōu)勢，但運行費用會有顯著的降低。若要求污水經(jīng)處理后達(dá)到回用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，無論是曝氣生物濾池作為二級處理或深度處理，投資費用和運行費用較一般的污水處理工藝都會有很顯著地減少，因為一般的生物二級處理工藝的出水水質(zhì)難于達(dá)到回用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，必須附加其他費用較高的深度處理工藝。

2.3 占地面積

與其他污水生物處理工藝相比，曝氣生物濾池的設(shè)備容積要小很多，且不需要二次沉淀池，占地面積要少得多。

2.4 管理方便

曝氣生物濾池運行十分平穩(wěn)，在運行中不需要經(jīng)常進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測，調(diào)整運行參數(shù)，操作簡單。濾池的反沖洗是該工藝較為繁雜的一項工作，這可采用自動化控制來解決，故曝氣生物濾池的管理是十分方便的，可減少管理人員。

2.5 衛(wèi)生和景觀

曝氣生物濾池設(shè)備的容積較小，與空氣接觸的表面積很少，僅有微弱的異味產(chǎn)生，屬污水生物處理中衛(wèi)生條件最好的。由于曝氣生物濾池的容積小，可置于室內(nèi)，故采用曝氣生物濾池污水處理工藝，在地面上除建筑物和草坪外，見不到龐大的鋼筋混凝土池子，具有十分良好的衛(wèi)生條件和景觀。

3 結(jié)語

曝氣生物濾池與其他污水處理工藝相比，在技術(shù)經(jīng)濟上具有各種明顯的優(yōu)勢，特別是用作回用水的處理，這些優(yōu)勢格外明顯，故將曝氣生物濾池用作污水及回用水處理是該項技術(shù)今后的主要發(fā)展應(yīng)用方向。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：李小軍（1980-），男，甘肅隴西人，甘肅金橋水科技（集團）股份有限公司工程師，研究方向：市政及工業(yè)水處理。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）