曝氣生物濾池在污水廠技術(shù)改造中的應(yīng)用

裴佩　趙瑞

摘 要：曝氣生物濾池采用新型促厭氧填料、半軟性填料、酶促好氧填料對曝氣生物流進行化學反應(yīng)，這種生物污水處理方法能夠?qū)ι钗鬯凸I(yè)污水中的微生物成分進行反應(yīng)，并且使用填料的方式對水中微生物以及有機成分進行生物過濾，從而達到污水處理的目的。

關(guān)鍵詞：曝氣生物濾池；污水處理；生物過濾

近年來，城市人口也不斷增長，與之而來的就是生活污水排放的明顯增加。隨著國家擴大內(nèi)需、加大環(huán)保投資的一系列政策出臺，我國的污水處理事業(yè)已進入高速發(fā)展階段，許多污水處理技術(shù)不斷得到改善和優(yōu)化。曝氣生物濾池工藝，是充分借鑒污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設(shè)計思路，將生物降解與吸附過濾兩種處理過程在同一單元反應(yīng)器中完成的一種污水處理工藝。它具有占地面積小、運行管理方便、出水水質(zhì)穩(wěn)定、工程投資少等特點，近年來，在城市生活污水處理廠中逐漸得到應(yīng)用。

1 曝氣生物濾池技術(shù)概述

1.1 曝氣生物濾池技術(shù)的發(fā)展

曝氣生物濾池技術(shù)，是上個世紀80-90年代，在普通生物濾池的基礎(chǔ)上，借鑒給水濾池工藝而開發(fā)出的污水處理新工藝。最初用于污水的三級處理，后逐漸發(fā)展成直接用于二級處理。它是一種集過濾、生物吸附、生物氧化于一體的新型水處理技術(shù)，并可以維持高的水力負荷和保留高的生物量濃度以減少環(huán)境沖擊，能促進微生物生長且產(chǎn)泥量少。從曝氣生物濾池工藝的開發(fā)到日趨成熟，國內(nèi)外出現(xiàn)了多種基于曝氣生物濾池技術(shù)的水處理工藝。

1.2 曝氣生物濾池工藝的工藝特點

曝氣生物濾池在開發(fā)過程中，充分借鑒了污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設(shè)計思路，集曝氣、高濾速、截留懸浮物、定期反沖洗等特點于一體。其處理污水的原理是：反應(yīng)器內(nèi)濾料上所附生物膜中微生物的氧化分解作用、濾料及生物膜的吸附阻留作用、沿水流方向形成的食物鏈分級捕食作用以及生物膜內(nèi)部微環(huán)境和厭氧段的反硝化作用。

1.3 曝氣生物濾池工藝的優(yōu)缺點

一般而論，與活性污泥法相比曝氣生物濾池具有如下優(yōu)點：（1）曝氣生物濾池工藝比活性污泥工藝生物量大。曝氣生物濾池工藝中采用的粗糙多孔的顆粒狀濾料，濾料表面可附著生長更多的微生物，使反應(yīng)器內(nèi)維持更高的生物量。（2）曝氣生物濾池工藝流程短、基建投資少。曝氣生物濾池工藝具有給水快濾池的技術(shù)特點，掛有生物膜的濾料對污水中的懸浮固體（SS）有較高的去除能力，使出水的SS很低，所以無需應(yīng)用二沉池就可直接出水，這大大的降低了工程的建設(shè)費用。（3）菌群結(jié)構(gòu)合理。傳統(tǒng)的活性污泥法微生物的分布相對均勻，而在曝氣生物濾池中沿污水流程能形成不同的優(yōu)勢生物菌種，可使有機物降解、硝化和反硝化能在同一個容器中發(fā)生，簡化了工藝流程。（4）耐沖擊能力強，由于曝氣生物濾池工藝生物量高、菌群結(jié)構(gòu)合理，所以與活性污泥工藝相比其對水質(zhì)、水量、環(huán)境變化等都具有較強的適應(yīng)性。（5）在設(shè)置回流或單獨設(shè)置反硝化段的情況下可以實現(xiàn)較好的脫氮效果。

曝氣生物濾池工藝也有一些不足之處：（1）對進水SS要求較高，一般要求采取較為嚴格的預(yù)處理措施，否則濾料極容易堵塞，這不僅增加了工藝的復(fù)雜性，還增加了工藝應(yīng)用的風險。（2）需要定期進行反沖洗，用來去除濾層中截留的水中懸浮物和脫落的生物膜，并洗脫濾料上老化的生物膜。反沖洗時曝氣生物濾池不能工作，反沖洗后還需要時間恢復(fù)。而且當進水懸浮物較多時，需要頻繁進行反沖洗，運行周期較短。（3）生物除磷效果很差，需要輔以化學法進行除磷。（4）曝氣生物濾池工藝產(chǎn)生的污泥無機成分高，不利于消化利用。

2 曝氣生物濾池在污水廠技術(shù)改造中的應(yīng)用

文章以某污水處理廠為例進行了分析，本污水處理廠于2002年開工建設(shè)，2004年投入試運行，采用BAF曝氣生物濾池處理工藝，主要是對該市區(qū)生活污水進行處理。

2.1 濾料的研究方面

濾料在曝氣生物濾池技術(shù)的應(yīng)用中，起著十分關(guān)鍵的作用，因此，就需要對此產(chǎn)生足夠的重視。一般情況下，可以將濾料分為兩種，一種是浸沒式，另一種是懸浮式。目前，在生產(chǎn)實踐當中，應(yīng)用比較廣泛的主要有球形輕質(zhì)陶粒、EPS和BLOLITES等，并且，正在研究天然沸石。有專家認為懸浮式濾料要更好一些，因為它有著更強的除雜質(zhì)能力，并且還可以有效的抵抗高溫；但是也有專家表示在曝氣生物濾池的應(yīng)用當中，比較適合的是膨脹球形粘土。

2.2 生產(chǎn)環(huán)節(jié)中需要注意的問題

一是要強化預(yù)處理，降低SS指標，曝氣生物濾池工藝預(yù)處理環(huán)節(jié)包括粗格柵、提升泵房、分配井以及細格柵和超細格柵等。不同的工序之間是互相制約互相連接的關(guān)系。在具體的操作過程中，如果沒有徹底的清理粗細格柵欄等，就會增多沉淀池渣物，導(dǎo)致污泥泵葉輪堵塞等問題，時間一長，就會破壞到離心脫水機動平衡，影響到正常生產(chǎn)。另一方面，超細格柵的運行負荷也會增大，對超細格柵的使用效果產(chǎn)生影響。因此就需要合理處理各個工段，強化預(yù)處理。二是對反沖洗時間和強度進行合理控制。對反沖洗時間以及反沖洗強度進行合理的調(diào)整，會在很大程度上影響到濾池的恢復(fù)和運行。如果濾池沖洗出現(xiàn)了問題，將會增加沖洗的頻率，而過度沖洗，又會流失生物膜，導(dǎo)致濾池恢復(fù)時間的延長。

近些年來，國內(nèi)外將填料以及去除機理等方面作為了曝氣生物濾池的研究重點，取得了一些成績，并且積累了很多的經(jīng)驗，可以從理論層面上來指導(dǎo)曝氣生物濾池方法的應(yīng)用和推廣，并且，經(jīng)過大量的實踐研究表明，我們發(fā)現(xiàn)采用曝氣生物濾池具有一系列的優(yōu)點，比如不需要那么大的占地面積、操作工藝不是很復(fù)雜以及不需要那么大的基礎(chǔ)投資等等；但是，我們需要清晰的認識到，任何一種技術(shù)有優(yōu)點，必然也會存在著缺點，比如在進水方面需要較高的質(zhì)量，十分敏感于進水負荷等等，因此，就需要進一步的研究曝氣生物濾池技術(shù)，將這些方面作為研究的重點：一是要對濾池生物膜的生長規(guī)律進行研究，了解到哪些因素會影響到它生長，并且深入的研究它的反映機理。二是要大力研究濾池的啟動周期，不斷的提高濾池的啟動速度。三是通過實踐發(fā)現(xiàn)，污水中存在的磷是不容易被曝氣生物濾池技術(shù)消除掉的，那么就需要研究和改進工藝，促使這項技術(shù)可以將污水中存在的氮和磷同時的去除掉。四是重點研究填料，在提高填料性能的基礎(chǔ)上，降低填料的價格，達到生物濾池除污能力增強的目的。

3 結(jié)語

曝氣生物濾池技術(shù)是一項構(gòu)造合理、處理效能高、潛力巨大的廢水生物處理技術(shù)，經(jīng)過數(shù)年來的研究改進，在其反應(yīng)機理、濾料改進等研究上都取得了突破性的進展。如今，該技術(shù)已經(jīng)較為成熟，達到了實際應(yīng)用的程度。其經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保、衛(wèi)生，是一種適合我國國情的水處理技術(shù)，應(yīng)加大力量進行深入研究和發(fā)展，并推動該技術(shù)在中國的應(yīng)用水平。

參考文獻

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