南京市曝气生物滤池

  曝气生物滤池（ Biological Aerated Filter, 简称BAF）技术是在充分吸取外曝气生物滤池(BAF)优点的基础上而发展起来的，它的大特点是一种的球形陶粒填料，在其表及开口内腔空间生长微生物膜，污水由下向上流经滤料层时，微生物膜吸收污水中的机物作为其自身新陈代谢的营养物质，并在滤料层下部曝气供氧的条件下，气、水同为上向流态，使废水中的机物得到氧降解，并进行硝化脱氮。它定期利用处理后的对滤池进行反冲洗，排除滤料表增殖的老化微生物膜，以微生物膜的活性。

  曝气生物滤池处理污水的原理是反应器内滤料上所附生物膜中微生物氧化分解，滤料及微生物膜的吸附阻留和沿着水流方向形成的食物链分级捕食以及微生物膜内部微环境的反硝化。

  根据曝气生物滤池中的水流流向，其可分为上向流和下向流曝气生物滤池，由于上向流曝气生物滤池接近于理想滤池，所以在实际工程中较多。

  曝气生物滤池反应器为周期运行，从开始过滤到反冲洗完毕为一个的周期。具体过程如下：

  经预处理的污水从滤池底部进入滤料层，滤料层下部设供氧的曝气系统进行曝气，气水为同向流。在滤池中，机物被微生物氧化分解，NH3-N被氧化成NO3-N；另外，由于在堆积的滤料层内和微生物膜的内部存在厌氧/缺氧环境，在硝化的同时实现部分反硝化，从滤池上部的可直接排出系统。

  随着过滤的进行，由于滤料表新产生的生物量越来越多，截留的SS不断增加，在开始阶段滤池水头损失增加缓慢，当固体物质积累达到一定程度，使水头损失达到限水头损失或导致SS发生穿透，此时就必须对滤池进行反冲洗，以除去滤床内过量的微生物膜及SS，恢复其处理能力。

  曝气生物滤池的反冲洗采用气水联合反冲，反冲洗水为经处理后的达标水，反冲洗空气来自于滤板下部的反冲洗气管。反冲洗时关闭进水和工艺空气，先单独气冲，然后气水联合冲洗，后进行水漂洗。反冲洗时滤料层轻微膨胀，在气水对滤料的流体冲刷和滤料间相互摩擦下，老化的生物膜与被截留的SS与滤料分离，冲洗下来的生物膜及SS随反冲洗排水排出滤池，反冲洗排水回流至预处理系统。

  生物滤池，由碎石或塑料制品填料构成的生物处理构筑物，污水与填料表上生长的微生物膜间隙接触，使污水得到净化。

  生物滤池主要包括增湿器和生物处理装置两部分。由引风机收集的臭气经增湿装置预处理(的预处理还包括温度调节、颗粒物等)后进入生物处理装置,气体中的物从气相主体扩散到填料外层的水膜并被填料所吸附,终降解为二氧化碳、水等,处理后的气体从生物滤池的部排出。

  生物滤池的填料层是具吸附性的滤料(如土壤、堆肥、活性炭等)。堆肥生物滤池因其较的通气性和适度的通水和持水性,以及丰富的微生物群落,能效地烷烃类化合物如丙烷、异丁烷,对酯及乙醇等生物易降解物质的处理效果更佳。

注意事项

  1、碳氧化滤池与硝化滤池的中的溶解氧宜控制为3.0~4.0mg/L。

  2、滤速增加对碳氧化不利，部分非溶解性机物为降解就排出，6m/h。

  3、但在一定的容积负荷范围内，滤速增加不但不会降曝气生物滤池的率，还会增加硝化反硝化效率。主要原因三:一、滤速增强了滤池内部的传质效率，使得空气、污水、生物之间更多的接触机会;二、滤速下，生物膜较快，增强了生物的活性。三、速下，滤料容易堵塞，使得反冲洗的周期缩短，而频繁的反冲洗对繁殖速度较慢的硝化细菌即为不利。

  4、滤池主要用於碳氧化时，当要求的BOD5=10~20mg/L，容积负荷采用3.5~5.0kgBOD5/(m‧d)，当要求的BOD5=5~10mg/L，容积负荷采用2.5~3.2kgBOD5/(m‧d)。

  5、滤池主要用於碳氧化和硝化时，容积负荷建议BOD5≦3.0 kgBOD5/(m‧d)，研究表明，当BOD5容积负荷大於该值时，氨氮的收到抑制，当BOD5≧4.0 kgBOD5/(m‧d)，氨氮收到明显抑制。

  6、CODcr在60mg/L，进水负荷应该在4.0~5.0 kgCODcr/(m‧d)，当CODcr≦50mg/L，进水负荷应该控制在3.0 kgCODcr/(m‧d)以下。

  7、滤池硝化和反硝化脱氮要求时，需要核算硝化和反硝化的容积负荷。建议容积负荷分别小於2.0 kgNH3-N/(m‧d)和5.0 kgNO3-N/(m‧d)，采用0.3~0.8 kgNH3-N/(m‧d)和0.8~4.0 kgNO3-N/(m‧d)。

  8、当需要脱氮，且碳源不足时，可将反硝化池置於硝化池之前，将硝化池部分回流到反硝化池，做成前置反硝化。如下优点:a、利用污水中的机物作为碳源，减少外加碳源。b、机质在反硝化池中，确保了碳氧化/硝化池中的硝化能力。c、系统的曝气量相对较少。d、污泥量较少。对於BOD5且需脱氮的生活污水，从运行成本考虑前置反硝化工艺明显。

  9、后置反硝化工艺更适合用在以下场所:a、BOD5含量明显偏的废水(工业废水比重)。b、用於污水改造升级，之前未考虑硝化指标，BOD5偏，但氨氮较。

  10、为避免除碳对硝化的影响，后置反硝化应在预处理阶段，除去一部分的BOD5，C/N池设计滤速6~10m/h为宜，硝化负荷应满足:进水BOD5≧60mg/L，约为0.3kgNH3-N/(m‧d)，当BOD5=20~50mg/L，约为0.6kgNH3-N/(m‧d)，当BOD5≦20mg/L，约为1.0kgNH3-N/(m‧d)，若以甲醇为外加碳源，则DN投加量为3.3 kgCH4O/ kgNO3-N。

  11、设计反硝化负荷0.4~0.5 kgNO3-N/(m‧d)，滤速≧10m/h，进水BOD5/NO3-N≧6，通常DN池对BOD5的率≦60%，对CODcr的率≦70%，剩馀的CODcr会进入硝化反应器，为确保N池的硝化能力(大於0.5kgNH3-N/(m‧d))，CODcr的负荷≦2.0kgCODcr/(m‧d)。

  曝气生物滤池作为一种膜法污水处理新工艺，与传统活性污泥法和接触氧化法相比，具以下特点：

1具较的生物浓度和较的机负荷

  曝气生物滤池采用的为粗糙多孔的球状滤料，为微生物了较佳的生长环境，易于挂膜及稳定运行，可在滤料表和滤料间保持较多的生物量，单位体积内微生物量远远大于活性污泥法中的微生物量（可达10～15g/l），浓度的微生物量使得BAF的容积负荷增大，进而减少了池容积和占地积，使基建大大降。

2工艺、

  由于滤料的机械截留以及滤料表的微生物和代谢中产生的粘性物质形成的吸附，使得的SS很，一般不超过10mg/l，因此可省去二沉池，进而降基建。因进行周期性的反冲洗，生物膜得以效，表现为生物膜较薄，活性较。时即使生物处理发生故障，在短期内其物理机理仍可的。BAF的处理不但可以满足排放，同时可用于回用。

3抗冲击负荷能力强

  由于整个滤池中分布着较浓度的微生物，其对机负荷、水力负荷的变化不象传统活性污泥那么敏感，同时污泥膨胀问题。

4氧的传输

  曝气生物滤池中氧的利用率可达20%～30%，曝气量明显于一般生物处理。其主要原因是：①因滤料粒径小，气泡在上升过程中不断被切割成小气泡，加大了气液接触积，提了氧的利用率；②气泡在上升过程中，由于滤料的阻挡和分割，使气泡必须经过滤料的缝隙，延长了其停留时间，同样利于氧的传质；③ 理论研究表明，BAF中氧气可直接渗入生物膜，因而加快了氧气的传输速度，减少了供氧量。

5易挂膜、启动快

  BAF调试时间短，一般只需7～12天，而且不需接种污泥，采用自然挂膜驯化。由于微生物生长在粗糙多孔的滤料表，微生物不易流失，使其运行管理。BAF在短时间内不的情况下可关闭运行，一旦通水并曝气，可在很短时间内恢复正常运行，这一特点说明曝气生物滤池非常适合一些水量变化大的地区的污水处理。

6菌群结构

  传统活性污泥法中，微生物分布相对均匀，而在BAF中从上到下形成了不同的菌种，因此使得除碳、硝化/反硝化能在一个池子中发生。

7自动化程

  由于相关工业技术的发展，一些*的自动化设备如液位传感器、在线溶氧测定仪、定时器、变频器及微电脑等产品的出现，使得曝气生物滤池系统运行管理自动化得以顺利实现。

  曝气生物滤池系统可以对进水水质、水量以及污水中溶解氧浓度进行在线检测，并通过PLC控制系统方便地调整曝气时间的长短，控制风机的供氧量，做到优点化运行，PLC系统对滤池进行自动反冲洗。

8脱氮

  通过不同功能的滤池组合或同一滤池中的不同功能区分布，使滤池在除碳的同时可进行硝化和反硝化。其原理是通过对两组滤池或同一座滤池内分别人为地造成氧、兼氧的生物环境，不仅能一般机物和悬浮固体，而且具较脱氮功能。

  为了实现硝化、反硝化，必须在各段滤池中连续测定溶解氧数值，并加以控制调节。在C/N池和N池中的曝气阶段需要不断调节溶解氧水平，使溶解氧达到较水平（约2～3mgO2/l），而在DN池中使溶解氧达到较水平（约0.2～0.5mgO2/l）。根据本工程的的进水和排水水质要求，只要求进行氨氮的硝化，不需进行反硝化脱氮，所以只需建设C/N池和N池。

9构筑物，利于今后的扩建

  曝气生物滤池单元为结构，可较满足城市污水处理分期建设的要求。

南京市曝气生物滤池

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