楊鑫 陶建

（江西弘毅環(huán)境工程有限公司）

污水處理中曝氣生物濾池的使用研究

楊鑫 陶建

（江西弘毅環(huán)境工程有限公司）

我國是水資源相對匱乏的國家，很多城市都出現(xiàn)缺水現(xiàn)象。我國的污水排放總量也逐年遞增，呈現(xiàn)上升趨勢，大量的生活污水沒有經(jīng)過處理或處理無效排放后會造成環(huán)境的污染，使得水資源短缺現(xiàn)象變得愈發(fā)嚴重。曝氣生物濾池，是一種新型的污水處理技術，本文針對我國污水處理方法進行分析，闡述了污水處理技術中的曝氣生物濾池的使用方法。希望使本文對同行或類似工程，能夠提供借鑒幫助，為我國污水處理技術的發(fā)展做貢獻。

水資源；環(huán)境；污水處理；曝氣生物濾池；技術；水污染

1 引言

在我國，污水處理工作的資金與技術是影響污水處理效果的重要因素，在我國日后的發(fā)展中，需要找到便于管理，成本少，又滿足我國國情的污水處理技術。曝氣生物濾池，是一種新型的污水處理技術，占地面積小，建設投資成本低，設備操作簡單，運行成本低，污水處理質量好。曝氣生物濾池能單獨使用，也可以與其他污水處理方法共同使用，這符合我國水資源短缺，以及大量的污水沒有辦法及時處理的現(xiàn)狀，這項污水處理技術為我國的污水處理工作帶來了新的進展。

2 污水處理的原理和目的

大部分的城鎮(zhèn)污水處理廠，一般采用二級生化處理技術，將處理后的廢水直接排放。也可以對部分廢水進行深度處理，實現(xiàn)水資源重新利用，節(jié)約水資源、保護環(huán)境。對污水進行深度處理，是希望可以進一步除去二級處理水中的懸浮物、COD、溶解性有機物、氮類污染物。經(jīng)過二級生化處理的污水，有大量的活性污泥碎片，可以通過生物接觸氧化法進行處理，這一方法也適合大規(guī)模的污水處理。

3 曝氣生物濾池的概念分析

曝氣生物濾池，是由歐美發(fā)展的新型污水處理技術，滴濾池借鑒快濾池的形式，發(fā)展而來，在同一反應器內同時完成，生物氧化、固液分離的作用，不需要第二沉池。隨著現(xiàn)代環(huán)境對水質要求的逐漸提高，曝氣生物濾池在世界的城市污水處理應用中，獲得了廣泛的好評。目前在全球已經(jīng)有百座污水處理廠，采用了曝氣生物濾池技術，并取得了良好的污水處理效果。

在接觸性氧化法的脫氮工藝中，采用曝氣生物濾池是較為可行的污水處理方法。通過曝氣系統(tǒng)的供氧，以及多孔生物載體，較大的比表面積，物質傳輸性能好，適合三級污水處理，在低濃度下利于硝化細菌的生長，可以對污水中的COD，BOD5，NH3-N有較好的去除作用。

4 曝氣生物濾池的工作原理和操作方法

曝氣生物濾池的組成部分主要分為：填料床，曝氣裝置。填料床中大部分物質是以各種顆粒狀的填料，進行填充，在底部安裝曝氣裝置，污水可以從上或下的流經(jīng)反應器。

曝氣生物濾池有很多操作方法和形式，有各自的特點，但是基本的原理是一致的。曝氣生物濾池中的填料物質，在污水底物和氧氣的作用下，使生物膜附著在表面，這層生物膜對污水處理起著至關重要的作用，通過微生物的氧化分解，以及生物膜和填料的吸附阻留作用，將污水中的雜質和雜物進行氧化分解，通過生物膜內部環(huán)境和厭氧段硝化反應，水流方向決定的食物鏈分級捕食作用下，進行沉淀過濾，從而實現(xiàn)污水凈化的作用。這種方法充分發(fā)揮了快濾池和生物接觸氧化等方法，使得污水處理實現(xiàn)了較好的效果。

曝氣生物濾池運行過程中，一個運行周期包括過濾，反沖兩個階段。污水中的有機物可以在過濾環(huán)節(jié)中，通過填料中的生物膜氧化分解，以及濾料的絮凝、過濾作用，將水中分解出的物質進行吸附。但是反復的過濾環(huán)節(jié)會使得，填充料中的雜物逐漸增加，從而影響過濾的效果和能力。這就需要我們對填充料進行反復沖洗，沖刷掉其中的雜質，使濾料表面重新形成新的生物膜，這就是一個運行周期。

5 曝氣生物濾池的工藝原理

結合污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設計理念，通過使生物進行降解、吸附過濾，這兩種技術合并在同一反應器內，在通過濾池中的填料物質為載體，在生物濾池內進行曝氣，從而使濾料表面生長大量的生物膜。在污水流經(jīng)時，利用濾料表面的生物膜，高濃度的活性微生物強氧化分解，濾料顆粒較小，可以充分發(fā)揮，微生物的代謝，絮凝功能。通過生物膜和填料的物理吸附作用，以及阻留作用，將污水反應器中沿水流方向的食物鏈，進行分級捕食，從而實現(xiàn)高質量的污染物清除，并利用反應器內的，好氧缺氧細菌的存在，進行脫氮除磷。

6 曝氣生物濾池的常見形式

6.1 采用BIOCARBONE技術

BIOCARBONE是曝氣生物濾池最早的使用形式，由法國公司研發(fā)設計，使用球形陶粒當作濾料，通過自上而下的污水流向進行過濾，濾料層的下部，是曝氣管路位置的所在。而氣水反沖裝置，位于曝氣濾池的底部。通過氣水聯(lián)合的反沖作用，實現(xiàn)，硝化，反硝化和化學需氧量的去除作用。在該方法實施之前，在過濾池中要融合生物膜處理技術，和物理過濾技術，對工業(yè)廢水和城市污水進行處理。

6.2 采用BIOSTYR技術

BIOSTYR金屬是法國公司在BIOCARBONE技術上加以改進的成果。將聚苯乙烯作為填料，污水與空氣從過濾裝置的底部進入，通過濾料時可將濾料頂部安裝濾頭，濾板，避免濾料的流失，也便于濾料的維修與更換。因為濾板上方是反沖水儲存區(qū)域，中下方是曝氣管，可以在重力作用下進行，清洗濾料，在裝置中增加回流泵，實現(xiàn)硝化，反硝化，從而節(jié)約成本。

6.3 采用BIOFOR技術

該種技術使用的濾料是沉浮式輕質陶粒，污水由裝置的底部進入，該方法的濾料層上沒有濾板，曝氣管也位于濾層下的承托層，極大程度地避免曝氣孔堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，在進行反沖再生時，空氣和水一同進入濾層，該方法操作簡單，應用廣泛。

7 曝氣生物濾池在污水處理中的優(yōu)勢和劣勢

7.1 優(yōu)勢

曝氣生物濾池不需要二次建設沉淀池，極大程度上的節(jié)約了占地和建設資金，由于濾料的粒徑較小，生物含量較高，通過沖洗可以實現(xiàn)生物膜的更新應用，從而提高生物膜的活性，使得污水在短時間內就能凈化處理。曝氣生物濾池相比較其他傳統(tǒng)的污水處理工藝，水力負荷，容積負荷較大，停留時間短，生物處理面積，體積較小。在BIOFOR技術中，通過填料截留和生物膜的絮凝作用，使得出水的SS較低，周期性的反復沖洗也使得生物膜不斷更新，生物膜的活性也隨之增加，從而吸附，截留一些較難降解的物質。但是由于氧的傳輸效率較高，曝氣量小，供氧動力消耗不足，使得在BIOFOR技術中的曝氣量比其他污水處理法低，對氧的利用率高達20～30%，從而具備較強的抗沖擊負荷能力，掛膜成功的裝置能夠在6～10℃的水溫下運行，耐低溫運行，且有較好的運行效果，又因為曝氣生物濾池生物膜更新速度快，啟動時間短，又是模板化的結構，使得后期的改建和擴建方便簡單，易操作。

7.2 劣勢

由于曝氣生物濾池對污水中的SS有著高標準的要求，且曝氣生物濾池中的填料粒徑較小，可以在較短的水力停留時間截留SS。但是這種曝氣生物濾池，水損失很大，進一步對SS進行截留，實現(xiàn)沉淀池的作用，還是有較大的水損失，從而使得水的總提升高度有所增加。在曝氣生物濾池反復沖洗的環(huán)節(jié)中，水力負荷在短時間內產生較大影響力，使得沖出的水直接回流到初沉淀池內，從而對初沉淀池產生較大的沖擊負荷力。如果在曝氣生物濾池的運行和設計中，存在失誤，還會導致濾料的流失。

8 結束語

曝氣生物濾池是現(xiàn)代新型的污水處理技術，對于傳統(tǒng)的污水處理技術來說，有著很大的優(yōu)勢。曝氣生物濾池不僅僅滿足了我國經(jīng)濟社會的發(fā)展需求，還滿足了我國環(huán)境保護的污水處理技術?？墒?，曝氣生物濾池在實際的污水處理工程中，還需要日后的研究與完善，從而進一步實現(xiàn)污水質量排放的高標準，提高污水處理的效果。

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