馬利君

摘要：曝氣生物濾池是一種常見的污水處理技術(shù)，能夠去除多種有害物質(zhì)，具有出水水質(zhì)好、效率高、節(jié)能、成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此在污水處理中得到了廣泛應(yīng)用。本文首先對曝氣生物濾池進(jìn)行了概述，然后重點(diǎn)研究了其在污水處理中的應(yīng)用，希望能為我國污水處理提供一些參考。

關(guān)鍵詞：污水處理;曝氣生物濾池;生物膜處理工藝

引言

曝氣生物濾池簡稱 BAF，是歐美在 20 世紀(jì) 80 年代末開發(fā)的一種新型生物膜法污水處理工藝，與傳統(tǒng)的污水處理工藝相比，其具有非常明顯的占地小、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)，近年來在我國不少污水處理廠中得到了越來越多的應(yīng)用，處理城鎮(zhèn)污水、工業(yè)廢水及農(nóng)村污水等的效益非常顯著。本文擬對曝氣生物濾池在污水處理中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以供參考。

1 曝氣生物濾池概述

1.1曝氣生物濾池的原理

曝氣生物過濾池本質(zhì)上是固、液、氣共存的生物膜處理工藝，屬于新興的將接觸氧化和過濾相結(jié)合的廢水需氧生物處理技術(shù)，也可以說是普通生物濾池的變形方式。其核心技術(shù)是應(yīng)用多孔過濾材料，并作為污水處理的生物載體。在曝氣生物濾池的頂部設(shè)置布水系統(tǒng)，將污水均勻分配到過濾材料表面，液滴狀污水與氧氣完全接觸。通過附著-脫附-再附著在過濾器表面，微生物最終形成一個(gè)穩(wěn)定的生物膜，不再繼續(xù)分離。由于細(xì)胞膜中有有氧區(qū)和缺氧區(qū)，活性較高，一旦污水通過生物細(xì)胞膜，污染物就可以成功去除。系統(tǒng)中的污水，從上到下通過過濾材料，然后在系統(tǒng)中回收，或從機(jī)組底部排出。曝氣生物濾池的單位體積生物量數(shù)超過了活性污泥法的幾倍，同時(shí)，曝氣生物濾池中使用的填料體積小，過濾效果強(qiáng)，水不需要沉淀。在曝氣過程中，氣泡的行程和氣、液體的接觸時(shí)間都很長，通過對過濾材料的多次切割，可以大大提高氧氣利用效率，降低能耗?？傮w而言，曝氣生物濾池體積小、工藝流程簡單、菌群結(jié)構(gòu)合理、處理負(fù)荷高、處理效果好、耐沖擊負(fù)荷、不需二沉、溫度影響小等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。

1.2曝氣生物濾池的優(yōu)勢與不足

（1）優(yōu)勢

曝氣生物濾池（BAF）充分借鑒了接觸氧化法和快速給水濾池兩種污水處理技術(shù)的設(shè)計(jì)思路，其主要優(yōu)點(diǎn)如下：一是生物量高于活性污泥法，其濾料呈顆粒狀、粗糙、多孔，非常有利于更多微生物的附著生長，保證了反應(yīng)器內(nèi)生物量的有效維持。二是具有給水快濾池的技術(shù)特點(diǎn)，處理流程短，不僅可以快速有效地去除污水中的懸浮固體 （SS），而且不需要二沉，因此整體基礎(chǔ)設(shè)施投資相對較低。三是菌群結(jié)構(gòu)合理，在曝氣生物濾池的污水流中，可以形成多種優(yōu)勢生物菌種，在同一容器內(nèi)進(jìn)行有機(jī)物降解、硝化反硝化。四是抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，能更好地適應(yīng)水質(zhì)、水量和環(huán)境的變化。第五，單獨(dú)設(shè)置回流或反硝化階段，脫氮效果也很好。

（2）不足

首先，對進(jìn)水SS要求高，需要嚴(yán)格的預(yù)處理，否則會(huì)堵塞濾料，增加使用風(fēng)險(xiǎn)。第二，過濾器應(yīng)定期反沖洗，以去除過濾層中截留的懸浮固體和脫落的生物膜，同時(shí)洗掉濾料上老化的生物膜。反洗時(shí)需要停止曝氣生物濾池的運(yùn)行，恢復(fù)運(yùn)行需要一段時(shí)間。特別是進(jìn)水懸浮物較多的情況下，反沖洗次數(shù)會(huì)較多，會(huì)縮短過濾器的運(yùn)行周期，增加運(yùn)行成本。三是生物除磷效果不理想，需要化學(xué)方法輔助除磷過程。四是濾池產(chǎn)生的污泥無機(jī)成分高，難以充分消化利用。

2曝氣生物濾池在污水處理中的應(yīng)用

2.1濾料的科學(xué)選擇

濾料是生物膜的載體，是曝氣生物濾池的核心部件，具有截留懸浮物的功能，對曝氣生物濾池的性能影響很大。過濾介質(zhì)作為微生物生長和附著的場所，在污水處理過程中可以促進(jìn)微生物的增殖和更新。而且污水也流經(jīng)濾料，經(jīng)過濾料后水質(zhì)會(huì)有很大的改善。進(jìn)水中的一些懸浮固體將被過濾材料截留在表面或縫隙中。鑒于濾料的這一功能，在選擇濾料時(shí)，應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和污水廠的實(shí)際情況，優(yōu)先選擇相對合適的濾料，如取材方便、比表面積大、孔隙率大、重量輕，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，成本低廉等，從而達(dá)到降低成本，提高效率的效果。目前常用的濾料主要是顆粒濾料、不規(guī)則多孔濾料、蜂窩或波紋板濾料，其中蜂窩或波紋板濾料是新型濾料，其制造原料主要是FRP或塑料，耐久性較高。

2.2合理設(shè)置氣水比

對于曝氣生物濾池來說，其運(yùn)行過程中氣水比數(shù)據(jù)的設(shè)置非常關(guān)鍵，直接影響濾池的運(yùn)行效果。曝氣不僅能為微生物提供溶解氧，還能快速擴(kuò)散有機(jī)物與微生物的相互作用產(chǎn)物，減少濾料的堆積，促進(jìn)生物膜的及時(shí)脫附。相關(guān)研究表明，如果氣水比過低，會(huì)嚴(yán)重影響有機(jī)物的溶解效果;如果過高，沖刷強(qiáng)度會(huì)過高，影響有機(jī)物的降解，增加能耗。實(shí)踐證明，最適宜的氣水比為3：1，最佳水溫為15℃。確定氣水比后，檢查水路和氣路是否通暢，然后進(jìn)行填料和掛膜。一般來說，自然形成生物膜更適合夏季使用，對水中生化成分含量要求較高;接種和生物膜形成更適合水中可降解微生物少的情況。生物膜的形成大約需要一個(gè)月的時(shí)間才能完成，只有當(dāng)可降解有機(jī)物的去除率達(dá)到20% ～ 30%時(shí)，才能認(rèn)為掛膜完成。

2.3加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)

曝氣生物濾池在運(yùn)行過程中，生物陶粒濾池會(huì)受到微生物敏感性的影響，因此需要加強(qiáng)管理與維護(hù)。一是要保證過濾池的水環(huán)境良好，防止因過濾池負(fù)荷變化大而導(dǎo)致過濾器運(yùn)行不穩(wěn)定。同時(shí)要保證穩(wěn)定充足的供氣，因?yàn)槿芙庋跏羌?xì)菌生長的必要條件，只有充足的曝氣才能促進(jìn)其生長。反沖洗應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行，反沖洗過程中，由于工程處理量大、時(shí)間長，應(yīng)做好規(guī)劃和安排，確保池的有效性。為了增加曝氣生物濾池的運(yùn)行周期，減少反沖洗次數(shù)和能耗，最好采用BAF工藝對水進(jìn)行預(yù)處理，減少雜質(zhì)和 SS 進(jìn)入曝氣生物濾池。

結(jié)語

與傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)相比，曝氣生物濾池具有明顯的優(yōu)勢，能夠最大限度地發(fā)揮污水處理的效益，因此在污水處理中具有廣闊的應(yīng)用前景，然而，曝氣生物濾池仍存在一些問題需要進(jìn)一步研究解決。在具體應(yīng)用中，要結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行合理應(yīng)用，并在實(shí)踐中不斷探索總結(jié)，使曝氣生物濾池的各方面性能都能不斷提高，才能更好地發(fā)揮其在污水處理中的積極作用。

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