白麗麗
【摘要】曝氣生物濾池(Biological Aerated Filter,以下簡稱BAF)是填裝有較大比表面積填料的固定床生物膜反應(yīng)器,將生物氧化、吸附與過濾結(jié)合在一起,具有處理負荷高,出水水質(zhì)好、占地面積小等優(yōu)點,是一種新型的污水處理技術(shù),該技術(shù)已被證明是一種高效能、低成本和體積小的污水處理系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】曝氣生物濾池;氧化降解;截留;反沖洗
1、BAF工藝簡介
曝氣生物濾池技術(shù)是使用一種大比表面積的填料,在其表面及開口內(nèi)腔空間生長有微生物膜,根據(jù)BAF中的水流流向,其可分為上流式和下流式曝氣生物濾池,上流式BAF在實際工程中應(yīng)用較多。
上流式BAF是當(dāng)污水由下向上流經(jīng)濾料層時,微生物膜吸收污水中的有機污染物作為其自身新陳代謝的營養(yǎng)物質(zhì),并在濾料層下部提供曝氣供氧的條件下,氣、水同為上向流態(tài),使廢水中的有機物得到好氧降解,并進行硝化脫氮,此為生物氧化降解過程;同時,污水流經(jīng)時,濾料呈壓實狀態(tài),利用濾料粒徑較小的特點及生物膜的絮凝作用,截留污水中的懸浮物,且保證脫落的生物膜不會隨水漂出,此為截留作用;運行一定時間后,因水頭損失的增加,需對濾池進行反沖洗,以釋放截留的懸浮物以及更新生物膜,保證微生物膜的活性,此為反沖洗過程。
2、BAF工藝流程
BAF反應(yīng)器為周期運行,從開始過濾到反沖洗完畢為一個完整的周期。過程如下:
BAF對進水SS要求較嚴(yán)(一般要求SS≤100 mg/L),經(jīng)預(yù)處理的污水從濾池底部進入濾料層,對濾料層下部進行曝氣,氣水為同向流。在濾池中,污水通過濾料層,水體含有的污染物被濾料層截留,并被濾料上附著的生物降解轉(zhuǎn)化,NH3-N被氧化成NO3-N;同時,溶解狀態(tài)的有機物和特定物質(zhì)也被去除,所產(chǎn)生的污泥保留在過濾層中,由于在堆積的濾料層內(nèi)和微生物膜的內(nèi)部存在厭氧/缺氧環(huán)境,在硝化的同時實現(xiàn)部分反硝化,污泥產(chǎn)量少。
隨著過濾的進行,截留的SS不斷增加,在開始階段濾池水頭損失增加緩慢,當(dāng)固體物質(zhì)積累達到一定程度,使水頭損失達到極限水頭損失或?qū)е耂S發(fā)生穿透,此時就必須對濾池進行反沖洗。
BAF的反沖洗采用氣水聯(lián)合反沖,反沖洗時關(guān)閉進水和工藝空氣,先單獨氣沖,然后氣水聯(lián)合沖洗,最后進行水漂洗。反沖洗時濾料層有輕微膨脹,在氣水對濾料的流體沖刷和濾料間相互摩擦下,老化的生物膜與被截留的SS與濾料分離,沖洗下來的生物膜及SS隨反沖洗排水排出濾池,反沖洗排水回流至預(yù)處理系統(tǒng)。
3、BAF工藝特點
曝氣生物濾池作為一種膜法污水處理新工藝,與傳統(tǒng)活性污泥法和接觸氧化法相比,具有以下特點:
1)具有較高的生物濃度和較高的有機負荷。BAF單位體積內(nèi)微生物量遠遠大于活性污泥法中的微生物量,高濃度的微生物量使得BAF的容積負荷增大,進而減少了池容積和占地面積。
2)工藝簡單、出水水質(zhì)好。由于濾料的機械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產(chǎn)生的物質(zhì)形成的吸附作用,使得出水的SS很低,可用于回用。
3)抗沖擊負荷能力強。整個濾池中分布著較高濃度的微生物,對有機負荷、水力負荷的變化沒有傳統(tǒng)活性污泥敏感,無污泥膨脹問題。
氧的傳輸效率高。濾料粒徑小,氣泡在上升過程中不斷被切割成小氣泡,加大了氣液接觸面積,提高了氧的利用率,曝氣量低于一般生物處理。
易掛膜、啟動快。BAF調(diào)試時間短,不需接種污泥,采用自然掛膜馴化。
6)菌群結(jié)構(gòu)合理。BAF中從上到下形成了不同的優(yōu)勢菌種,使除碳、硝化/反硝化能在一個池子中發(fā)生。
7)自動化程度高。BAF系統(tǒng)可通過PLC控制系統(tǒng)方便地調(diào)整曝氣時間的長短,控制風(fēng)機的供氧量,做到優(yōu)化運行。
8)脫氮效果好??赏ㄟ^濾池中的不同功能區(qū)分布,使濾池在除碳的同時可進行硝化和反硝化。
4、BAF技術(shù)鑒定
1)該工藝經(jīng)示范工程裝置(規(guī)模4800m3/d)運行表明,在進水濃度COD為350~500mg/l,BOD為100-200mg/l,SS為130~200mg/l,PH為6.8~8.5,NH3-N為20~50mg/l,出水可達國家一級標(biāo)準(zhǔn)。
2)示范工程的主要運行參數(shù)為:工藝總停留時間2.5~3.0h,曝氣生物濾池污泥濃度10~18kg/m3,填料填充率50%~70%,一級填料容積負荷10kgCOD/m3.d,水力停留時間50min,氣水比6:1;二級填料容積負荷5kgCOD/m3.d,水力停留時間25min,氣水比2:1。
4)該技術(shù)處理城市污水技術(shù)可靠、經(jīng)濟可行、操作簡便,與國內(nèi)外同類技術(shù)相比,具有世界先進水平。
參考文獻:
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