曝氣生物濾池在污水處理中的應(yīng)用

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，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行了概述，然后重點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，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穩(wěn)定的生物膜，不再繼續(xù)分離。由于細胞膜中有有氧區(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，曝氣生物濾池中使用的填料體積小，過濾效果強，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、處理負荷高、處理效果好、耐沖擊負荷、不需二沉、溫度影響小等優(yōu)點，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)計思路，其主要優(yōu)點如下：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，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)進行有機物降解、硝化反硝化。四是抗沖擊負荷能力強，能更好地適應(yīng)水質(zhì)、水量和環(huán)境的變化。第五，單獨設(shè)置回流或反硝化階段，脫氮效果也很好。

（2）不足

首先，對進水SS要求高，需要嚴(yán)格的預(yù)處理，否則會堵塞濾料，增加使用風(fēng)險。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，同時洗掉濾料上老化的生物膜。反洗時需要停止曝氣生物濾池的運行，恢復(fù)運行需要一段時間。特別是進水懸浮物較多的情況下，反沖洗次數(shù)會較多，會縮短過濾器的運行周期，增加運行成本。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)會有很大的改善。進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，應(yīng)根據(jù)進水水質(zhì)和污水廠的實際情況，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，具有一定的機械強度，成本低廉等，從而達到降低成本，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，直接影響濾池的運行效果。曝氣不僅能為微生物提供溶解氧，還能快速擴散有機物與微生物的相互作用產(chǎn)物，減少濾料的堆積，促進生物膜的及時脫附。相關(guān)研究表明，如果氣水比過低，會嚴(yán)重影響有機物的溶解效果;如果過高，沖刷強度會過高，影響有機物的降解，增加能耗。實踐證明，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月的時間才能完成，只有當(dāng)可降解有機物的去除率達到20% ～ 30%時，才能認(rèn)為掛膜完成。

2.3加強運行維護

曝氣生物濾池在運行過程中，生物陶粒濾池會受到微生物敏感性的影響，因此需要加強管理與維護。一是要保證過濾池的水環(huán)境良好，防止因過濾池負荷變化大而導(dǎo)致過濾器運行不穩(wěn)定。同時要保證穩(wěn)定充足的供氣，因為溶解氧是細菌生長的必要條件，只有充足的曝氣才能促進其生長。反沖洗應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范的要求進行，反沖洗過程中，由于工程處理量大、時間長，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行周期，減少反沖洗次數(shù)和能耗，最好采用BAF工藝對水進行預(yù)處理，減少雜質(zhì)和 SS 進入曝氣生物濾池。

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一步研究解決。在具體應(yīng)用中，要結(jié)合實際情況，進行合理應(yīng)用，并在實踐中不斷探索總結(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。

參考文獻

[1]張琪 . 污水處理中曝氣生物濾池的使用研究 [J]. 資源節(jié)約與環(huán)保 ，2019（12）：90.

[2]陳惠明 ， 余艷鴿 ， 李斌 ， 等 . 膜生物反應(yīng)器和曝氣生物濾池處理黑臭水體研究 [J]. 水處理技術(shù) ，2019，45（11）：122-126.

[3]唐清 . 污水處理中曝氣生物濾池的使用研究 [J]. 低碳世界 ，2019，9（07）：41-42.

[4]張武軍 . 曝氣生物濾池在污染處理中的運用對策 [J]. 區(qū)域治理 ，2019（27）：126-128.