1 曝气生物滤池工艺原理及印染废水深度处理中应用
摘要：本文介绍了曝气生物滤池的工艺原理和应用现状，在此基础上，结合印染废水深度处理的特点，给出了应用曝气生物滤池处理印染废水的组合工艺。
关键词：曝气生物滤池；印染废水；深度处理；组合工艺
曝气生物滤池（Biological Aerated Filter 简称BAF） 是20 世纪80 年代末90 年代初在普通生物滤池的基础上，借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺，最初用于污水的三级处理，后发展成直接用于二级处理。自80 年代在欧洲建成第一座曝气生物滤池污水处理厂后，曝气生物滤池已在欧美和日本等发达国家广为流行，目前世界上已有数百多座大大小小的污水处理厂采用了这种技术。随着研究的深入，曝气生物滤池从单一工艺逐渐发展成综合工艺，具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮除磷、除去AOX 的作用。
1 关于曝气生物滤池
1.1 曝气生物滤池工艺原理
尽管曝气生物滤池池体类型以及运行方式有多种多样，各有特点，但其基本原理是都是以过滤为主体的生化处理工艺，通常由配水系统、曝气系统、粒状的填料床、出水、反洗水收集系统以及自控系统等组成。曝气生物滤池实质是一种生物膜法，即在曝气池中填充生物填料，利用填料表面附着的生物膜降解水中污染物的处理单元。由于所选填料自身的特点，填料表面容易附着生物膜。生物膜中生长着众多种属和数量的微生物，有好氧菌、兼氧菌、厌氧菌，所以曝气生物滤池对水中的各种有机物都有一个很好的去除作用，同时对氨氮也有很高的去除效率。 2 1.2 曝气生物滤池研究应用现状
曝气生物滤池可分为上向流和下向流两种，早期曝气生物滤池多采用下向流，如BIOCARBON[1]。现在多采用上向流方式（即采用气水同向流），使布水、布气更加均匀，同时在水气上升过程中可把底部截留的SS 带入滤池中上部，增加了滤池的纳污能力，延长了工作周期。目前，上向流曝气生物滤池有BIOFOPR、BIOSTYR、COLOX、Deepbed、BIOPUR等多种形式[2]，其中BIOFOPR 和BIOSTYR 应用较为广泛。作为在20 世纪80 年代末在欧美发展起来的一种新型污水处理技术，国内外学者在BAF工艺处理方面做了大量的工作，对其滤料选择、硝化反硝化脱氨氮、除磷、动力学机理以及反冲洗等各个方面都作了深入的研究。
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曝
气
生
物
滤
池及
生
物
滤
料
技
术
一、曝气生物滤池(一)曝气生物滤池机理及工艺特点曝气生物滤池技术首先被用作三级处理,后来发展成直接用于二级处理。曝气生物滤池是在普通生物滤池的基础上,并借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺。随着研究的深入,从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺,具有去除SS、CODcr、BOD、硝化、脱氮除磷、除去AOX(有害物质)的作用,其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体,节省了后续二次沉淀池,在保证处理效果的前提下使处理工艺简化。此外,曝气生物滤池工艺具有有机物容积负荷高、水力负荷大、水力停留时间短、所需基建投资少、能耗及运行成本低,同时该工艺出水水质高等特点。曝气生物滤池属第三代生物膜反应器,不仅具有生物膜工艺技术的优势,同时也起着有效的空间过滤作用,通过使用特殊的滤料和正确的配气设计,曝气生物滤池具有以下工艺特点。1、上向流形成了对工艺有好处的半柱推条件,即使采用高过滤速度和负荷,仍能保证曝气生物滤池工艺的持久稳定性和有效性。2、采用气水平行上向流,使得气水进行极好均分,防止了气泡在滤料层中凝结核气堵现象,氧的利用率高,能耗低。3、采用气水平行上向流,使空间过滤能被更好的运用,空气能将固体物质带入滤床深处,在滤池中能得到高负荷、均匀的固体物质,从而延长了反冲洗周期,减少清洗时间和清洗时用的气水量。4、与下向流过滤相反,上向流过滤维持在整个滤池高度上提供正压条件,可以更好地避免形成沟流或短流,从而避免通过形成沟流来影响过滤工艺而形成的气阱。5、滤料层对气泡的切割作用使气泡在滤池中的停留时间延长,提高了氧的利用率。6、由于滤池极好的截污能力,使得曝气生物滤池后面不需再设二次沉淀池。(二)曝气生物滤池的基本类型目前工程中曝气生物滤池的使用形式可以分为三大类,即下向流曝气生物滤池,上向流生物曝气滤池,上向流运行、下向流反冲式曝气生物滤池。目前应用比较多的为上向流生物曝气滤池。曝气生物滤池主要有以下三种基本类型。1、BIOCARBONE生物滤池。BIO-CARBONE工艺在一个池内同时实现生物膜的生物处理技术和过滤澄清的物理处理技术,适用于市政污水和工业废水的处理,对于去除COD、硝化/反硝化都有较好的效果。BIOCARBONE生物滤池结构如图1所示。填料采用密度比水大的膨胀板岩,结构类似于普通快滤池。待处理的污水从滤池顶部流入,下向流流出滤池,在滤池中下部进行曝气,气水处于逆流接触。在滤池中有机物被BIOCARBONE生物滤池结构示意图微生物氧化分解,NH4-N被氧化成NO3-N,另外由于在生物膜内部存在厌氧/兼氧环境,因此在硝化的同时能实现部分反硝化。在无脱氮要求的情况下,滤池底部的水可直接外排,一部分留作反冲洗之用;如果有脱氮要求,出水需进入下一级后置反硝化柱,同时需外加碳源。一般情况下在单个BIOCARBONE滤池中不能同时取得理想的硝化/反硝化效果。随着反应的进行,截留的悬浮物(SS)及脱落的生物膜不断增加,固体物质在滤层上部形成表面堵塞层,阻止气泡的释放,使生物滤池的水头损失不断的增加,当达到极限水头损失,此时应立即进行反冲洗再生,以去除滤床内过量的生物膜SS,恢复处理能力。该系统采用气水联合反冲洗,水气交替单独反冲,最后用水漂洗。反冲洗水为经处理后的达标水,反冲洗水从滤池底部进入上部流出,反冲空气来自底部单独的反冲气管,反冲时关闭底部进水和工艺空气。在反冲洗过程中,滤层有轻微的膨胀,在气水对填料的流体冲刷和填料间相互摩擦下,老化的生物膜与被截留的悬浮物与填料分离,随着反冲洗排水一起排出生物滤池,并被回流至预处理部分进行分离。2、BIOSTYR生物滤池。随着曝气生物滤池技术的不断发展,法国OTV公司对原有的BIOCARBONE生物滤池进沼气与生态
高效沉淀池在污水处理厂深度除磷中的工艺调试研究
我国对城镇污水处理厂的排放标准日益提高，污水深度处理工艺正广泛应用于城镇污水处理厂的新建和提标改造工程。磷是造成水体富营养化的限制因子，采用高效沉淀池工艺可实现深度除磷。文章进行了高效沉淀池工艺调试研究，研究结果表明高效沉淀池工艺对城镇污水处理厂深度除磷有良好的效果，高效沉淀池出水TP可达到甚至高于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）的一级A标准。工艺调试研究时，先进行实验室静态试验研究，确定适合生物反应池出水的PAM型号，同时确定PAC和PAM的初始投加量。高效沉淀池工艺调试研究时，按污泥回流量、PAM投加率、PAC投加率逐步确定最佳工艺参数，并根据排泥浓度和污泥沉降比确定最佳排泥量。
标签：城镇污水处理厂；高效沉淀池；深度除磷；工艺调试研究
Abstract： The discharge standard of pollutants for municipal wastewater
treatment plant becomes stricter. More advanced treatment technologies are applied in
the construction projects and upgrading and reconstruction projects. Phosphorus is the
limiting factor of eutrophication of water body. Phosphorus removal can be achieved
by high-efficiency sedimentation tank. Commissioning research showed that
high-efficiency sedimentation tank had good treatment efficiency on advanced
第 1 页 共 11 页 污水处理曝气生物滤池工艺研究
曝气生物滤池（BAF）工艺概况
就水环境治理技术而言，目前除物理化学方法外，其他基本属于生物法的范畴，生物法在专业上分为活性污泥法和生物膜法两大类。曝气生物滤池（BAF）工艺属于生物膜法范畴，生物膜法技术原理是利用附着、包裹生长于某些固体载体表面的微生物形成生物膜，对水中的有机污染物、氮等进行处理。
从污水生物法处理的发展历史看，生物膜法先于活性污泥法诞生，早期的生物膜法虽然和活性污泥法相比，具有生物量高、净化效果好和能耗低的特点，但由于其水力负荷和有机负荷较低，在大型污水处理项目的应用受到限制。因此，目前国内污水处理厂多采用活性污泥法及其衍生工艺，如：A2O 工艺、SBR 工艺、MBR 工艺、氧化沟工艺、AO
工艺等。
第 2 页 共 11 页 从20 世纪80 年代末起，在普通生物滤池的基础上，通过对生物膜反应器结构、滤料载体及曝气系统的不断创新改进，同时增设了反冲洗系统，实现了自动化控制，能承载的水力负荷和有机负荷得到了大幅度提升，甚至远高于活性污泥法，且处理效率和效果也得到极大提高，使曝气生物滤池（BAF）这种新型污水处理工艺开始在国外得到推广运用。该技术在国外最初用于污水的三级处理，后发展成直接用于污水的二级处理；在我国最先被直接用在二级处理上，后来随着我国对排水标准的提高，现越来越多地用在了污水厂提标改造上。目前，BAF 工
艺在欧美和日本等发达国家广为流行，全世界已有大大小小数千家污水处理厂采用了该项技术，我国也有上百家污水处理厂采用了该技术。该工艺技术的基本工作结构图如下： 第 3 页 共 11 页
影响 BAF工艺在实践中处理效果的核心主要是高效能生物滤料、空气扩散器系统、布水系统、反冲洗系统及精准智能化控制软件系统等BAF 工艺核心产品、设备以及对BAF 系列工艺的选择运用。生物滤料是微生物膜的主要载体，不但有污水生物处理功能，还具有截留固体悬浮物及微粒的物理过滤作用，其性能决定了生物滤池能否高效、长期运行。空气扩散器系统是生物滤池中好氧微生物生长所需氧气的主要来源，同时也是维持滤池内生物膜高活性、保持有机物和氨氮高去除率的必备条件。布水－反冲洗系统主要功能是使污水均匀进入滤池并通过反
