曝气生物滤池
- 格式:doc
- 大小:42.00 KB
- 文档页数:4
曝气生物滤池原理曝气生物滤池是一种常用于水处理领域的技术,用于去除废水中的有机物和氨氮等污染物。
它通过将废水与含有大量微生物的滤料进行接触,利用微生物的生物降解作用将有机物分解为无害物质,从而达到净化水质的目的。
曝气生物滤池的原理主要包括生物降解、曝气和滤料三个方面。
生物降解是曝气生物滤池的核心原理。
废水中的有机物被微生物吸附附着在滤料表面,微生物通过分泌酶类来将有机物分解为简单的无机物和水。
这个过程主要依赖于微生物的代谢活动,所以滤料中的微生物种类和数量对于处理效果有着至关重要的影响。
滤料的表面积越大,微生物的附着量就越多,降解效果也就越好。
曝气是曝气生物滤池的重要环节。
通过向滤料中通入空气,形成气泡,气泡在滤料之间上升时将废水中的有机物和氨氮气化,提供氧气供微生物进行呼吸作用。
同时,气泡的运动也能够使滤料颗粒保持松散状态,增加废水与滤料的接触面积,提高废水的处理效率。
滤料是曝气生物滤池中的载体。
滤料可以是石英砂、活性炭、陶粒等多种材料,其主要作用是提供微生物生长的场所和附着面。
滤料的选择应根据废水的性质和处理要求进行合理搭配,以保证微生物的附着量和降解能力。
此外,滤料还能够过滤废水中的悬浮物,减少后续处理工序的负担。
曝气生物滤池的工作过程一般包括填料沉淀、启动和稳定三个阶段。
首先,在填料沉淀阶段,废水中的悬浮物通过滤料的过滤作用被去除,滤料逐渐形成微生物的附着层。
然后,在启动阶段,给滤料添加适量的活性污泥或种子菌群,以快速形成生物膜。
最后,在稳定阶段,废水经过滤料层时,微生物对有机物进行降解,净化水质。
曝气生物滤池具有结构简单、操作方便、处理效果稳定等优点,被广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理及农村生活污水处理等领域。
然而,曝气生物滤池也存在一些问题,如滤料堵塞、曝气能耗较高等,需要合理设计和管理以提高处理效果和降低运行成本。
曝气生物滤池是一种利用微生物降解有机物的技术,通过生物降解、曝气和滤料等原理来实现水质净化。
曝气生物滤池的工作原理
曝气生物滤池是一种常见的废水处理设备,其工作原理基于生物降解有机物的原理。
在曝气生物滤池中,水通过填料层,填料层上有大量的微生物固定生长,这些微生物可以利用有机物为能源进行生长繁殖,从而将有机物转化为无机物。
进入曝气生物滤池的废水通过填料层,填料层上的微生物会吸附在填料表面形成生物膜。
这些微生物包括各种细菌、藻类和真菌等,它们可以利用废水中的有机物和氧气进行新陈代谢,实现有机物的降解。
为了提供足够的氧气供给微生物进行新陈代谢,曝气设备会向废水中喷洒氧气。
氧气在水中的溶解度很低,通过曝气可以将氧气送入水中,提高水中的氧气浓度,促进微生物的生长和有机物的降解。
随着微生物的生长和繁殖,废水中的有机物被逐渐降解为无机物,比如二氧化碳和水。
这些无机物不会对环境造成污染,符合环保要求。
经过曝气生物滤池处理后的废水质量得到明显提高,可以达到排放标准。
在曝气生物滤池中,填料的选择和填料的表面积对废水处理效果有很大影响。
较大的填料表面积可以提供更多的附着面积供微生物生长,从而提高有机物的降解效率。
因此,在设计曝气生物滤池时,需要考虑填料的种类和填料的表面积,以确保废水得到有效处理。
总的来说,曝气生物滤池通过利用微生物降解有机物的原理,将废水中的有机物转化为无害的无机物,达到净化水质的目的。
通过合理设计填料层和曝气系统,可以提高废水处理效率,保护环境,促进可持续发展。
希望通过本文对曝气生物滤池的工作原理有了更深入的了解。
曝气生物滤池(BAF)BAF技术原理曝气生物滤池(BAF)被称为第三代生物滤池。
滤池中装填粒径较小的粒状滤料,通过滤池内部曝气,滤料表面生长着高活性的生物膜。
污水流经时,利用滤料表面高活性生物膜及滤料之间生物絮体的生物氧化降解作用,对污水进行生化处理;因滤料粒径较小且呈压实状态,在生物膜及滤料之间生物絮体的吸附作用下,滤层可以吸附、截留污水中极大部分的悬浮物(包括脱落的生物膜),其后不需要设置沉淀池。
随着运行时间的延长,滤池水头损失逐渐增加,当达到设计值时需对滤池进行反冲洗,清洗截留的悬浮物以及老化的生物膜。
BAF工艺技术优势1、出水水质好,可达到回用水水质标准。
2、对氨氮的处理出水≤0.5mg/l,对SS的处理出水≤5mg/l。
3、占地面积是一般工艺的1/3-1/5。
4、能耗低,运行费用是一般工艺的1/2。
5、耐冲击负荷、耐低温、启动快。
6、全自动化控制,管理非常简单。
BAF三大技术特色1、高效生物陶粒先进的酶促陶粒滤料,可显著提高生物膜活性,获得更好的出水水质。
李圭白院士主持的专家审查会对我公司生产的生物陶粒评价是:“国内首创,达到国际先进水平,是曝气生物滤池的理想滤料,为曝气生物滤池应用于我国污水处理解决了核心问题。
”2、创新的曝气布气技术和反冲洗布水布气技术解决了小气量均匀布气问题,改进了单孔膜曝气头,曝气均匀度可以达到97%以上,并且不随使用时间的延长而降低。
改进了长柄滤头的布气均匀度和防堵塞性能,绝对避免堵塞的可能。
3、先进可靠、操作维护简单的自控系统。
开发出BAF专用的自动控制系统,采用PLC控制模块或DCS控制系统,具有使用方便、安全性高、成本低的优势。
可密切监测滤池的运行状态,根据出水水质的情况、BAF池的液位、进水泵压力的变化确定反冲的周期和时间(气冲、气水联合反冲、水漂洗),实现滤池的自动反冲洗。
曝气生物滤池技术特点曝气生物滤池是一种新型高效污水处理技术。
——1999年9月4日国家环保总局曝气生物滤池与普通活性污泥法相比,具有有机负荷高、占地面积小(是普通活性污泥法的1/3 )、投资少(节约30%)、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点。
曝气生物滤池(Biological Aerated Filter)简称BAF,是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺。
该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)的作用,其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体,节省了后续沉淀池(二沉池),其容积负荷、水力负荷大,水力停留时间短,所需基建投资少,出水水质好:运行能耗低,运行费用省。
一、基本原理BAF生物曝气滤池,主要由颗粒生物填料床、曝气系统、反冲洗系统三部分组成。
颗粒状生物滤料(陶粒),表面粗糙,比表面积大,并渗入活性酶在滤料上附着生长高浓度的专性微生物膜,这些专性微生物以污水中的有机物作为氮源、碳源及能量来源而生长繁殖,通过其新陈代谢降解水中的污染物。
污水自上而下进入生物曝气滤池,空气从填料床下端进入,在滤料空隙间曲折上升,与污水及滤料上附着的生物膜充分接触,在好氧条件下发生气、液、固三相反应。
由于生物膜附着在滤料上,不受泥龄限制,因而种类丰富,对于污染物的降解十分有利。
污染物被吸附、拦截在滤料表面,作为降解菌的营养基质,加速降解菌形成生物膜,生物膜又进一步“俘获”基质,将其同化、代谢、降解。
在碳氧化/硝化合并处理时,靠近滤池进水口的滤层段内有机污染浓度高,异养菌群占绝对优势,大部分BOD在此得以降解,浓度逐渐降低。
粒状滤料及5生物膜除了吸附拦截等作用外,兼起过滤的作用。
随着处理过程的进行,存滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥。
这些悬浮状活性污泥在滤料缝隙间形成了污泥滤层,在氧化降解污水中有机物的同时,还起到了很好的吸附过滤作用,从而能使有机物及悬浮物均能得到比较彻底的清除。
在滤池运行过程中,随着生物膜的新陈代谢,脱落的生物膜及滤料上截留的杂质不断增加,滤料中水头损失增大,水位上升,到一定时期,需对滤料进行反冲洗。
BAF生物曝气滤池以其储存在加氯消毒池中清澈的出水作为反冲用水,不另设反冲水池,反冲洗废水通过排水管回流到一级处理设施。
曝气生物滤池简称BAF,是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺,于90年代初得到较大发展,最大规模达几十万吨每天,并发展为可以脱氮除磷。
1简介曝气生物滤池Biolog icalAerate d Filter原理示意图该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)的作用。
曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体一体的新工艺。
2①一次性投资比传统方法低1/4;②占用面积为常规工艺的1/10~1/5,运行费低1/5;③进水要求悬浮物50~60mg/L,最好与一级强化处理相结合,如采用水解酸化池;④填料多为页岩陶粒,直径5mm,层高1.5~2m;⑤水往下、气往上的逆向流可不设二沉池。
曝气生物滤池与普通活性污泥法相比,具有有机负荷高、占地面积小(是普通活性污泥法的1/3)、投资少(节约30%)、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点,但它对进水S S要求较严(一般要求SS≤100mg/L,最好SS≤60mg/L),因此对进水需要进行预处理。
同时,它的反冲洗水量、水头损失都较大。
曝气生物滤池作为集生物氧化和截留悬浮固体于一体,节省了后续沉淀池(二沉池),具有容积负荷、水力负荷大,水力停留时间短,所需基建投资少,出水水质好:运行能耗低,运行费用少的特点。
3BIOSTY R工艺BIOSTY R是法国O TV公司的注册水处理工艺技术,由于采用新型轻质悬浮填料--BIOSTY RENE(主要成分是聚苯乙烯,且比重小于1g/cm3)而得名。
下面以去除B OD、SS并具有硝化脱氮功能的反应器为例说明其工艺结构与基本原理。
BIOSTY R工艺是一种上流生物滤池,是一种运行可靠、自动化程度高、出水水质好、抗冲击能力强和节约能耗的新一代污水处理革新工艺,工艺成熟高效。
曝气生物滤池(BAF)简介曝气生物滤池(biological aerated filter,BAF)属于生物处理的生物膜法范畴,该技术最早由法国OTV(L'omnium de Fraitements er valorization )公司开发。
曝气生物滤池的特点:1)采用气水平行上向流,使气、水进行很好的均分,防止了气泡在滤层中的凝结,氧利用率高,能耗相对较低;2)与下向流过滤相反,上向流过滤持续在整个滤池高度上提供正压条件,可以更好的避免沟流或短流;3)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高负荷仍然能保证工艺的稳定和可靠性;4)采用气水平行上向流,空气能将固体物质带入滤床深处,使得过滤空间能很好的被利用。
以上特点使得曝气生物滤池具有以下优势:1)容积负荷可以很高,使得池体和占地都相对较小;2)出水水质好,可达到《污水综合排放标准》的一级标准,无需另设二沉池,节省基建费用,另外氧利用率高,大大降低运行成本;3)自动化程度高,无污泥膨胀问题,日常操作管理简单,微生物不会流失,系统可间断运行。
曝气生物滤池结构曝气生物滤池的结构形式与普通的快滤池类似,曝气生物滤池其主体由滤池池体、滤料层、承托层、布水系统、反冲洗系统、出水系统、出水系统、管道和自控系统组成。
BAF工艺介绍BAF工艺最初应用于污水处理的三级处理,后发展成直接用于二级处理,并且派生出许多以曝气生物滤池为主体工艺的多种组合工艺。
由于曝气生物滤池所具有的各项优点,使得曝气生物滤池广泛的应用于城市生活污水的二级处理当中,部分工况废水处理及饮用水微污染处理也有相当的运用。
按照污水处理要求的不同,可将BAF工艺分为以下几类:除碳工艺;除碳/硝化工艺;除碳/硝化/反硝化工艺;反硝化/(除碳、硝化)工艺。
除碳工艺适用范围:DC曝气生物滤池主要应用于处理可生化性较好的工业废水以及排放标准对氨氮等营养物质没有特殊要求的生活污水。
曝气生物滤池总高度曝气生物滤池(Aeration Biological Filter,简称ABF)是一种应用于污水处理工程中的重要设施,其主要作用是通过对污水进行生物降解,达到净化水质的目的。
在曝气生物滤池中,微生物附着在滤料表面,在有氧条件下通过代谢作用分解有机物,从而实现对污水的净化。
曝气生物滤池的总高度是一个关键参数,影响着处理效果和运行成本。
曝气生物滤池的总高度受多种因素影响,主要包括滤料类型、滤层厚度、曝气强度等。
滤料类型直接关系到微生物的生长环境和滤池的过滤效果,常用的滤料有砂、活性炭、陶粒等。
滤层厚度决定了微生物附着的空间,一般而言,厚度越大,处理效果越好,但同时占地面积也越大。
曝气强度影响着氧气在滤层中的分布,从而影响微生物的降解效果。
曝气生物滤池的高度与处理效果存在一定的关系。
在一定范围内,滤池高度增加,处理效果会相应提高。
但当滤池高度超过一定值后,处理效果的提升幅度逐渐减小。
这是因为滤池高度增加,虽然可以增加微生物附着面积,提高处理能力,但同时也会导致氧气传输距离增加,降低降解效率。
因此,在设计曝气生物滤池时,应根据实际情况合理选择滤池高度,以实现最佳处理效果。
在设计曝气生物滤池时,还需考虑其他因素,如进水水质、出水标准、运行成本等。
设计者应充分了解污水处理需求,结合工程实际情况,选用合适的滤料、滤池高度和曝气设备,以确保处理效果,降低运行成本。
总之,曝气生物滤池在污水处理工程中发挥着重要作用。
设计曝气生物滤池时,应充分考虑各种因素,合理选择滤池高度,以实现最佳处理效果。
同时,还需关注滤料类型、曝气强度等参数,确保滤池运行稳定、高效。
曝气生物滤池总高度摘要:1.曝气生物滤池简介2.曝气生物滤池总高度的定义与计算方法3.曝气生物滤池总高度的影响因素4.曝气生物滤池总高度与处理效果的关系5.优化曝气生物滤池总高度的建议正文:曝气生物滤池(Aerobic 生物滤池)是一种用于污水处理的设施,通过生物降解和吸附作用,对污水中的有机污染物进行处理。
曝气生物滤池的总高度是一个重要的设计参数,影响着处理效果、投资成本和运行维护费用。
曝气生物滤池总高度是指从滤池底部到集水槽顶部的垂直距离。
计算曝气生物滤池总高度时,需要考虑以下因素:1.滤料层厚度:根据处理水质的特性和处理目标,选择合适的滤料,并确定其厚度。
2.承托层厚度:保证滤料层的稳定性,通常选用轻质材料如砾石、沙等。
3.曝气系统高度:包括曝气设备、曝气管道及曝气头等,确保充足的曝气效果。
4.集水槽高度:用于收集处理后的水,应满足排水要求。
曝气生物滤池总高度受多种因素影响,主要包括:1.处理水质:污水中污染物浓度、种类和处理目标会影响滤池的设计参数。
2.设计流量:污水处理设施的处理能力,决定滤池的大小和高度。
3.滤料类型:不同滤料的比表面积、孔隙率等特性会影响处理效果和滤池高度。
4.曝气方式:不同曝气方式对处理效果和能耗有影响,从而影响曝气生物滤池总高度。
曝气生物滤池总高度与处理效果密切相关。
合适的高度可以保证滤池具有良好的处理效果,同时降低投资成本和运行维护费用。
在设计过程中,需要综合考虑各种因素,以达到最佳的工程效果。
优化曝气生物滤池总高度的建议如下:1.根据处理水质特点,选择合适的滤料类型和厚度。
2.合理设计曝气系统,确保充足的曝气效果,降低能耗。
3.结合设计流量,合理确定滤池总高度,避免过高或过低。
4.考虑运行维护成本,选用经济、耐用的材料和设备。
曝气生物滤池简介曝气生物滤池是一种常用于水处理的生物滤池,通过曝气作用和微生物的附着生长来实现水质的净化。
本文将介绍曝气生物滤池的工作原理、设计要点以及在水处理领域的应用。
工作原理曝气生物滤池的工作原理是利用曝气装置向滤池中注入氧气,提供微生物生长所需的氧气。
水中的有机物和氨氮等污染物被微生物附着在滤料表面,微生物通过吸附、吸收和降解作用将污染物转化为无害物质。
同时,氧气的供给也促进了微生物的活性和生长。
设计要点1. 曝气装置曝气装置通常采用气泡曝气或微小颗粒曝气方式。
气泡曝气常用的设备有气石、气泡帽等,它们能将氧气均匀地分布到滤料中。
微小颗粒曝气常用的设备有飘浮填料和聚合球,能增加曝气面积和气囊的稳定性。
2. 滤料选择曝气生物滤池的滤料选择对滤池的效果有重要影响。
常用的滤料有石英砂、粗砂、煤炭等。
滤料应具有良好的比表面积和孔隙度,便于微生物的附着和生长,并且易于清洗和维护。
3. 水力负荷曝气生物滤池的水力负荷是指单位时间单位面积内的流量。
合理的水力负荷可保证水在滤料中停留的时间足够长,使微生物有足够的时间对污染物进行处理。
一般来说,水力负荷的设计要根据水质和处理效果的要求进行调整。
4. 气水比气水比是指单位时间内供气量与单位时间内供水量的比值。
合理的气水比能够提供充足的氧气供给,促进微生物的生长和活性。
不同的水处理目标和水质要求会对气水比有一定的要求,因此在设计时需要根据实际情况进行选择。
应用领域曝气生物滤池在水处理领域有着广泛的应用。
主要应用于污水处理厂、工业废水处理和水源地水质提升等方面。
1. 污水处理厂曝气生物滤池可以作为污水处理厂中的一道工艺流程,用于去除污水中的有机物、氨氮和悬浮物等。
通过微生物的作用,将污水转化为较为清洁的水体,提高水质净化效果。
2. 工业废水处理曝气生物滤池在工业废水处理中也有广泛的应用。
工业废水中的有机物和重金属等能够通过微生物的降解和吸附作用进行处理,以达到排放标准。
曝气池与曝气生物滤池区别详解一、曝气池曝气池(aeration basin)是人们按照微生物的特性所设计的生化反应器,有机污染质的降解程度主要取决于人们所设计的曝气反应条件。
曝气池利用活性污泥法进行污水处理,池内提供一定污水停留时间,满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。
曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。
池体一般用钢筋混凝土筑成,平面形状有长方形、方形和圆形等。
曝气原理曝气是使空气与水强烈接触的一种手段,其目的在于将空气中的氧溶解于水中,或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。
换言之,它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。
它还有其他一些重要作用,如混合和搅拌。
空气中的氧通过曝气传递到水中,氧由气相向液相进行传质转移,这种传质扩散的理论,应用较多的是刘易斯和惠特曼提出的双膜理论。
双膜理论认为,在“气-水”界面上存在着气膜和液膜,气膜外和液膜外有空气和液体流动,属紊流状态;气膜和液膜间属层流状态,不存在对流,在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯度。
如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度,空气中的氧继续向内扩散透过液膜进入水体,因而液膜和气膜将成为氧传递的障碍,这就是双膜理论。
显然,克服液膜障碍最有效的方法是快速变换“气-液”界面。
曝气搅拌正是如此,具体的做法就是:减少气泡的大小,增加气泡的数量,提高液体的紊流程度,加大曝气器的安装深度,延长气泡与液体的接触时间。
曝气设备正是基于这种做法而在污水处理中被广泛采用的。
曝气方法曝气方法可分为两种,主要有鼓风曝气和机械曝气。
鼓风曝气又称压缩空气曝气,主要由曝气风机及专用曝气器组成。
采用这种方法鼓风曝气的曝气池,多为长方形混凝土池,池内用隔墙分为几个单独进水的隔间,每一隔间又分成几条廊道。
污水入池后顺次在廊道内流动,至另一端排出。
空气是用空气压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩散装置,成为气泡弥散逸出,在气液界面把氧气溶入水中。
曝气生物滤池的工作原理曝气生物滤池(trickling filter)是一种常见的废水处理设备,通过生物附着在固定填料表面上的膜片氧化废水中的有机物质,从而净化水体。
本文将介绍曝气生物滤池的工作原理及其在废水处理中的应用。
一、曝气生物滤池的构成及组成部分曝气生物滤池主要由水箱、填料层、曝气系统和排水系统组成。
1. 水箱:是曝气生物滤池的主体结构,用于容纳废水。
2. 填料层:填料层一般采用多孔或多面体材料,如塑料环、陶粒等,用于提供大量的附着表面,以便生物附着。
3. 曝气系统:曝气系统通过向填料层提供空气,促使废水中的有机物与生物附着上的菌落相互作用,进而实现废水的处理。
曝气系统通常由风机、曝气管和曝气喷嘴组成。
4. 排水系统:用于收集经过曝气生物滤池处理后的废水,通常通过排水管道排放至下游处理步骤。
二、曝气生物滤池的处理过程主要包括废水的进水、生物附着、氧化降解有机物以及废水的排出等步骤。
1. 废水的进水:废水通过进水管道进入水箱,从而进入曝气生物滤池。
2. 生物附着:废水经由进水管道流入填料层,填料层表面有大量的空隙和孔隙,提供了丰富的生物附着表面。
废水中的有机物质以及微生物在填料表面形成生物膜,这些膜由微生物及其代谢产物所组成。
3. 氧化降解有机物:废水中的有机物质在生物膜上发生降解反应。
曝气系统通过曝气管和曝气喷嘴向填料层提供氧气。
氧气通过曝气喷嘴喷入填料层,形成气泡和水流的交换界面,促进废水中的有机物质与生物膜上的微生物有更多的接触机会,并为微生物提供氧气。
同时,填料层的空隙和孔隙提供了充足的通气空间,保证曝气系统的运行。
4. 废水的排出:经过生物降解后,废水中的有机物质得到显著减少。
处理后的水通过排水系统排出曝气生物滤池,进入下一步处理或直接排放。
三、曝气生物滤池的应用曝气生物滤池常被应用在城市废水处理、工业废水处理以及农村生活污水处理等领域。
1. 城市废水处理:曝气生物滤池常被用于城市废水污染物的降解及水质的提升。
曝气生物滤池工艺班级:给排水XXX 姓名:XXXX 学号:XXXXXXXXXX摘要:作为污水生物处理的新工艺之一——曝气生物滤池工艺,有着活性污泥法的优点,但又与普通生物滤池有所不同。
本文主要介绍曝气生物滤池的发展、处理系统及结构、原理、工艺类型、组合形式介绍、工艺特点及问题与前景。
关键词:曝气生物滤池工艺类型工艺特点曝气生物滤池(Biological Aerated Filter)简称BAF,是八十年代末九十年代初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生物处理新工艺。
自从首座曝气生物滤池被发明,在科研人员和工程技术人员的共同努力下,BAF技术取得了长足的发展,工艺趋于更加成熟,功能更加完善。
该技术不仅可用于污水处理厂的三级精处理和水体富营养化处理,而且广泛地适用于城市污水、小区生活污水、以及各类的工业废水处理。
随着研究的深入,曝气生物滤池从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺,具有去除SS、COD、BOD5、硝化、脱氮除磷、去除AOX(有害物质)的作用。
世界上首座曝气生物滤池于1981年在法国投产,随后在欧洲各国得到广泛应用。
美国和加拿大等美洲国家在20世纪80年代末引进此工艺,日本、韩国和中国台湾也先后引进了此项技术。
目前世界上较大的环保公司如法国得利满公司、德国菲力普穆勒公司、法国VEOLIA公司均把它作为拳头产品在全世界推广。
在国内,曝气生物滤池正处于推广阶段。
曝气生物滤池处理系统及结构如下:(1)池体滤料层高度2.5~4.5m,(2) 承托层高度0.3~0.4m,配水区高度1.2~1.5m,清水区高度1.0~1.3m,超高0.3~0.5m。
(3)滤料为球型多孔生物滤料。
(4)承托层、布水系统、布气系统、反冲洗系统、出水系统等。
曝气生物滤池处理污水的原理是反应器内填料上生长的生物膜中微生物氧化分解作用、填料及生物膜的吸附截留作用和沿水流方向形成的食物链分级捕食作用以及生物膜内部微环境和厌氧段的反硝化作用。
首先是微生物附着在填料表面上,污水在流经载体表面过程中 ,通过有机营养物的吸附,氧向生物膜内部的扩散以及膜中所发生的生物氧化作用,对污染物进行分解。
在生物滤池中,污染物、溶解氧及各种必需的营养物质首先要经过液相扩散到生物膜表面,进而到生物膜内部,不但维持了膜上生物群的生长,而且扩散到生物膜表面或内部的污染物也有机会被生物膜生物所分解与转化,最终形成各种代谢产物(CO2、水等)。
曝气生物滤池的过滤作用表现为填料本身就具有机械的截留作用和吸附作用,进水中的颗粒粒径较大的悬浮状物质被截留,经过培菌后滤料上生长有大量微生物,微生物新陈代谢作用产生的粘性物质如多糖类、酯类等起吸附架桥作用,与悬浮颗粒及胶体粒子粘结在一起,形成细小絮体,通过接触絮凝作用而被去除。
因此,生物滤池通过过滤作用就能去除部分污染物,与一般的生物接触氧化反应器仅靠微生物作用去除污染物相比,更具有优越性。
由于生物膜生长,固着在比表面积较大的滤料表面上,这就使得池中容纳着大量微生物,从而在体现出容积负荷高、停留时间短的特点的同时,又能保证滤池在较低的污泥负荷下运行,为进一步降解污水中的有机污染物提供了可靠的保证,进而获得了优良的处理效果,保证了出水的稳定性。
曝气生物滤池的基本类型有如下分类:Biocarbone、Biostyr、Biofor (生物过滤氧化反应池)三种基本工艺。
Biocarbone为早期形式,目前大多采用Biostyr和Biofor工艺。
(1)Biocarbone工艺,其滤料为密度比水大的球形陶粒,结构类似于普通快滤池,经预处理的污水从滤池顶部流入,向下流出滤池,在滤池中下部进行曝气,气水处于逆流,在反应器中,有机物被微生物氧化分解,NH3—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,在硝化的同时能实现部分反硝化。
(2)Biostyr工艺是法国OTV公司对其原有BIOCARBONE的一个改进,其滤料为相对密度小于1的球形有机颗粒,漂浮在水中。
经预处理的污水与经硝化的滤池出水按一定回流比混合后进入滤池底部。
在滤池中间进行曝气,根据反硝化程度的不同将滤池分为不同体积的好氧和缺氧部分。
在缺氧区,一方面反硝化菌利用进水中的有机物作为碳源,将滤池中的NO3—N转化为N2,实现反硝化。
另一方面,填料上的微生物利用进水中的溶解氧和反硝化产生的氧降解BOD,同时,一部分SS被截留在滤床内,这样便减轻了好氧段的固体负荷。
经过缺氧段处理的污水然后进入好氧段,在好氧段微生物利用气泡中转移到水中的溶解氧进一步降解BOD,硝化菌将NH3—N氧化为NO3—N,滤床继续截留在缺氧段没有去除的SS。
流出滤池的水经上部滤头排出,滤池出水分为:①排出处理系统;②按回流比与原水混合进行反硝化;③用作反冲洗。
(3)BIOFOR工艺是由Degremont公司开发的,其底部为气水混合室,之上为长柄滤头、曝气管、垫层、滤料。
Biofor(生物过滤氧化反应池)是得利满水务继滴滤池、Biodrof干式过滤系统之后的专为污水处理厂设计的第三代生物膜反应池。
与其它类型的生物过滤工艺相比,Biofor主要具有下列特性:①向上流生物过滤进水自滤池底部流向顶部,上流过滤在滤池的整个高度上持续提供正压条件,与下向流过滤相比提供了许多优势。
②使用特制的过滤及生物膜支持煤介:Biolite生物滤料确保获得较高的生物膜浓度和较大的截留能力,并加长了运行周期。
③高性能曝气,Biofor采用了特制的曝气头:它不仅能高效的供氧,而且节约能源、使用安全、易于操作和维护。
④流体完全均匀的分布:空气和水流为同向流。
Biofor生物滤池的滤板配有25UB33e滤头,该滤头的防阻塞设计通过均匀的配水使过滤效果优化。
曝气生物滤池根据其在污水处理过程中去除污染物或营养物质的不同,可分为除碳型(DC曝气生物滤池)、硝化型(N曝气生物滤池)、硝化/反硝化型、反硝化型以及除磷滤池等。
曝气生物滤池功能的调整是通过对曝气管道位置的设置,即好氧区及厌氧区的分配,来控制硝化反应和反硝化反应的程度(也可以单独进行硝化反应或反硝化反应),从而实现其相应的功能。
此外,亦也经由进水水质调控得以实现的。
(如出水回流、进水投加除磷混凝剂等)⑴除碳型(DC曝气生物滤池)主要用于处理可生化性较好的工业废水以及对氨氮等营养物质没有特殊要求的生活污水,其主要去除对象为污(废)水中的碳化有机物和截留污水中的悬浮物,也即去除BOD、COD、SS。
纯以去除污(废)水中碳化有机物为主的曝气生物滤池称为DC曝气生物滤池。
由于DC曝气生物滤池属于生物膜法处理工艺,所以当进水有机物浓度较高,同时有机负荷较大时,其生物反应的速度很快,微生物的增殖也很快,同时老化脱落的微生物膜也较多,使滤池的反冲洗周期缩短。
所以对于采用DC曝气生物滤池处理污(废)水时,建议进水CODcr≤1500mg/L,BOD/COD≥0.3。
⑵硝化型(N曝气生物滤池)硝化型曝气生物滤池主要对污水中的氨氮进行硝化,故称为N曝气生物滤池,适用于仅需要进行硝化反应的场合(即排放标准只对氨氮有做要求而对总氮则无规定)。
在该段滤池中,供气较为充足整个滤床处于好氧状态,由于进水中的有机物浓度较低,异养微生物较少,优势生长的微生物为自养性硝化菌,将污水中的氨氮氧化成硝酸氮或亚硝酸氮。
同样在该段滤池中,由于微生物的不断增殖,老化脱落的微生物膜也较多,所以间隔一定时间也需对该滤池进行反冲洗。
⑶反硝化型(DN曝气生物滤池)反硝化型(DN)曝气生物滤池,不设曝气管道,只设有反冲洗布气管道。
反硝化型(DN)曝气生物滤池整个滤床均处于厌氧状态,在厌氧条件下,NO3-N 和NO2-N 在硝化菌的作用下被还原为气态N2,从而实现脱氮作用;反硝化型(DN)曝气生物滤池适用对出水总N有要求的场合;⑷硝化/反硝化型具有硝化和反硝化功能的BAF生物滤池,其曝气管位于滤床中的经过计算的位置,将滤床分隔为下部厌氧区和上部好氧区,它可以去除所有可降解的污染物,含碳污染物(COD和BOD),悬浮物(SS),氨氮和硝酸盐(即总氮)。
污水首先进入滤床下部的厌氧区,在此进行反硝化反应。
即在厌氧条件下,NO3-N 和NO2-N 在硝化菌的作用下被还原为气态N2;然后进入上部的好氧区,在此将含碳污染物分解,将氨氮转化为硝态氮。
曝气生物滤池工艺特点介绍如下并与其他生物滤池比较:特点:(1)采用新型填料;(2)采用气水平行上向流。
比较:(1)较小的池容和占地面积;(2)高质量的处理出水;(3)简化处理流程;(4)基建费用、运转费用节省;(5)管理简单;(6)设备可间断运行。
作为一种崭新的水处理工艺——曝气生物滤池正处在推广之中。
根据目前的研究和应用情况,今后仍有很多问题有待研究:生物膜的特点及其快速启动的方式;生物氧化功能和过滤功能之间的相互关系;反冲洗过程中生物膜的脱落规律;进一步拓宽曝气生物滤池的应用范围,研究其在水深度处理、微污染源水处理、难降解有机物处理、低温污水的硝化、低温微污染水处理问题中如何与其他工艺相结合。
曝气生物滤池中核心介质――滤料的研究也会促进该工艺在中国的应用的范围,BIOSTYR、Biofor两种工艺功能比较强大,但在中国大范围的应用仍存在问题,如专利问题,再有它们从投资上都比较大,这也阻碍了这两种工艺在中国的大范围的应用。
所以特种滤料的的研究与生产的国产化将是曝气生物滤池在国内大范围的应用的关键。
参考文献:1.水处理新技术、新工艺与设备白润英肖作义宋蕾2.曝气生物滤池专题站 BAF工艺介绍3.曝气生物滤池(BAF)的研究进展朱正齐姜佩华陈季华4.曝气生物滤池(BAF)及其设计张诗化郑俊5.生物处理技术,BAF曝气生物滤池工艺探讨。