曝气生物滤池工艺
曝气生物滤池(biological aerated filter)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［1～3］，但它对进水SS要求较严(一般要求SS≤100 mg/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（Biological Aerated Filter）是八十年代末、九十年代初最先在欧美发展起来的一种新型污水生物处理技术。
曝气生物滤池是由滴滤池发展而来，属于生物膜法范畴，最初用作三级处理，后发展成直接用于二级处理，自90年代初在欧洲建成第一座采用该工艺的城市污水处理厂后，该工艺已在欧美和日本等发达国家广为流行，目前世界上已有3500多座大大小小的污水处理厂应用了这种技术。该工艺综合了过滤、吸附和生物代谢等多种净化作用，使其具有体积小、占地面积省、处理效率高、出水水质好、流程简单、操作管理方便并可省去二沉池等优点。
曝气生物滤池（ Biological Aerated Filter, 简称BAF）技术是在充分吸取国外曝气生物滤池(BAF)优点的基础上而发展起来的，它的最大特点是使用一种新型的球形陶粒填料，在其表面及开口内腔空间生长有微生物膜，污水由下向上流经滤料层时，微生物膜吸收污水中的有机污染物作为其自身新陈代谢的营养物质，并在滤料层下部提供曝气供氧的条件下，气、水同为上向流态，使废水中的有机物得到好氧降解，并进行硝化脱氮。它定期利用处理后的出水对滤池进行反冲洗，排除滤料表面增殖的老化微生物膜，以保证微生物膜的活性。
曝气生物滤池处理污水的原理是反应器内滤料上所附生物膜中微生物氧化分解作用，滤料及微生物膜的吸附阻留作用和沿着水流方向形成的食物链分级捕食作用以及微生物膜内部微环境的反硝化作用。
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BOD5在此得以降解，浓度逐渐降低。粒状滤料及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。
河南农业年第期NNNONGY河南省农村能源环境保护总站主办
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
曝气生物滤池计算
转载的资料：
曝气生物滤池
上向流曝气生物滤池将水解（酸化）池出水中的碳化有机物进行好氧生物降解，并将TKN转化为氨氮并进行氨氮的部分硝化。上向流曝气生物滤池主要包括缓冲配水室，曝气系统，承托层和滤料层，出水系统，反冲洗系统等，所以曝气生物滤池的计算主要包括上述各部分的计算。
1） 曝气生物滤池池体的设计 在本工程中，由于处理对象为医疗废水，曝气生物滤池的作用包括对污水中有机物的去除和对污水中的营养物质如氨氮、磷的去除。曝气生物滤池主要用于去除污水中的有机污染物并进行部分硝化脱氮，其池体的设计计算分按有机负荷法计算与按有机物降解动力学公式计算两种方法，由于按有机负荷法计算方法比较成熟，所以本工程滤池池体按有机负荷法计算。
按有机负荷法计算的设计参数主要是BOD有机负荷，COD有机负荷和水力负荷。设计时根据BOD有机负荷进行计算，并用COD有机负荷和水力负荷进行校核。
当进水BOD为 71-140 mg/L 时，BOD容积负荷可达 1.3 - 2.6 kgBOD/(m3 滤料•d ，而其COD有机负荷一般控制在 6 kgCOD/(m3 滤料 •d 以下，空塔水力负荷一般为 1.5 -
3.5 m3 /(m2 • h)之间。
在本工程中，经水解（酸化）池每天进入C / N 曝气生物滤池的污水量 Q = 400 m3/d,在C
/ N 曝气生物滤池中，每天所要求去除的BOD5 的重量为：
△WBOD = (Q △CBOD)/1000
代入数据后，则：
△WBOD = [400 ×（121-30）]/1000 = 36.4 kg/d
取BOD有机负荷 qBOD = 1.3 kgBOD/(m3 滤料 d ,则所需滤料体积
V滤料 = △WBOD / qBOD = 36.4 / 1.3 = 28 m3
采用COD有机负荷进行校核：
