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BAF在污水处理中的应用与发展 　　【摘要】曝气生物滤池是一种将生物氧化与深床过滤有机结合的生物处理技术。本文对曝气生物滤池进行了综合评述，分别简述了工艺原理与工艺特点，并对曝气生物滤池在污水处理应用中的去污效能、理想填料的形式进行了详细介绍。另外，本文进一步对曝气生物滤池与其他工艺优化组合进行了研究，完善曝气生物滤池的工艺体系，拓宽其在其他废水处理领域的应用范围。 　　【关键词】曝气生物滤池、总有机碳、脱氮、理想填料、工艺优化组合 　　在上世纪50年代推出的生物过滤的思想被引入到污水处理中来，于是体积小、出水水质好的处理工艺研发成功，并不断被改进，到了80年代初期，具有模块化结构并可自动化操作的曝气生物滤池（biological aerated filter，BAF）应运而生了。 　　1曝气生物滤池的工艺原理及特点 　　1.1工艺原理 　　曝气生物滤池是充分借鉴污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，将生物降解与吸附过滤两种处理过程合并在同一单元反应器中。以滤池中填装的粒状填料（如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等）为载体，在滤池内部进行曝气，使滤料表面生长着大量生物膜，当污水流经时，利用滤料上所附生物膜中高浓度的活性微生物强氧化分解作用以及滤料粒径较小的特点，充分发挥微生物的生物代谢、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留作用，实现污染物的高效清除，同时利用反应器内好氧、缺氧区域的存在，实现脱氮除磷的功能。 　　1.2工艺特点 　　曝气生物滤池虽是生物膜处理方法的一种，但与传统生物滤池相比，仍具有明显特点：（1）BAF采用的粗糙多孔的小颗粒填料作为生物载体，可在填料表面保持较高的生物量，易于挂膜且运行稳定；（2）生物相复杂，菌群结构合理，能耐受较高的有机和水力冲击负荷，不同的污染物可以在同一反应器被逐步去除，同步发挥微生物的生物代谢、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留作用，出水水质好，可满足回用要求；（3）在去除BOD与氨氮时进行曝气，但粒状填料层具有较高的氧转移效率，曝气量低，运行能耗较低，硝化和反硝化效率高；（4）BAF滤池为半封闭或全封闭构筑物，其生化反应受外界温度影响较小，适合于寒冷地区进行污水处理；（5）高浓度的微生物量增大了BA F的容积负荷，进而降低了池容积和占地面积，使基建费用大大降低；（6）滤池运行过程中通过反冲洗去除滤层中截留的污染物和脱落的生物膜，无需二沉池，简化了工艺流程，采用模块化结构设计，使运行管理更加方便。 　　2曝气生物滤池的效能 　　2.1有机物和悬浮物的去除 　　曝气生物滤池内填料和生物膜的物理吸附和过滤截留作用以及生物膜的氧化作用决定了池内SS和有机物的高效去除，BOD5和SS去除率均大于95%。当增大负荷时，去除效率仍相当稳定。大连市马栏河污水处理厂采用BAF，在处理量为12万m3/d，COD负荷最大6 kg COD /m3?d的情况下，出水COD小于75 mg/L。根据国内外研究与应用结果表明，在处理城市生活污水时，不考虑脱氮除磷情况下，当COD负荷在2～6 kg COD /m3?d，填料层高度控制在2.5～4.5m，滤速控制在3～8m /m2?h，曝气生物滤池对有机物和悬浮物的处理效果显著。当污水水质发生变化时，进水COD浓度允许达到1000～1500mg/L，但去除率仍能保证在85～90%之间。能够保证其去除效率的最直接原因就是反应器内复杂的生物群落和高浓度的生物量，据试验测定，单个曝气生物滤池反应器内混合液悬浮固体浓度MLSS可达到10～15g/L。所以在污水总有机碳去除应用中曝气生物滤池的潜力巨大。 　　3理想填料 　　填料是曝气生物滤池工艺的核心问题，生物填料的粒径大小也严重影响着曝气生物滤池的处理效能。滤料粒径小（1.5～3.5mm）的曝气生物滤池脱氮效果好，但小粒径不适应高的水力负荷，会使滤池工作周期变短。而粒径较大（2.5～4.5mm）的填料虽然改善了滤池操作条件，减少了反冲洗的次数，但不利于脱氮除磷。因此，在滤料粒径的选择上应综合考虑各种因素。目前，曝气生物滤池多采用颗粒状填料，如陶粒、沸石、焦炭、石英砂、活性炭和膨胀硅铝酸盐等。应用最为广泛的是球形黏土陶粒滤料，根据法国得利满公司应用球形黏土陶粒滤料的各项指标摘录如下表所示： 　　球形黏土陶粒滤料工艺参数 　　4工艺优化组合 　　通常情况下，单个曝气生物滤池即可完成碳化、硝化、反硝化、除磷等功能，为了强化曝气生物滤池的处理效果，拓宽处理领域，研究人员通过对其滤料的选用、布水通水方式、滤速、负荷及滤料反冲洗等方面的改进，按照污水处理要求不同，通过多级串联或与其他工艺组合的形式将BAF单元应用在除碳/硝化工艺、除碳/硝化/反硝化工艺以及其他废水处理领域中，并取得了一定的效果。