曝气生物滤池简浅析.doc

曝气生物滤池浅析 摘要：曝气生物滤池是一种将生物氧化机理与深床过滤机理有机结合的新型污水生物处理技术。本文对曝气生物滤池的工艺原理、工艺特点、工艺形式进行了综合评述，对其在城市生活污水处理中去污效能、启动方式、反冲洗形式及理想填料的应用与必威体育精装版研究进展进行了详细介绍，尤其对目前曝气生物滤池存在的优点与不足进行了针对性的分析。对曝气生物滤池的运行机理进行深入探讨，并进一步加强对曝气生物滤池与其他工艺组合的优化研究，将完善曝气生物滤池的工艺体系，拓宽其使用范围。因此，曝气生物滤池将在我国污水处理中具有广阔的应用前景。 关键字：污水处理、曝气生物滤池、脱氮除磷、应用进展 水资源是人类赖以生存的基本物质之一，已成为人类社会可持续发展的重要限制因素。近年来随着城市建设和工业的发展，城市用水量急剧增加，大量不达标污废水的排放不仅污染了环境和水源，更加重了水资源的日益短缺和水质的日益恶化，从而导致生态环境的恶性循环。 寻求经济高效的污水处理技术，对促进污水回用的发展和水环境的恢复有着现实和深远的意义。生物法是污水处理的基本方法，然而传统污水生物处理工艺不可避免的具有占地面积比较大、处理系统复杂、运行管理难度大、处理效能低下等缺点，而且随着城市发展步伐的加快及城市区域的拓展，污水处理设施离城区越来越近，有的甚至建在城区，污水厂土地的使用也受到严格的限制[1]。 在这种背景下，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、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)就应运而生了。作为一种新型污水处理技术，曝气生物滤池工艺尚处于发展完善过程中。深入了解其性能、机理并对其在实际工程中的应用回顾与评述，将有助于提高人们对该项新技术的认知水平，对曝气生物滤池在我国污水处理中的应用起到积极的促进作用。 一、曝气生物滤池的工艺原理及特点 曝气生物滤池是20世纪80 年代末在欧美发展起来的一种新型的污水处理技术，它是由滴滤池发展而来并借鉴了快滤池形式，在一个单元反应器内同时完成了生物氧化和固液分离的功能。世界上首座曝气生物滤池于1981年诞生在法国，随着环境对出水水质要求的提高，该技术在全世界城市污水处理中获得了广泛的推广应用[2]。目前，在全球已有数百座大小各异的污水处理厂采用了BAF技术，并取得了良好的处理效果。 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以及反应器内沿水流方向食物链的分级捕食作用，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(可达10～15 g/L) ，易于挂膜且运行稳定； (2)生物相复杂，菌群结构合理，反应器内具有明显的空间梯度特征， 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渐次去除，同步发挥生物氧化作用、生物吸附絮凝和物理截留作用，出水水质好，可满足回用要求； (3)区别于一般生物滤池及生物滤塔，在去除BOD、氨氮时需进行曝气，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BAF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； ( 7)减少了污水厂异味，无污泥膨胀问题，无需污泥回流。不同类型曝气生物滤池构造特点 序 号 工艺 形式 进出 水方式 填料 曝气管 位置 反冲洗方式 1 B IOCARBON 上进 下出 石英砂 滤池中下部 气水联合反冲、底部设反冲洗进气、水装置 2 B IOFOR 下进 上出 陶粒 滤池底部 气水联合反冲、气水同时进入混合室 3 B IOSTYR 下进 上出 聚苯乙烯 滤池中下部 气水联合反冲、反冲水采用下向流 4 B IOSMED I 下进 上出 合成轻 质滤料 滤池底部 脉动反冲洗、冲洗时下部形成空气室 5 B IOPUR 上