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BAF工藝學(xué)名叫曝氣生物濾池,，是80年代末在歐美發(fā)展起來的一種新型生物膜法污水處理工藝。曝氣生物濾池是一種膜法生物處理工藝,，微生物附著在載體表面，污水在流經(jīng)載體表面時(shí),，通過有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)的吸附,、氧向生物膜內(nèi)部的擴(kuò)散以及生物膜中所發(fā)生的生物氧化等作用，對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行氧化分解,，使污水得以凈化,。

1.基本原理

在濾池中裝填一定量粒徑較小的顆粒狀濾料，濾料表面附著生長(zhǎng)生物膜,，濾池內(nèi)部曝氣,。污水流經(jīng)時(shí)，污染物,、溶解氧及其它物質(zhì)首先經(jīng)過液相擴(kuò)散到生物膜表面及內(nèi)部,，利用濾料上高濃度生物膜的強(qiáng)氧化降解能力對(duì)污水進(jìn)行快速凈化，此為生物氧化降解過程,；同時(shí),，因污水流經(jīng)時(shí)，濾料呈壓實(shí)狀態(tài),，利用濾料粒徑較小的特點(diǎn)及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量懸浮物,，且保證脫落的生物膜不會(huì)隨水漂出,，此為截留作用；運(yùn)行一定時(shí)間后,，因水頭損失的增加,，需對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗，以釋放截留的懸浮物并更新生物膜,，此為反沖洗過程,。

2.工藝特點(diǎn)

該工藝具有去除SS、COD,、BOD,、硝化、脫氮,、除磷,、去除AOX（有害物質(zhì)）的作用。曝氣生物濾池集生物氧化和截留懸浮固體一體,，與普通活性污泥法相比,，具有有機(jī)負(fù)荷高、占地面積?。ㄊ瞧胀ɑ钚晕勰喾ǖ?/3）,、投資少（節(jié)約30%）、不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹、氧傳輸效率高,、出水水質(zhì)好,，運(yùn)行能耗低，運(yùn)行費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn),，但它對(duì)進(jìn)水SS要求較嚴(yán)（一般要求SS≤100mg/L,，SS≤60mg/L），因此對(duì)進(jìn)水需要進(jìn)行預(yù)處理,。同時(shí),，它的反沖洗水量、水頭損失都較大,。

其工藝性能如下：

曝氣生物濾池的構(gòu)造與污水三級(jí)處理的濾池基本相同，只是濾料不同,，一般采用單一均粒濾料,。曝氣生物濾池主要由濾池池體、濾料,、承托層,、布水系統(tǒng)、布?xì)庀到y(tǒng),、反沖洗系統(tǒng),、出水系統(tǒng)、管道和自控系統(tǒng)等八個(gè)部分組成,。 

1.濾池池體

其作用是容納被處理水量和圍擋濾料,，并承托濾料和曝氣裝置的重量，形狀有圓形,、正方形和矩形三種,，結(jié)構(gòu)形式有鋼制設(shè)備和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等。

2.生物填料層

填料層是生物膜的載體,，并兼有截留懸浮物質(zhì)的作用,。目前曝氣生物濾池所采用的濾料形狀有蜂窩管狀、束狀,、圓形輻射狀,、盾狀、網(wǎng)狀,、筒狀等,，所采用的濾料主要有多孔陶粒、無煙煤,、石英砂,、膨脹頁巖,、輕質(zhì)塑料、膨脹硅鋁酸鹽,、塑料模塊及玻璃鋼等,。

不同的顆粒填料的物理化學(xué)特性有一定的區(qū)別，有的甚至相關(guān)很大,。生物載體填料的選擇是曝氣生物濾池技術(shù)成功與否的關(guān)鍵,，它決定了曝氣生物濾池濾料能否高效運(yùn)行，填料的選擇應(yīng)綜合以下各種因素：

3.承托層

承托層主要是用來支撐生物填料，防止生物填料流失和堵塞濾頭,，同時(shí)還可以保持反沖洗的穩(wěn)定進(jìn)行,。承托層所用材料為卵石。承托層高度不同位置為400-600mm,。

4.布水系統(tǒng)

曝氣生物濾池的布水系統(tǒng)主要包括濾池最下部的配水室和濾板上的配水濾頭,。

5.布?xì)庀到y(tǒng)

曝氣生物濾池內(nèi)設(shè)置布?xì)庀到y(tǒng)主要有兩個(gè)目的：一是保證正常運(yùn)行時(shí)曝氣所需，二是保證進(jìn)行氣水反沖洗時(shí)布?xì)馑琛?/span>

曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì),，必須根據(jù)工藝計(jì)算所需供氣量來進(jìn)行,。曝氣生物濾池簡(jiǎn)單的曝氣裝置可以采用穿孔管。在實(shí)際應(yīng)用中,，有充氧曝氣與反沖洗曝氣共用同一套布?xì)夤艿男问?，但由于充氧曝氣需氣量比反沖洗時(shí)需氣量小,，因此配氣不易均勻。

6.反沖洗系統(tǒng)

反沖洗是保證曝氣生物濾池正常運(yùn)行的關(guān)鍵,，其目的是在較短的反沖洗時(shí)間內(nèi),，使濾料得到適當(dāng)?shù)那逑矗謴?fù)其截污功能,。采用氣水聯(lián)合反沖洗的順序通常為：先單獨(dú)用氣反沖洗,，再用氣水聯(lián)合反沖洗，最后用清水反沖洗,。在反沖洗過程中必須掌握好沖洗強(qiáng)度和沖洗時(shí)間,。

7.出水系統(tǒng)

曝氣生物濾池出水系統(tǒng)可采用周邊出水或單側(cè)堰出水等方式。

8.管道和自控系統(tǒng)

管道主要是進(jìn)水出水和進(jìn)氣所用,，自控系統(tǒng)由CPU電控箱和線路組成,。

曝氣生物濾池在投入運(yùn)行前,，必須進(jìn)行調(diào)試處理,，使濾料上固著生長(zhǎng)具有代謝活性的微生物膜，當(dāng)濾料表面掛膜后,，曝氣生物濾池才能投入正常運(yùn)行,。

1.濾池調(diào)試前的準(zhǔn)備工作

（1）在進(jìn)行濾池調(diào)試前必須熟悉污水處理工藝流程，了解各單元的作用及預(yù)期效果,。

（2）檢查所有管道和閥門是否完好并符合設(shè)計(jì)要求,。

（3）進(jìn)水檢查：按“進(jìn)水調(diào)試"要求進(jìn)行，進(jìn)水要緩慢進(jìn)行,，注意排除濾料內(nèi)的空氣,，并注意曝氣器布?xì)馐欠窬鶆颉?/span>

（4）曝氣器進(jìn)水檢查，檢查曝氣器布?xì)馐欠窬鶆颉?/span>

（5）濾料在進(jìn)水檢查后,，應(yīng)進(jìn)行連續(xù)沖洗,。清除濾料上的灰塵。沖洗按“反沖洗"要求進(jìn)行,，要求沖洗到出水變清為止,。

（6）帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)通用或?qū)Ｓ迷O(shè)備，檢查其安全運(yùn)行狀況,。

（7）濾池引入污水前,，應(yīng)做好以下準(zhǔn)備工作：確認(rèn)濾池所有閥門處于可工作狀態(tài)；確認(rèn)污水的負(fù)荷指標(biāo)符合工程設(shè)計(jì)規(guī)定的要求,。

2.曝氣生物濾池的運(yùn)行調(diào)試

1.填料掛膜

使具有代謝活性的微生物污泥在生物處理系統(tǒng)中的填料上固著生長(zhǎng)的過程稱為掛膜,。掛膜也就是生物膜處理系統(tǒng)膜狀污泥的培養(yǎng)和馴化過程。

生物膜法剛開始投運(yùn)時(shí)需要有一個(gè)掛膜階段,，有兩方面目的：其一是使微生物生長(zhǎng)繁殖直至填料表面布滿生物膜,，其中微生物的數(shù)量能滿足污水處理的要求;另一方面還要使微生物逐漸適應(yīng)所處理污水的水質(zhì),，即對(duì)微生物進(jìn)行馴化。掛膜過程中回流沉淀池出水和池底沉泥,，可促進(jìn)膜的早日完成,。

掛膜過程使用的方法一般有直接掛膜法和間接掛膜法兩種。

在各種形式的生物膜處理設(shè)施中,，生物接觸氧化池和塔式生物濾池由于具有曝氣系統(tǒng),，而且填料量和填料空隙均較大，可以使用直接掛膜法;而普通生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤等設(shè)施需要使用間接掛膜法,。

a,、直接掛膜法

該方法是在合適的水溫、溶解氧等環(huán)境條件及合適的pH,、BOD5,、C/N等水質(zhì)條件下，讓處理系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)水正常運(yùn)行,。對(duì)于生活污水,、城市污水或混有較大比例生活污水的工業(yè)廢水可以采用直接掛膜法，一般經(jīng)過7～10d就可以完成掛膜過程,。

b,、間接掛膜法

對(duì)于不易降解的工業(yè)廢水，尤其是使用普通生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤等設(shè)施處理時(shí),，為了保證掛膜的順利運(yùn)行,，可以通過預(yù)先培養(yǎng)和馴化相應(yīng)的活性污泥，然后再投加到生物膜處理系統(tǒng)中,，進(jìn)行掛膜,，也就是分布掛膜。通常的做法是先將生活污水或其與工業(yè)廢水的混合污水培養(yǎng)出活性污泥,，然后將該污泥或其它類似污水處理廠的污泥與工業(yè)廢水一起放入一個(gè)循環(huán)池內(nèi),，再用泵投入生物膜法處理設(shè)施中，出水和沉淀污泥均回流到循環(huán)池,。

循環(huán)運(yùn)行形成生物膜后，通水運(yùn)行,，并加入要處理的工業(yè)廢水,。可先投配20%的工業(yè)廢水,，經(jīng)分析進(jìn)出水的水質(zhì),，生物膜具有一定處理效果后，再逐步加大工業(yè)廢水的比例,，直到全部都是工業(yè)廢水為止,。也可以用摻有少量(20%)工業(yè)廢水的生活污水直接培養(yǎng)生物膜,，掛膜成功后再逐步加大工業(yè)廢水的比例，直到全部都是工業(yè)廢水為止,。

2,、培養(yǎng)馴化

1、開始掛膜時(shí),，進(jìn)水流量應(yīng)小于設(shè)計(jì)值,，可按設(shè)計(jì)流量的20%～40%起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。在外觀可見已有生物膜生成時(shí),，流量可提高至60%～80%,，待出水效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，即可提高流量至設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),。

2,、在生物轉(zhuǎn)盤法中，用于硝化的轉(zhuǎn)盤,，掛膜時(shí)間要增加2～3周,，并注意進(jìn)水BOD應(yīng)低于30mg/L，因自養(yǎng)性硝化細(xì)菌世代時(shí)間長(zhǎng),，繁殖生長(zhǎng)慢,，若進(jìn)水有機(jī)物過高，可使膜中異養(yǎng)細(xì)菌占優(yōu)勢(shì),，從而抑制了自養(yǎng)菌的生長(zhǎng),。

3、當(dāng)水中出現(xiàn)亞硝酸鹽時(shí),，表明生物膜上硝化作用進(jìn)程已開始;當(dāng)出水中亞硝酸下降,，并出現(xiàn)大量硝酸鹽時(shí)，表明硝化菌在生物膜上已占優(yōu)勢(shì),，掛膜工作宣告結(jié)束,。

4、掛膜所需的環(huán)境條件與活性污泥培菌時(shí)相同,，要求進(jìn)水具有合適的營養(yǎng),、溫度、pH等,，尤其是氮磷等營養(yǎng)元素的數(shù)量必須充足,，同時(shí)避免毒物的大量進(jìn)入。

5,、因初期膜量較少,，反應(yīng)器內(nèi)充氧量可稍少。使溶解氧不致過高;同時(shí)采用小負(fù)荷進(jìn)水的方式,，減少對(duì)生物膜的沖刷作用,，增加填料或填料的掛膜速度,。

6、在冬季13℃時(shí)掛膜,，整個(gè)周期比溫暖季節(jié)延長(zhǎng)2～3倍,。

7、在生物膜培養(yǎng)掛膜期間,，由于剛剛長(zhǎng)成的生物膜適應(yīng)能力較差,，往往會(huì)出現(xiàn)膜狀污泥大量脫落的現(xiàn)象，這可以說是正常的,，尤其是采用工業(yè)廢水進(jìn)行馴化時(shí),，脫膜現(xiàn)象會(huì)更嚴(yán)重。

8,、要注意控制生物膜的厚度,，保持在2mm左右，不使厭氧層過分增長(zhǎng),，通過調(diào)整水力負(fù)荷(改變回流水量) 等形式使生物膜脫落均衡進(jìn)行,。同時(shí)隨時(shí)進(jìn)行鏡檢，觀察生物膜生物相的變化情況,，注意特征微生物的種類和數(shù)量變化情況,。

在曝氣生物濾池運(yùn)行過程中,，隨著運(yùn)行的進(jìn)行,，濾料上生長(zhǎng)的微生物膜漸漸增厚，微生物的厚度一般應(yīng)控制在300μm--400μm,，控制在生物膜新陳代謝能力強(qiáng),，以保證出水水質(zhì)好。當(dāng)微生物膜增厚超過這個(gè)范圍,，曝氣生物濾池應(yīng)停止運(yùn)行,，進(jìn)行反沖洗。對(duì)于城市生活污水,，一般情況下,，運(yùn)行24—48小時(shí)反沖洗一次（曝氣生物濾池的反沖洗周期的確定，必須根據(jù)出水水質(zhì),、濾料層的水力損失,，出水的濁度綜合而定）。在多格濾池并聯(lián)運(yùn)行的情況下,，反沖洗過程是依次單格進(jìn)行。以保證整個(gè)污水處理系統(tǒng)不受影響而能正常運(yùn)行,。

反沖洗是維持曝氣生物濾池功能的關(guān)鍵,，其基本要求是在較短的反沖洗時(shí)間內(nèi),，使濾料得到適度的清洗，恢復(fù)濾料上的微生物膜的活性,，并將濾料截留的懸浮物和老化的微生物膜沖洗出去,。

操作方法：采用先單獨(dú)用空氣進(jìn)行反沖洗、再采用氣水聯(lián)合反沖洗,、停止清洗30s后,，再用水清洗的操作程序。對(duì)曝氣生物濾池,，控制好氣,、水反沖洗強(qiáng)度顯得尤為重要，過低達(dá)不到?jīng)_洗的目的,，過高會(huì)生物膜嚴(yán)重脫落,，并造成填料破損、流失,。

（1）氣洗階段：關(guān)閉進(jìn)水,、曝氣閥門，開啟反沖洗進(jìn)氣閥門,，啟動(dòng)反沖洗風(fēng)機(jī),，進(jìn)行氣洗，目的是松動(dòng)濾料層,，使濾料層膨脹,，氣洗強(qiáng)度為10—15L/m2s，時(shí)間為3--5min,。

（2）氣水聯(lián)合反沖洗：?jiǎn)?dòng)反沖洗水泵,，進(jìn)行氣水聯(lián)合反沖洗，目的是將濾料上截留的懸浮物和老化的微生物沖洗出去,，反沖洗水洗強(qiáng)度為5—6L/m2s,，時(shí)間為5--8min。

（3）水漂洗：關(guān)閉反沖洗風(fēng)機(jī)和反沖洗進(jìn)氣閥門,，進(jìn)行水漂洗,，目的是將濾料表面的懸浮物和老化的微生物膜沖洗出去，時(shí)間為3--5min,。

1、氣味

對(duì)曝氣生物濾池,，當(dāng)進(jìn)水有機(jī)濃度過高或?yàn)V料層中截留的微生物膜過多時(shí),，濾料層中局部產(chǎn)生厭氧代謝，有可能產(chǎn)生異味，解決辦法如下：

2,、生物膜嚴(yán)重脫落

濾池正常工作中，微生物膜不正常的脫膜是不允許的,，脫膜的主要原因是由水質(zhì)引起的,，如抑制性或有毒性污染物濃度太高或PH值突變等，解決的辦法是必須改善水質(zhì),，是進(jìn)入濾池的水質(zhì)基本穩(wěn)定,。

3、濾池處理效率降低

當(dāng)濾池系統(tǒng)運(yùn)行正常,，且微生物膜生長(zhǎng)情況良好,，僅僅處理效率有所下降，可能是水的PH值,、溶解氧,、水溫、短時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行產(chǎn)生的,，若不影響出水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)排放,，可不采取措施，若出水水質(zhì)影響達(dá)標(biāo)排放,，則需要采取一些調(diào)整措施加以解決,，如調(diào)整進(jìn)水PH值，調(diào)整供氣量等,。

4,、濾池截污能力下降

濾池正常進(jìn)行，反沖洗正常,，濾池的截污能力下降,，可能是濾池的預(yù)處理效果不好，使得進(jìn)水中的SS濃度較高所引起的,。為了保持濾池的截污能力,，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)預(yù)處理設(shè)施的運(yùn)行管理,。

5、進(jìn)水水質(zhì)異常

6、出水水質(zhì)異常