曝气生物滤池 (BAF)的研究进展

曝气生物滤池 (BAF)的研究进展

净

水

技

术V o 2 o.12 0 1 4N 05.

W ATER PURI I F CATI ON TECHNOLOGY

曝气生物滤池 ( A ) B F的研究进展朱正齐姜佩华陈季华

(东华大学环境科学与工程学院,上海摘要

205 ) 0 0 1

介绍了曝气生物滤池的工艺原理,构形式,用设计参数以及影响曝气生物滤池处理效果的因素,出曝气生结常指

物滤池作为一种污水处理的新工艺应在国内广泛应用 . 关键词曝气生物滤池 生物膜影响因素

R e e r h Pr g e s o o o i a r t d Fit r s a c o r s fBi l g c lAe a e leZ h n q Ja g p iu Ch n Jh a hu z e g i in eh a e iu

( l g fEn io metl ce c Col eo vr n na ine& En iern Do g u nvri S a g a 2 0 5, hn ) e S g neig, n h aU iest h n h i 0 0 1 C ia y,Ab ta t Th rn i l, t u t r, e i n p r me e n n l e cn a t r ft e b oo ia e a e sr c e p i cp e s r c u e d sg a a t ra d i fu n i g f co s o h il g c la r t d fle r n r d c d i h sp p r I sp i e u h tBAF h ul e wie y us d i i a a e i rwe ei t o u e n t i a e . twa ontd o tt a t s o d b d l e n Ch n s a n wwa t wa e r a m e tt c i. se t r te t n e hn c

Ke wo d bo o ia e a e it r bo i y rs i l g c la r t d fle i fl m i fu n i g f co s n l e cn a t r

目前我国城市污水的处理量仅为总排放量的1左右[, 0 1大量的污水未经处理直接进入自然水]体严重污染了水环境 .曝气生物滤池 ( ilgcl Boo i a A rtdFl rB F, 2 eae ie A )是 0世纪 7 t 0年代末在欧洲出现的一种生物膜法处理工艺 .该技术突出特点是

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 ( O, C 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,水中的颗粒粒径进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,生物新陈代谢作用产生的粘性物微质如多糖类,酯类等起吸附架桥作用,与悬浮颗粒及

采用粒状填料[,有处理效率高, 2具]占地面积小,基建及运行费用低,管理方便和抗冲击负荷能力强等特点,在污水的有机物去除,硝化去氨,反硝化脱氮,

除磷等过程中起到了良好的作用[, 3目前在国内]已经把曝气生物滤池成功地应用于多个污水处理工

程之中.大连市利用世界银行贷款兴建的 1万 t 2/d马栏河城市污水处理厂采用了 B AF工艺,在北京等城市有 5 B F工程已

经完成或正在实施 .该个 A工艺在我国呈现着良好的应用前景 . 1曝气生物滤池的工艺原理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,料及生填

胶体粒子粘结在一起,成细小絮体,形通过接触絮凝作用而被去除 .因此,物滤池通过过滤作用就能生去除部分污染物,一般的生物接触氧化反应器仅与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,留时间短的特点的同时,停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 .2曝气生物滤池的主要形式及常用设计参数

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,过有机营养物的吸附,向生物通氧膜内部的扩散以及膜中所发生的生物氧化作用,对

曝气生物滤池的结构与普通快滤池基本相同, 但是曝气生物滤池增加了曝气系统 .根据水流方向 不同,曝气生物滤池可分为上向流和下向流两种,早一

污染物进行分解 .在生物滤池中,污染物,溶解氧及

57—

曝气生物滤池 (BAF)的研究进展

曝气生物滤池 ( A ) B F的研究进展期的曝气生物滤池多采用下向流, B O C—如 I— AR2. Bl ' 2 US lYR

V 14 o. 1 2 05 2 No 0.

B .下向流曝气生物滤池缺点较多,纳污效 ON]如率较低,易堵塞,行周期短等,运因此目前采用上向流方式 (即采用气水同向流 )使布水,,布气更加均匀 .采用上向流,水气上升过程中可把底部截留在

B OS I TYR工艺是对 B O- ARB I C ON的一个改

进,其结构如图 2所示,它采用相对密度小于 1的球形有机颗粒作为滤料,污水与经硝化的滤池出水按一

定的回流比混合后进人滤池底部,滤池中间进在

的S S带入滤池中上部,加了滤池的纳污能力,增延长了工作周期 .上向流曝气生物滤池一般有 B O— IF OR, I TYR, OLOX, e B d M, I UR等 B OS C De p e T B OP

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区和缺氧区.在缺氧区内,硝化菌利用反水中的有机物作为碳源,滤池中的 N 3 N转化将 O-一为N,:实现反硝

化,同时,一部分 S S被截留在滤池

多种形式[]基中 B OF R应用最为广泛,文介 7, I O本绍 B (- AR I)C BON, I TYR, I OR三种形式的 B OS B OF

内,减轻了好氧段的固体负荷 .在好氧段内,生物微利用气泡转移到水中的溶解氧降解 B D, O硝化菌将 N一转化为 NO— H3 N N. B OS Y中水头损失增长与 B O C R O I T R I—A B N不同,其水头损失增长与运行时间成正相关 .由于 B OS Y I T R中不会形成表面堵塞层,以其运行周所期要比 B O C B N的运行周期长一些 . I— AR O 表 1 BO T为 I S YR工艺处理城市生活污水同时

生物滤池 .2 1 BI CARBON . o—

B O C B N结构如图 1所示,滤料采用 I - AR O其密度比水大的球形陶粒,污水从滤池顶部流人,从底部流出滤池,滤池中下部进行曝气 .在滤池中,在有机物被氧化分解, N被氧化成 NO—由于在 NH一 N,

生物膜内部存在着厌氧/氧环境,兼在硝化的同时能实现部分反硝化,但是一般情况下,个 B O C R 单 I -A—

硝化/反硝化的常用设计参数[ . 9]表 1 B OS R工艺的常用设计参数 I TY工艺参数滤速 ( m/ ) h

B N滤池中不能同时达到较高的硝化/ O反硝化处理效果 .

数据1 .~2 2

工艺参数好氧区高度/ 厌氧区高度

数据151 O ./ .~ 4.

滤池运行一段时间后,由于填料表面产生的生物量及截留的 S S不断增加,在滤料上层形成堵塞, 阻止气泡释放,头损失迅速增加而达到极限,水此时

o 10/ .

C D负荷 O ( k

2~

要立即进行反冲洗,除滤池内过量的 S去 S及生物膜,恢复反应器处理能力 .

g m·d/ )

55 .

回流比( )

1 O 0 O~3 0

N一 H3N负荷 ( kg m·d/ )

<1 1.

气水比

(~3 1 1 ):

单池面积 ( m) 2 3 B1 FUR . 0

< 10 0

B OF I OR工艺是由 De rmo t司开发出来 ge n公

的,结构如图 3所示 .底部是气水混合室,之上是长

柄滤头,气管,层,料 .B OF曝垫滤 I OR和 B O I—S Y的不同之处是采用密度大于水的滤料, T R自然堆积,它的结构,行方式及功能等基本与 B O 其运 I—S TYR相同 .

载体填垫层

处理出水反冲出水冲进水水

曝气反冲气

图 2 B OS I TYR示意图

图 3 BI OR示意图 OF

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