曝气生物滤池操作手册
曝气生物滤池操作手册
曝气生物滤池运营手册
一.曝气生物滤池
曝气生物滤池简称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。曝气生物滤池是一种膜法生物处理工艺，微生物附着在载体表面，污水在流经载体表面时，通过有机营养物质的吸附、氧向生物膜内部的扩散以及生物膜中所发生的生物氧化等作用，对污染物质进行氧化分解，使污水得以净化。
1.基本原理
在滤池中装填一定量粒径较小的颗粒状滤料，滤料表面附着生长生物膜，滤池内部曝气。污水流经时，污染物、溶解氧及其它物质首先经过液相扩散到生物膜表面及内部，利用滤料上高浓度生物膜的强氧化降解能力对污水进行快速净化，此为生物氧化降解过程；同时，因污水流经时，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出，此为截留作用；运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，此为反冲洗过程。
2.工艺特点
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。曝气生物滤池集生物氧化和截留悬浮固体一体，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，运行能耗低，运行费用少等优点，但它对进水SS要求较严（一般要求SS
≤100mg/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。
其工艺性能如下：
二.结构
曝气生物滤池的构造与污水三级处理的滤池基本相同，只是滤料不同，一般采用单一均粒滤料。曝气生物滤池主要由滤池池体、滤料、承托层、布水系统、布气系统、反冲洗系统、出水系统、管道和自控系统等八个部分组成。
1.滤池池体
其作用是容纳被处理水量和围挡滤料，并承托滤料和曝气装置的重量，形状有圆形、正方形和矩形三种，结构形式有钢制设备和钢筋混凝土结构等。本厂采用的是正方形池体，钢筋混凝土结构，3个曝气池，水满后最高液位4.3米，边长7000毫米。
2.生物填料层
填料层是生物膜的载体，并兼有截留悬浮物质的作用。目前曝气生物滤池所采用的滤料形状有蜂窝管状、束状、圆形辐射状、盾状、网状、筒状等，所采用的滤料主要有多孔陶粒、无烟煤、石英砂、膨胀页岩、轻质塑料、膨胀硅铝酸盐、塑料模块及玻璃钢等。本厂选择多孔陶粒。
不同的颗粒填料的物理化学特性有一定的区别，有的甚至相关很大。生物载体填料的选择是曝气生物滤池技术成功与否的关键，它决定了曝气生物滤池滤料能否高效运行，填料的选择应综合以下各种因素：
a.机械强度好；
b.一般选用比表面积大、开孔孔隙率高的多孔惰性载体，有利于微生物的吸附、持续生长和形成生物膜；
c.选择规则的球状填料，使布气、布水均匀，水流阻力小；
d.表面应具有一定的孔隙率和粗糙度，有利于微生物膜的附着、生长，有利于生物滤池的运行；
e.密度应在一定范围内；
f.应具有表面电性和亲水性，并具有良好的抗反冲洗能力；
g.生物、化学稳定性好，应具有一定化学稳定性和抗腐蚀性。
3.承托层
承托层主要是用来支撑生物填料，防止生物填料流失和堵塞滤头，同时还可以保持反冲洗的稳定进行。承托层所用材料为卵石。承托层高度不同位置为400-600mm。
4.布水系统
曝气生物滤池的布水系统主要包括滤池最下部的配水室和滤板上的
配水滤头。
5.布气系统
曝气生物滤池内设置布气系统主要有两个目的：一是保证正常运行时曝气所需，二是保证进行气水反冲洗时布气所需。
曝气系统的设计，必须根据工艺计算所需供气量来进行。曝气生物滤池最简单的曝气装
置可以采用穿孔管。在实际应用中，有充氧曝气与反冲洗曝气共用同一套布气管的形式，但由于充氧曝气需气量比反冲洗时需气量小，因此配气不易均匀。
6.反冲洗系统
反冲洗是保证曝气生物滤池正常运行的关键，其目的是在较短的反冲洗时间内，使滤料得到适当的清洗，恢复其截污功能。采用气水联合反冲洗的顺序通常为：先单独用气反冲洗，再用气水联合反冲洗，最后用清水反冲洗。在反冲洗过程中必须掌握好冲洗强度和冲洗时间。
7.出水系统
曝气生物滤池出水系统可采用周边出水或单侧堰出水等方式。
8.管道和自控系统
管道主要是进水出水和进气所用，自控系统由CPU电控箱和线路组成。
三．仪器设备
本污水处理厂曝气生物滤池中，有两台75W风机用于反冲洗，三台11W风机用于滤池曝气，三台反冲洗泵，四部物位计，两部压力变送器以及一部污泥浓度计。另外还有部分阀门和电控箱。
四.运营调试
曝气生物滤池在投入运行前，必须进行调试处理，使滤料上固着生长具有代谢活性的微生物膜，当滤料表面挂膜后，曝气生物滤池才能投入正常运行。
1.滤池调试前的准备工作
（1）在进行滤池调试前必须熟悉污水处理工艺流程，了解各单元的作用及预期效果。
（2）检查所有管道和阀门是否完好并符合设计要求。
（3）进水检查：按“进水调试”要求进行，进水要缓慢进行，注意排除滤料内的空气，并注意曝气器布气是否均匀。
（4）曝气器进水检查，检查曝气器布气是否均匀。
（5）滤料在进水检查后，应进行连续冲洗。清除滤料上的灰尘。冲洗按“反冲洗”要求进行，要求冲洗到出水变清为止。
（6）带负荷运转通用或专用设备，检查其安全运行状况。
（7）滤池引入污水前，应做好以下准备工作：确认滤池所有阀门处于可工作状态；确认污水的负荷指标符合工程设计规定的要求。
2.曝气生物滤池的运行调试
（1）滤料挂膜
所谓挂膜就是有代谢活性的微生物在处理系统中的滤料上固着生长
的过程。对于生活污水、城市污水及与城市污水相近的工业废水可采用直接挂膜方式进行。
操作方法：直接挂膜法一般分两个阶段进行。第一阶段——挂膜阶段，在滤池中连续鼓入空气的情况下每隔半小时泵入半小时污水，滤池水流流速控制在1.5m/h以内。在挂膜阶段需要每天对进出水的水质指标进行化验，并对滤池中的活性污泥进行镜检，直至观察到比较高级的原生动物和后生动物后，表示系统运行正常。第一阶段一般需要10—15d。
对于工业废水，为了保证挂膜顺利进行，可采用分步挂膜法。采用培养出的活性污泥，将活性污泥和适量的工业废水放入循环池中，出水或反冲洗污泥回流入循环池，使滤料表面挂膜。
（2）第二阶段——提负荷阶段，在曝气生物滤池处理水质良好和出现指示性微生物的情况下，乐意进入调试的第二阶段，即提负荷阶段，在提负荷阶段采用的是逐渐增加进水量的方法。在曝气生物滤池中连续鼓入空气的情况下，连续泵入污水，使滤池水流速从1.5m/l逐渐增加到设计流速。第二阶段需要8—10d，在两个阶段完成后，就可以完成挂膜。
操作方法：在挂膜第一阶段运行的基础上，提高进水量和处理负荷。由于刚生长的微生物量少，抗冲击负荷能力低，水量不宜提高过快。同时对能反映曝气生物滤池运行情况的数据和指标要密切关注，若发现系统运行情况异常，应及时停止进水或减少进水量，分析查明原因，并采取相应的处理措施。直至完成曝气生物滤池的运行调试。
五.滤池的维护——反冲洗
在曝气生物滤池运行过程中，随着运行的进行，滤料上生长的微生物膜渐渐增厚，微生物的厚度一般应控制在300μm--400μm，控制在生物膜新陈代谢能力最强，以保证出水水质最好。当微生物膜增厚超过这个范围，曝气生物滤池应停止运行，进行反冲洗。对于城市生活污水，一般情况下，运行24—48小时反冲洗一次（曝气生物滤池的反冲洗周期的确定，必须根据出水水质、滤料层的水力损失，出水的浊度综合而定）。在多格滤池并联运行的情况下，反冲洗过程是依次单格进行。以保证整个污水处理系统不受影响而能正常运行。
反冲洗是维持曝气生物滤池功能的关键，其基本要求是在较短的反冲洗时间内，使滤料得到适度的清洗，恢复滤料上的微生物膜的活性，并将滤料截留的悬浮物和老化的微生物膜冲洗出去。
操作方法：采用先单独用空气进行反冲洗、再采用气水联合反冲洗、停止清洗30s后，再用水清洗的操作程序。对曝气生物滤池，控制好气、水反冲洗强度显得尤为重要，过低达不到冲洗的目的，过高会生物膜严重脱落，并造成填料破损、流失。
（1）气洗阶段：关闭进水、曝气阀门，开启反冲洗进气阀门，启动反冲洗风机，进行气洗，目的是松动滤料层，使滤料层膨胀，气洗强度为10—15L/m2s，时间为3--5min。
（2）气水联合反冲洗：启动反冲洗水泵，进行气水联合反冲洗，目的是将滤料上截留的悬浮物和老化的微生物冲洗出去，反冲洗水洗强度为5—6L/m2s，时间为5--8min。
（3）水漂洗：关闭反冲洗风机和反冲洗进气阀门，进行水漂洗，目的是将滤料表面的悬浮物和老化的微生物膜冲洗出去，时间为3--5min。
六.滤池运行中异常情况处理
（1）气味：对曝气生物滤池，当进水有机浓度过高或滤料层中截留的微生物膜过多时，滤料层中局部产生厌氧代谢，有可能产生异味，解决办法如下：
a）减少滤池中微生物积累，让生物膜正常脱落并通过反冲洗排出池外；