生物膜法曝气生物滤池
曝气生物滤池工艺及设计要点
曝气生物滤池工艺及设计要点摘要：曝气生物滤池工艺是近年来国内外研究的热点，具有处理效果好，占地少等特点。
本文论述了曝气生物滤池原理，查阅相关资料及工程实例，总结c池、n池及dn池设计要点。
关键词曝气生物滤池（baf）滤速负荷反硝化中图分类号： s611文献标识码：a 文章编号：1曝气生物滤池工艺1.1曝气生物滤池原理曝气生物滤池(biological aerated filter)简称baf,是由滴滤池发展而来，属于生物膜法范畴，最初用作三级处理，后发展成直接用于二级处理。
曝气生物滤池反应器为周期运行，从开始过滤到反冲洗完毕为一个完整的周期。
具体过程如下：经预处理的污水从滤池底部进入滤料层，滤料层下部设有供氧的曝气系统进行曝气，气水为同向流。
在滤池中，有机物被微生物氧化分解，nh3-n被氧化成no3-n；另外，由于在堆积的滤料层内和微生物膜的内部存在厌氧/缺氧环境，在硝化的同时实现部分反硝化，从滤池上部的出水可直接排出系统。
随着过滤的进行，由于滤料表面新产生的生物量越来越多，截留的ss不断增加，在开始阶段滤池水头损失增加缓慢，当固体物质积累达到一定程度，使水头损失达到极限水头损失或导致ss发生穿透，此时就必须对滤池进行反冲洗，以除去滤床内过量的微生物膜及ss，恢复其处理能力。
曝气生物滤池的反冲洗采用气水联合反冲，反冲洗水为经处理后的达标水，反冲洗空气来自于滤板下部的反冲洗气管。
反冲洗时关闭进水和工艺空气，先单独气冲，然后气水联合冲洗，最后进行水漂洗。
反冲洗时滤料层有轻微膨胀，在气水对滤料的流体冲刷和滤料间相互摩擦下，老化的生物膜与被截留的ss与滤料分离，冲洗下来的生物膜及ss随反冲洗排水排出滤池，反冲洗排水回流至预处理系统。
1.2曝气生物滤池特点1.2.1具有较高的生物浓度和较高的有机负荷曝气生物滤池采用粗糙多孔的球状滤料，为微生物提供了较佳的生长环境，易于挂膜及稳定运行，可在滤料表面和滤料间保持较多的生物量，单位体积内微生物量远远大于活性污泥法中的微生物量（可达10～15g/l），高浓度的微生物量使得baf的容积负荷增大，进而减少了池容积和占地面积，使基建费用大大降低。
BAF滤池
曝气生物滤池（Biological Aerated Filter）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。
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，其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用省。
一、基本原理BAF生物曝气滤池，主要由颗粒生物填料床、曝气系统、反冲洗系统三部分组成。
颗粒状生物滤料（陶粒），表面粗糙，比表面积大，并渗入活性酶在滤料上附着生长高浓度的专性微生物膜，这些专性微生物以污水中的有机物作为氮源、碳源及能量来源而生长繁殖，通过其新陈代谢降解水中的污染物。
污水自上而下进入生物曝气滤池，空气从填料床下端进入，在滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应。
由于生物膜附着在滤料上，不受泥龄限制，因而种类丰富，对于污染物的降解十分有利。
污染物被吸附、拦截在滤料表面，作为降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获”基质，将其同化、代谢、降解。
在碳氧化／硝化合并处理时，靠近滤池进水口的滤层段内有机污染浓度高，异养菌群占绝对优势，大部分BOD在此得以降解，浓度逐渐降低。
粒状滤料及5生物膜除了吸附拦截等作用外，兼起过滤的作用。
随着处理过程的进行，存滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥。
这些悬浮状活性污泥在滤料缝隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，还起到了很好的吸附过滤作用，从而能使有机物及悬浮物均能得到比较彻底的清除。
在滤池运行过程中，随着生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜及滤料上截留的杂质不断增加，滤料中水头损失增大，水位上升，到一定时期，需对滤料进行反冲洗。
BAF生物曝气滤池以其储存在加氯消毒池中清澈的出水作为反冲用水，不另设反冲水池，反冲洗废水通过排水管回流到一级处理设施。
baf曝气生物滤池原理
baf曝气生物滤池原理baf曝气生物滤池是一种常用于水处理的装置，它采用生物膜法进行废水处理，具有高效、经济、环保等优点。
本文将从滤池原理、工作原理和应用范围等方面进行详细介绍。
一、滤池原理baf曝气生物滤池是一种生物膜法废水处理设备，其原理是在滤料表面形成一层生物膜，通过生物膜中的微生物降解废水中的有机物和氨氮等污染物，从而达到净化水质的目的。
二、工作原理baf曝气生物滤池主要由滤池、曝气系统和排水系统等组成。
首先，废水通过进水口进入滤池，废水中的悬浮物和有机物在滤料表面附着形成生物膜。
然后，曝气系统向滤池注入氧气，通过曝气作用，提供微生物生长所需的氧气，并促进废水中有机物的降解。
微生物在生物膜上通过吸附、吸附和解吸等过程降解废水中的有机物和氨氮等污染物。
最后，经过滤料层的过滤和微生物的降解作用，废水中的污染物得到去除，净化后的水通过排水管道排出。
三、应用范围baf曝气生物滤池广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂、生活污水处理等领域。
在城市污水处理厂中，baf曝气生物滤池被用于二级处理和三级处理，能够有效去除废水中的有机物和氨氮等污染物，提高处理效果。
在工业废水处理厂中，baf曝气生物滤池可用于处理含有有机物和氨氮等高浓度废水，具有处理效果好、操作简单等特点。
此外，baf曝气生物滤池还可以用于农村地区的生活污水处理，对于改善农村生活环境、提高水质起到重要作用。
总结起来，baf曝气生物滤池是一种采用生物膜法进行废水处理的设备，其原理是通过滤料表面的生物膜对废水中的有机物和氨氮等污染物进行降解。
它具有高效、经济、环保等优点，并且在城市污水处理厂、工业废水处理厂和农村生活污水处理等领域有着广泛的应用。
通过使用baf曝气生物滤池，可以有效地改善废水质量，保护环境，提高水资源的利用效率。
希望本文对读者了解baf曝气生物滤池的原理和应用范围有所帮助。
污水处理的两种方法
污水处理的两种方法随着城市化进程的加快和人口的增长，污水处理成为当今社会不可忽视的问题。
有效地处理污水不仅可以保护环境和人类健康，还可以回收资源，实现可持续发展。
本文将介绍污水处理的两种常见方法：物理处理和生物处理。
一、物理处理物理处理是指通过物理方法将污水中的固体物质、悬浮物和沉淀物与水分离，达到净化水质的目的。
主要包括以下几种方法：1. 除砂除油：该方法通过不同尺寸的网格或沉沙池将污水中的大颗粒固体物质、沙石和油脂分离出来。
这是污水处理过程中最基本、常见的物理处理方法。
2. 沉淀：沉淀是利用离心分离或重力沉降的原理，让悬浮物和沉淀物在污水中沉积下来。
常用的设备包括沉淀池和沉降槽。
通过适当的控制沉淀时间和沉淀剂的添加，能够有效地将悬浮物和污水中的一些重金属离子、有机物等去除。
3. 过滤：通过过滤介质（如砂滤、活性炭等）对污水进行过滤，去除其中的固体悬浮物、细菌等微生物。
过滤是一种简单有效的物理处理方法，常用于水厂的预处理过程。
二、生物处理生物处理是指利用微生物对有机物进行降解和转化，将污水中的有机物质分解为无害的物质。
生物处理主要包括以下几种方法：1. 活性污泥法：活性污泥法是利用具有降解有机物能力的微生物（活性污泥）对污水进行处理。
将污水与活性污泥混合，通过适宜的温度、通氧和通气等条件，促使微生物对有机物进行降解。
这是目前应用最广泛的生物处理方法之一。
2. 生物膜法：生物膜法是在适宜的环境下，利用附着在固体介质表面的微生物膜对污水进行处理。
常见的生物膜法包括生物滤池和曝气生物膜法。
生物膜法具有处理效果好、对负荷波动适应能力强等优点。
3. 植物净化法：植物净化法是利用水生和陆生植物的生物吸附、降解、转化等作用，对污水进行净化处理。
常见的植物净化法包括湿地净化和人工植物净化池。
植物净化法不仅能够降解有机物，还能够有效地去除污水中的营养物质。
总结：污水处理是保护环境和人类健康的重要措施。
物理处理和生物处理是污水处理中常用的两种方法。
曝气生物滤池 BAF
BAF工艺的构造—反冲洗布水
反冲洗布水系统：
反冲洗系统必须： ①有足够的水头； ②在BAF的整个过水断面上分布均匀。
BAF工艺的构造—布水系统
除采用上述的滤板、滤头配水方式外，也有小型的曝 气生物滤池采用穿孔管配水(管式大阻力配水方式)的形式。 曝气生物滤池一般采用管式大阻力配水方式，其形式 如下图所示。
LOGO
BAF工艺的构造—滤料
Ni
滤料种类 陶粒
石英砂 炉渣 焦炭 沸石
几种滤料的物理性质比较 比表面积/(m2/g) 总孔体积(cm3/g) 3.99~4.11
0.76 0.91 1.27 0.46
0.103
0.0165 0.0488 0.063 0.0269
BAF工艺的构造—滤料
所选滤料与BAF运行方式密切相关：
以上两种BAF均可以升流式或降流式运行
3、DN-BAF运行方式
曝气管道设置在滤层内部（滤层曝气式）。 曝气管道将整个滤床分割成好氧和缺氧两个区域， 通过将部分出水回流至滤池底部，使BAF以An/O 工艺方式运行。 在好氧区充分实现有机物的氧化降解和氨氮的 硝化，在缺氧区通过出水回流及进水中输入的有 机底物实现反硝化，从而实现脱氮功能。
曝气生物滤池
BAF工艺
——环境工程：袁艳
LOGO
Ni
一、概述
曝气生物滤池(biological aerated filter)简称 BAF，是20世纪80年代末90年代初在普通生物滤池 的基础上发展而来的，被称为第三代生物膜法工艺。 该工艺是综合了传统生物膜法工艺和快滤池工艺的 运行特征，为适应不断提高的排放标准以及废水的 资源化回用率而研究和开发出来的。
目前，普遍使用的滤料粒径为2.0~8.0mm。 当处理废水的SS较高时，粒径不宜小于2.0~4.0mm。
新型污水处理工艺曝气生物滤池
近 年 来 曝气 生 物 滤 池 发 展迅 速 ， 艺 工 形 式 不 推 陈 出 新 ， 曾 先 后 出 现 过
ＢＩ ＯＣＡＲＢＯＮ 、 ＯＦ ＢＩ ＯＲ、 ０Ｓ ＹＲ、 Ｂ１ Ｔ ＢＩ ＭＥＤＩ ＢＩ Ｕ ＣＯＬＯＸ、 ｅ Ｂｅ ＯＳ 、 ＯＰ Ｒ、 Ｄｅ ｐ ｄ
形 式 ， 其 中 ＢＯＣ Ｒ Ｏ Ｂ Ｏ Ｏ Ｉ Ａ Ｂ Ｎ、 Ｉ Ｆ Ｒ、 Ｂ Ｏ Ｔ Ｒ、 Ｉ Ｄ 、 Ｉ Ｐ Ｉ Ｓ Ｙ ＢＭＥ ＩＢＯ ＵＲ 是 现 代 曝
、
工 艺 原 理
曝气 生物 滤池 是 借鉴 污水 处 理接 触 氧 化 法和 给水快 滤池 的设计 思路 ， 生物 降解 将 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 （ 陶 如 粒、 、 焦炭 石英砂 、 ｆ炭 等） 活生 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 ， 用滤 料 表面 上 所 附生 利 物膜 中 高浓度 的活性 微 生物 的 强氧 化分 解 作用 和滤料 粒径 较小 的特 点 ， 分发挥 微 生 充 物 的生物 代 谢 、 生物絮 凝 、 物膜 和 填料 的 生 物 理吸 附和 截 留作用 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 、 氧 区 缺 域 的存在 ， 实现脱 氮除磷 的功 能 。 二 、 艺 特 点 工 ① Ｂ Ｆ水 力 负 荷 高 、 积 负 荷 大 、 Ａ 容 水 力停 留 时间 短 、 出水 水质 好 。 ② Ｂ Ｆ 占地 面 积 小 ， 基 建 投 资 省 。 Ａ Ｂ Ｆ反 应 时 间 短 ， 有 同步 去 除 Ｃ Ａ 具 ＯＤ 及 Ｓ Ｓ的 功能 ， 不 设 ■ 沉 淀池 。 可
生物膜法处理工艺
生物膜法处理工艺
生物膜法处理工艺主要如下：
1、曝气生物滤池。
曝气生物滤池是集生物降解、固液分离于一体的污水处理工艺，是生物接触氧化工艺与过滤工艺的有机结合，即将生物接触氧化与过滤结合在一起，不设沉淀池，通过反冲洗再实现滤池的周期运行，可以保持接触氧化的高效性，同时又可以获得良好的出水水质。
对曝气生物滤池的池结构进行改进，增加厌氧区后还可以进行反硝化脱氮及除磷。
2、生物流化床。
生物流化床技术是以砂、活性炭、焦炭等颗粒为载体填充于生物反应器内，因载体表面附着生物膜而使其变轻，当污水以一定流速从下而上流动时，载体处于流化状态，污水中的基质在流化床内同分散的生物膜相接触而获得降解去除。
3、移动床生物反应器。
移动床生物反应器是近年来在生物接触氧化法和生物流化床的基础上发展起来的一种新型高效生物膜法污水处理装置。
选用新型悬浮填料，使微生物附着在载体上，悬浮的载体在反应器内随着混合液的回旋发展作用而自由移动，提供不断更新、充分的生物界面，从而达到较好的污水处理效果。
水污染控制工程笔记
第四节生物膜法一、生物膜：生物滤池（曝气生物滤池、塔式生物滤池、普通生物滤池、高负荷生物滤池）、生物接触氧化、生物转盘、生物流化床1.1 生物膜概念1）微生物在好氧条件下，能够在载体上生长并形成膜样的生物污泥，即生物膜，主要是微生物和及其产生的细胞外聚合物和有机、无机物等。
2）生物膜经过形成（挂膜）、生长、脱落的过程。
3）生物膜本质上是土地处理系统的强化。
1.2 生物膜结构1）（以生物滤池为例）滤料、生物膜(厌氧好氧)、水(附着水流动水)、空气。
2）微生物利用水中的有机物和氧进行好氧呼吸。
3)传质过程，O2、BOD、代谢物CO2、NH3、H2S的物质传递。
4)生物膜本身不是一个生物，而是若干微生物形成的膜状的生物聚集体，是生物的栖息地。
(与活性污泥的菌胶团比较)5)生物膜长到后来，外层生物增殖越厚，内层厌氧，粘附性变差,最终会脱落，载体上再重新生长生物膜。
6)脱落的生物膜随水流走，在二沉淀池内沉淀，是否需要污泥回流视工艺情况。
回流可利于生物接种。
1. 3 生物膜的组成（填料、滤料）填料：细菌与真菌、原生动物与后生动物、滤池蝇、藻类良好的物理性状---形状、密度、空隙率、比表面积等；机械强度---支撑、水流的剪切力；化学性质稳定---微生物不分解，不腐蚀；表面亲水和带(正)电特性---微生物容易附着生长；无毒无害---不抑制微生物生长；价格低廉，取材容易等。
1.4 生物膜技术的特点微生物方面：1)膜附着在载体上,世代时间长和短的生物都能够生长,所以生物膜的生物相比较丰富；2)有高营养级的生物存在，污泥产率低；3)容易使生物膜分段进行(如好氧-缺氧-厌氧; 高-中-低负荷)，各段生长最适宜的微生物；能够一定程度实现脱氮与除磷。
工艺方面(与活性污泥比较)：1)对水质水量变化适应性强,耐冲击负荷，操作稳定性较好,容易维护管理；2)生物膜的污泥含水率低,污泥沉降性能好,不发生污泥膨胀等问题,故运行管理方便；3)微生物浓度高,处理能力强,剩余污泥少,一般可以不回流污泥。
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（2）滤塔的表面面积
AV H
式中： A——滤塔的表面面积，m2；
H——滤塔的工作高度，m；其值根据 下表18-1所列数据确定。
表18-1 进水BODu与塔滤高度的关系
进水BODu/ （mg/L）
250
300
350 450 500
滤塔高度（m） 8
10 12 14 16
生物膜法曝气生物滤池
图18-1 生物滤池滤料上生物膜的构造（剖面图）
生物膜法曝气生物滤池
2. 生物膜的生长与脱落
1) 生物膜的生长 生物膜的形成 生物膜的成熟
2)生物膜的脱落
3)生物膜脱落的原因 内因
厌氧菌营养耗尽而死亡，其附着力降低，很快脱落 气态代谢产物不断逸出，破坏了好氧层生态的稳定，使二者 失去了平衡，生物膜老化 气态产物的积累，将膜顶起 外因 水流的冲刷作用，加大生物水膜法量曝，气生则物滤冲池刷力增大
高 生物负 膜法荷 曝气生 生物物 滤池滤 池 典 型 流 程
3、塔式生物滤池
1）塔式生物滤池的特征 （1）在构造方面的特征 （2）在工艺方面的特征
① 高负荷率； ② 滤层内部的分层，能够承受较高的有机污染 物的冲击负荷。 生物膜法曝气生物滤池
2）塔式生物滤池的设计计算 当前，塔式生物滤池主要按BOD—容积负荷率
生物膜法曝气生物滤池
18.2.3 生物滤池的操作系统
1．普通生物滤池 1） 普通生物滤池的流程系统
污水 S0 预处理（格栅、沉淀池、初沉池等） Sa 生物滤池→二沉池 Se 排放
2) 优缺点
生物膜法曝气生物滤池
2. 高负荷生物滤池 1）高负荷生物滤池系统流程
（1） 典型流程 （2）二段滤池处理系统流程
生物膜法曝气生物滤池
18.2.2 生物滤池工作原理
生物滤池是以土壤自净原理为依据， 在污水灌溉的实践基础上，经原始的间歇 砂滤池和接触滤池而发展起来的人工生物 处理技术，已有百余年的发展史。
污水长时间以滴状喷洒在块状滤料层的 表面上，在污水流经的表面上就会形成生 物膜，待生物膜成熟后，栖息在生物膜上 的微生物即摄取流经污水中的有机物作为 营养，从而使污水得到净化。
进行计算。对生活污水和城市污水可以参考国内、 外的运行数据选定。
（1）塔滤的滤料容积：V S a Q
Na
式中 V——滤料容积，m3;
Sa——进水BOD5，也可按BODu考虑，g/m3； Q——污水流量，取平均日污水量，m3/d； Na——BOD容积负荷或BODu容积允许负荷， （gBOD5/m3滤料•d）或gBODu/（m3滤料•d）
水降至5~10mg/l ； 4.易于维护运行、节能 。
生物膜法曝气生物滤池
18.2 生物滤池
生物膜法曝气生物滤池
18.2.1 生物滤池基本构造
构造：池体、滤料、布水装置 、排水系统
生物膜法曝气生物滤池
1．池体 生物滤池的池体多为圆形、方形或矩形；
池壁可有孔洞或不带孔洞的两种形式，有孔 洞的池壁有利于滤料的内部通风，但在低温 季节，易受低温的影响，使净化功能降低； 池壁一般要求高于滤料表面0.5~0.9m。
生物膜法曝气生物滤池
4、排水系统
排水系统处于滤床的底部，其作用是 收集、排出处理后的废水和保证良好的通 风；一般由渗水装置、汇水沟和总排水沟 所组成；渗水装置用于支撑滤料，其排水 孔隙的总面积应不小于滤池表面积的20%； 渗水装置与池底之间的距离一般应在0.4m 以上，以利通风，一般在出水区的四周池 壁均匀布置进风孔。
2）有机物降解过程 空气中氧溶解于流动水层中； 污水中有机物由流动水层传递到附着水层，
在进入生物膜； 微生物代谢有机物。
生物膜法曝气生物滤池
生物膜 厌氧 好氧
附 着 水 层
流 动 水 层
CO2
滤 料
BOD
H2O
NH3
BOD
O2 BOD
H2O
BOD CO2
H2S NH3 CO2
CO2 空
气
O2 CO2
生物膜法曝气生物滤池
(1) 原 污 水 (2) 原 污 水 (3) 原 污 水
处 理 水 处 理 水
处 理 水
(4) 原 污 水 (5) 原 污 水
处 理 水 处 理 水
初 次 沉 淀 池 ；
处 理 水 回 流
-高 负 荷 生 物 滤 池 ；
生 物 污 泥 回 流
二 次 沉 淀 池 ；
图 18-2
18.1.2 微生物学特性
1.参与净化反应微生物多样化； 2.生物的食物链长； 3.能够存活世代时间较长的微生物； 4.分段运行与优势菌种。
生物膜法曝气生物滤池
18.1.3 微生物膜法技术特征
1.对水质、Leabharlann 量变动有较强的适应性； 2.污泥沉降性能良好，宜于固液分离； 3.能处理低浓度的污水，使BOD5=20~30mg的污
第十八章 生物膜法
18.1 生物膜法的基本原理
18.2 生物滤池
18.3 生物转盘
18.4 生物接触氧化
18.5 生物流化床
生物膜法曝气生物滤池
18.1 生物膜法的基本原理
生物膜法曝气生物滤池
18.1.1 有机物降解机理
1．生物膜的构造及其对有机物的降解
1）构造（图18-1） 好氧层：2mm土厚，有机物的降解主要在此 厌氧层：
2．滤料 滤料是生物滤池的主体，它对生物滤池
的净化功能有直接影响。其一般要求：大的 表面积；有足够大的孔隙率；有较好的机械 强度，不易变形和破碎。
生物膜法曝气生物滤池
3．布水装置
布水装置的目的是将废水均匀地喷洒在滤料 上。主要有两种：
固定式布水装置（普通生物滤池多采用）； 旋转式布水装置（高负荷生物滤池和塔式生 物滤池常用）。
（3）塔滤的水力负荷 q Q A
式中 q——水力负荷，m3/(m2•d)。
当有条件式，水力负荷q应由试验确定， 并行用上式校核，如通过试验所得到的水力 负荷值，若
q′=q，说明设计是可行的； q′> q，则可考虑适当降低滤池高度； q′< q，则应考虑加大滤池高度或采用 回流或多级滤池串联。
2）特征
（1）大幅度地提高了滤池的负荷率； （2）高负荷生物滤池的高负荷率是通过限制进水 BOD5和运行上采取处理水回流等技术措施而达到 目的； （3）处理水回流可以均化与稳定进水水质、加大 水力负荷，及时地冲刷过厚和老化的生物膜，加速 生物膜更新，抑制厌氧层发育，使生物膜经常保持 较高的活性；抑制滤池蝇的过度滋长，减轻臭味。