曝气生物滤池的设计

⑴除碳型 （DC曝气生物滤池）
主要用于处理可生化性较好的工业废水以及对 氨氮等营养物质没有特殊要求的生活污水，其主要 去除对象为污(废)水中的碳化有机物和截留污水中的 悬浮物，也即去除BOD、COD、SS。纯以去除污(废) 水中碳化有机物为主的曝气生物滤池称为DC曝气生 物滤池。 由于DC曝气生物滤池属于生物膜法处理工艺， 所以当进水有机物浓度较高，同时有机负荷较大时， 其生物反应的速度很快，微生物的增殖也很快，同 时老化脱落的微生物膜也较多，使滤池的反冲洗周 期缩短。所以对于采用DC曝气生物滤池处理污(废) 水时，建议进水CODcr≤1500mg/L， BOD/COD≥0.3。
我们公司所采用的BAF工艺亦是属于 BIOFOR工艺范畴。
2.2BAF曝气生物滤池的功能分类
曝气生物滤池根据其在污水处理过程中去除 污染物或营养物质的不同，可分为除碳型（DC曝 气生物滤池）、硝化型（N曝气生物滤池）、硝 化/反硝化型、后反硝化型以及除磷滤池等。
曝气生物滤池功能的调整是通过对曝气管道 位臵的设臵，即好氧区及厌氧区的分配，来控制 硝化反应和反硝化反应的程度（也可以单独进行 硝化反应或反硝化反应），从而实现其相应的功 能。 此外，亦也经由进水水质调控得以实现的。 （如出水回流、进水投加除磷混凝剂等）
其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节 省了后续二次沉淀池，在保证处理效果的前提下使处理 工艺简化。此外，曝气生物滤池工艺有机物容积负荷高、 水力负荷大、水力停留时间短、所需基建投资少、能耗 及运行成本低，同时该工艺出水水质高。
2. BAF类型及工艺组合
2.1BAF曝气生物滤池的基本类型
⑴BIOCARBONE工艺 BIOCARBONE结构简图如图所示， 其滤料为密度比水大的球形陶粒，结构 类似于普通快滤池，经预处理的污水从 滤池顶部流入，向下流出滤池，在滤池 中下部进行曝气，气水处于逆流，在反 应器中，有机物被微生物氧化分解， NH3—N被氧化成NO3—N，另外由于 在生物膜内部存在厌氧/兼氧环境，在 硝化的同时能实现部分反硝化。
如果在BIOSTYR中，只需进行单独硝 化或反硝化，只需将曝气管的位臵设臵在 滤池底部即可。 BIOSTYR中随着过滤的进行，其水头 损失增长与BIOCARBONE有所不同，其 水头损失增长与运行时间成正相关。当水 头损失达到极限水头损失时，应及时进入 反冲洗以恢复滤池处理能力，BIOSTYR中 没有形成表面堵塞层，使得BIOSTYR工艺 比BIOCARBONE工艺运行时间相对要长。 其反冲水为贮存在滤池底部的达标排 放水，自上而下进行反冲。其反冲过程基 本类似于BIOCARBONE工艺。 相比而言BIOSTYR工艺有如下优点： ①重力流反冲洗无需反冲泵，节省了动力； ②滤头布臵在滤池顶部，预处理水接触不 易堵塞，便于更换；③硝化/反硝化可在 同一池内完成。
在无脱氮要求的情况下，滤池底部的水可直接排出系统， 一部分留作反冲洗之用。如果有脱氮要求，出水需进入下一级 后臵反硝化柱，同时需外加碳源。一般情况下在单个 BIOCARBONE滤池中不能同时取得理想的硝化/反硝化效果。 随着过滤的进行，滤料表面新产生的生物量越来越多，截 留的SS不断增加，在开始阶段水头损失增加缓慢，当固体物质积 累达到一定程度，在滤层上部形成表面堵塞层，阻止气泡的释 放，从而导致水头损失迅速上升，很快达到极限水头损失，此 时应立即进行反冲洗再生，以去除滤床内过量的生物膜及SS，恢 复处理能力。 反冲洗采用气水联合反冲洗。反冲洗水为经处理后的达标 水，反冲水从滤池底部进入上部流出，反冲空气来自底部单独 的反冲洗进气管，反冲洗时关闭底部进水和工艺空气，水气交 替单独反冲，最后用水漂洗。滤层有轻微的膨胀，在气水对填 料的流体冲刷和填料间相互摩擦下，老化的生物膜以及被截留 的SS与填料分离，在漂洗阶段被冲出滤池，反冲洗污泥则返回预 处理部分。
⑵BIOSTYR工艺
BIOSTYR工艺是法国OTV公司对其原有BIOCARBONE 的一个改进，其滤料为相对密度小于1的球形有机颗粒，漂 浮在水中。经预处理的污水与经硝化的滤池出水按一定回 流比混合后进入滤池底部。在滤池中间进行曝气，根据反 硝化程度的不同将滤池分为不同体积的好氧和缺氧部分。 在缺氧区，一方面反硝化菌利用进水中的有机物作为碳 源，将滤池中的NO3—N转化为N2，实现反硝化。另一方 面，填料上的微生物利用进水中的溶解氧和反硝化产生的 氧降解BOD，同时，一部分SS被截留在滤床内，这样便减 轻了好氧段的固体负荷。经过缺氧段处理的污水然后进入 好氧段，在好氧段微生物利用气泡中转移到水中的溶解氧 进一步降解BOD，硝化菌将NH3—N氧化为NO3—N，滤床 继续截留在缺氧段没有去除的SS。流出滤池的水经上部滤头 排出，滤池出水分为：①排出处理系统；②按回流比与原 水混合进行反硝化；③用作反冲洗。
自从法国OTV公司在20世纪80年代末期开发出首座 曝气生物滤池(简称BAF)至今的数十年时间里，在科研人 员和工程技术人员的共同努力下，BAF技术取得了长足的 发展，工艺趋于更加成熟，功能更加完善。 该技术不仅可用于污水处理厂的三级精处理和水体 富营养化处理，而且广泛地适用于城市污水、小区生活 污水、以及各类的工业废水处理。随着研究的深入，曝 气生物滤池从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺，具 有去除SS、COD、BOD5、硝化、脱氮除磷的作用。
－－BAF曝气生物滤池
1. BAF工艺概述 2. BAF类型及工艺组合
3. BAF系统组成（构造剖析） 4. BAF运行管理
5.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱBAF设计及施工要点、注意事项
1.概
述
曝气生物滤池(biological aerated filter)简称BAF， 是八十年代末九十年代初在普通生物滤池的基础上， 并借鉴给水滤池工艺而开发的污水生物处理新工艺。 曝气生物滤池内装填有高比表面积的颗粒填料， 以提供微生物膜生长的载体，污水由上向下或者由下 往上流过滤料层，滤料层下部设有鼓风曝气，空气与 污水逆向或同向接触，使污水中的有机物与填料表面 的生物膜发生生化反应得以降解，填料同时起到物理 过滤阻截作用。
⑶BIOFOR工艺
BIOFOR工艺是由Degremont公司开发的，其底部为气 水混合室，之上为长柄滤头、曝气管、垫层、滤料。
BIOFOR和BIOSTYR不同的是采用密度大于水的滤料， 自然堆积，其余的结构、运行方式、功能等方面与 BIOSTYR大同小异。
以上为曝气生物滤池主要的三种形式， 在世界范围内都有应用，其中 BIOCARBONE为早期形式，目前大多采 用BIOSTYR和BIOFOR工艺。