曝气生物滤池反冲洗特性的研究
曝气生物滤池反冲洗过程的研究
（．ｃ ｏｌｏ ｎｃｐｌ ａ ｄ Ｅ ｖｒｎ ｎａ ｎｉｅｒ ｇＪｌ １Ｓ ｈｏ ｆ Ｍｕ ｉｉａ ｎ ｎ ｉ ｍｅ ｔ Ｅ ｇｎ ｅｉ ，ｉｎ Ａｍｈｔｃｕａ ｎ ｉｉ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ｎｔｕｅ Ｃ ａ ｇ ｈ ｎ １ ０ ２ ； ｏ ｌ ｎ ｉ ｉ ｔｒｌａ ｄ Ｃ ｖ ｎｉｅｒ ｇ Ｉｓｉ ｔ， ｈ ｎ ｃ ｕ ３ ０ １ ｅ ｌ ｉ ｔ
处 理技 术ｎ。 ］ 曝气 生物 滤池 随 着运行 时 间 的延长 ， １ 整个 反 应 器包 括 布 水 系统 、 气 系 统 、 托 层 、 ， 布 承
由 于 滤料 的机 械 截 留 和接 触 凝 聚 作 用 以及 生 物 填 料等 部分 。 凝 聚 作 用 ， 悬 浮 无 机胶 体 颗 粒不 断地 截 留在填 使 料 的孔 隙 中间 。另 外 ， 生物 膜厚 度 的增加 ， 导致填 料 空 隙减 少 ， 头 损 失 增 加 ［， 般 认 为 ， 物膜 水 ２一 ］ 生
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｉｌｇｃ ｌａ ｒｔｄ ｆ ｔｒ ｂ ｃ ｗ ｓ ｄ ； ａ ｋ ｓ ｅｉｄ ｙ ｒ ｓ ｂ ｏｏ ｉａ ｅａｅ ｌ ； ａ ｋ ａ ｈ ｍｏ ｅ ｂ ｃ ｗａ ｈ ｐ ｒｏ ｓ ｉｅ
曝气 生 物 滤池 技术 一 种 是 集 过滤 、 附 和生 水 管 回流到 集水 池 。曝气 采用 鼓 风机 通过 穿 孔管 吸 物 氧 化 于一 体 的高 效 能 、 成 本 和 占地 少 的 污水 进行 布 气 。曝 气 生物 滤池 反应 器 的设 计参 数 见表 低
彭举 威 王 晓轩 ， 宏 哲 ， 海鹏 ， 王 张
前置反硝化曝气生物滤池反洗周期及方式研究
５种冲洗方式的强度大小顺序为： ４＞ ３＞ ５＞ １＞ ２ 。 标准， ２ ２ 反冲洗模式对出水效果的影响
８ ］ 曝气生物滤池中陶粒之间的生物絮体对污染物起着很重要的截留、 吸附和生物降解作用 ［ ， 因此对曝
图２ 反应器不同反冲洗模式下反洗效果比较
由图 ２ （ ａ ） 可见， 反冲洗方式对 Ｓ Ｓ 的截留影响较大， 而硝态氮的影响较小， 采用冲洗效果较好的第四种 方式， 生物膜中反硝化菌的功能恢复也最快； 图２ （ ｂ ） 中可见， 冲洗强度大对 Ｃ Ｏ Ｄ去除是不利的， 而对硝化菌 的活性恢复有利， 也说明了滤料间隙和生物膜外层对水中的 Ｃ Ｏ Ｄ有较强的截留和吸附作用， 而异养菌的大 量去除却使硝化菌占据了优势， 使水中氨氮去除加快。 ３ 最佳反冲洗周期的确定 目前大多数城市污水厂制定的反洗周期大约为 ２ ４～ ７ ２ ｈ ， 曝气生物滤池反洗周期与进水中悬浮物浓度 及进水量有很大的关系。进水中悬浮物浓度大， 滤池截污速度过快会使其水头损失增长过快， 反洗周期缩 短。本研究在整个系统接种、 挂膜， 连续运行 １个月出水稳后， １ ０天不反洗 Ｄ Ｎ和 Ｃ Ｎ反应器各项出水指标 变化见图 ３ 。 图ａ 、 ｂ 为Ｄ Ｎ反应器连续运行 １ ０天 Ｓ Ｓ 和Ｔ Ｎ的进出水指标， Ｓ Ｓ 和Ｔ Ｎ分别在 ３天和 ４天内去除率无较 ５天后出水浓度都有较大增加， 去除率也相应大幅下降。因此 Ｄ Ｎ反应器可用 Ｔ Ｎ出水指标作为反 大变化， 洗的控制参数， 最佳反洗周期可为 ４天。 由图 ｃ 可见， Ｃ Ｎ反应器对 Ｓ Ｓ 有较大的缓冲能力， 但Ｄ Ｎ反应器出水 Ｓ Ｓ大幅提高的情况下， Ｃ Ｎ反应器 仍能保持相当长一段时间对 Ｓ Ｓ 的截污能力， Ｓ Ｓ去除率不降反升， 直至 ８天后 Ｓ Ｓ出水浓度才超过了设计指 标（ ２ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ ） 。图 ｄ 显示， 不反洗情况下 Ｃ Ｎ反应器对 Ｃ Ｏ Ｄ的去除在 ５天内无太大变化， 甚至有小幅升高， 这 是由于异养菌增殖速度快， 不反洗无疑是增加了异养菌在生物膜和滤料间的总生物量。但滤料间截留物过 多会使溶解氧供应不足， 异养菌代谢能力减缓。图 ｅ 显示氨化菌受滤料间截留物的影响较大， 且异养菌的大 量增殖也会抑制氨化菌的代谢， 运行 ３天后， 总出水中氨氮浓度即开始增加， 因此可用氨氮出水指标作为 Ｃ Ｎ 反应器反洗的控制参数。 ４ 结论 滤料膨胀率刚好达到设计值时即可停泵， 用水量适中， 反洗效果最好。 ① 在只采用水反冲洗的情况下， Ｎ反应器冲洗强度大对 Ｃ Ｏ Ｄ的去除不利， 而对硝化菌的活性恢复是有利的， 使水中氨氮去除加 ② Ｃ 快。增强 Ｄ Ｎ反应器的反冲强度， 对Ｓ Ｓ 和硝态氮的去除均为有利。 在水头损失允许的情况下， 前置反硝化曝气生物滤池 Ｄ Ｎ反应器可用 Ｔ Ｎ ③ 经预沉淀后的城市污水， 出水指标作为反洗的控制参数， 最佳反洗周期可为 ４天。 Ｃ Ｎ反应器对 Ｓ Ｓ和 Ｃ Ｏ Ｄ均有较大的缓冲能力， 对 氨氮的降解能力会随运行时间而下降， 可用氨氮出水指标作为 Ｃ Ｎ反应器反洗的控制参数。 参考文献：
曝气生物滤池(BAF)反冲洗优化控制策略的研究
（． ｉｉａｄＡｃ ｉｃｕａ ｎ ｉｅｒ ｇＣ ｌ ｇ， ｉ ｎｊ ｎ ｎｔｕｅｏ ｅｈ ｏ ｇ， ｒｉ １０ ５ ，ｈｎ； １ Ｃｕｌ ｎ ｒｈｔ ｔｒｌ ｇｎｅｉ ｏｌ ｅ ｌ ｇｉ ｇＩｓｔｔ ｆ ｃ ｎｌ ｙ Ｈａｂｎ ０ ０Ｃ ｉａ ｅ Ｅ ｎ ｅ Ｈｅ ｏ ａ ｉ Ｔ ｏ ５
２ Ｂ ｉｎ Ｃ Ｇ Ｇ ｌｅ ｏｒｅ ．． Ｃ ．ｔ． ｅ ｉｇ１０ ０ ，ｈｎ ） ． ｅｊ ｇＢ Ｅ ｏｄ ｎＳｕｃｓ ＰＤ．ｏＬｄ， ｉｎ ０ １ １ ｉａ ｉ Ｅ ， Ｂｊ Ｃ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｗ ｔｇ ｓ ｂ ｏｏ ｉａ ｅ ａｅ ｌ ｒ Ｂ ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｏ ｓａ ｅ ｉ ｌｇｃ ｌａ ｒｔ ｄ ｆ ｔ （ ＡＦ）ｓ ｓ ｍ ｓ ｕ ｅ ｏ ｔｅ ｔｍｅ ｔｐ ｃ ｉ ｇ ｗａ ｔｗ ｔ ｒ Ｔ ｅ ｉ ｅ ｙ ｔ ｗａ ｓ ｄ ｔ ｒ ａ ａ ａ ｋｎ ｓ ａ ｅ ． ｈ ｅ ｅ
屠 宰废水 是 常见 的一种 食 品加工 废水 ， 般 废 一
料 的现 象 。因此 ， 本研 究 重点 １ 曝气 生物 滤池 的 对 反 冲洗 控制 策 略进行 研 究 ， 以期确 定最 佳反 冲洗 方 式 和条 件 ， 为曝 气生 物滤 池 的优化 运行 提供 有价 值
ｅ ｅ ｔ ｆｂ ｃ ｆ ｃｓ ｏ ａ ｋ－ｗａ ｈｎｇ ｍ ｏ ｌ ｎ ｓ ｓｅ ｐ ｒｏ ｍ ａ ｅ ｗｅｒ ｎ ｅ ｔｇ ｔ ｄ．Ｔｈ ｅ ｕｌ ｓ ｏ ｔ ａ ｈｅ ｏ ｉ ｌ ａ ／ ｓ ｉ ｄｅｓ ｏ ｙ ｔｍ ｅ ｒ ｎｃ ｆ ｅ ｉ ｖ ｓｉ ａｅ ｅ ｒ ｓ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｐｔｍａ ｇ ｓ ｓ
曝气生物滤池的原理及其特点
曝气生物滤池的原理及其特点曝气生物滤池（Biological Aeration Filter，BAF）是一种新型高负荷淹没式反应器，其充分借鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，集曝气、高滤速、截留悬浮物、定期反冲洗等特点于一体。
曝气生物滤池中填装有一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面及滤料内部微孔生长生物膜。
工作过程原理如下∶一是生物氧化降解，滤池内部曝气，污水流经时，利用滤料上高浓度生物量的氧化降解能力对污水进行快速净化;二是截留。
污水流经时。
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; 三是反冲洗，当滤池运行一段时间后，因水头损失增大，需对其进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，使滤池的处理性能得到恢复。
曝气生物滤池兼有活性污泥法和生物膜法两者优点，并将生化反应与过滤两种处理过程合并在同一构筑物中完成。
根据处理目标的需要，曝气生物滤池可以是一种单独碳氧化（二级处理、下向流）处理反应池，亦可以是碳氧化/硝化（三级处理、上向流）合并处理的反应器。
曝气生物滤池应用于城市污水处理工程中，可省去二次沉淀池，其工艺流程见图5-6。
曝气生物滤池特征如下∶①气液在滤料间隙充分接触，由于气、液、固三相接触，氧的转移率高，动力消耗低;②具有截留原废水中悬浮物与脱落的生物膜的功能，因此，无需设沉淀池，占地面积少;③以3～5mm 的小颗粒作为滤料，比表面积大，微
生物附着力强;④池内能够保持大量的生物量，再由于截留作用，废水处理效果良好;⑤无需污泥回流，也无污泥膨胀之虑，如反冲洗全部自动化，则维护管理也非常方便。
核桃壳、陶粒曝气生物滤池反冲洗特性的研究
Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇｙ。 Ｘｉ ’ ａ ｎ Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘｉ ７ １ ０ ０ ２ １ ） Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｄｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｃ ｋ ｗａ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｙ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｉ ｒ ｂ ａ ｃ ｋ ｗａ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ， ａ ｉ ｒ — ｗａ ｔ ｅ ｒ ｂ ａ ｃ ｋ ｗａ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｂ ａ ｃ ｋ ｗａ ｓ ｈ —
丁 绍 兰 等 核 桃 壳 、 陶 粒 曝 气 生 物 滤 池 反 冲 洗 特 性 的研 究
核桃 壳 、 陶粒曝 气生物滤池反冲洗特性的研究 ＊
丁 绍 兰 王 娟 娟 谢 林 花
西安 ７ １ ０ ０ ２ １ ） （ 陕 西 科 技 大 学 环 境 科 学 与工 程 学 院 ， 陕西
ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ， ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｅ ｆ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｄ ｉ ｔ ｙ， ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｍｍｏ ｎ ｉ ａ ｎ ｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ａ ｎ ｄ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｉ ｍｅ ．
Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ａ ｔ ： （ １ ）ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｗａ ｌ ｎ ｕ ｔ ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ ａ ｎ ｄ ｃ ｅ ｒ ａ ｍｓ ｉ ｔ ｅ ＢＡＦｓ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｂ ａ ｃ ｋ ｗａ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ， ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ
曝气生物滤池最佳反冲洗周期及反冲洗方式研究
ｌｈｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍ哪ｂａｃｋｗａｓｈｅｄ ｃｙｃＩｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｂａｃｋｗａｓｈｅｄ
ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｔ】ｈｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｅｒａｔｅｄ ｍｔｒａｔｅｄ ｒｅａｃｔｏｒ
ＺＨＡＮＧ Ｂａｏ－ｊｉｅｌ，ＹＡＮ Ｌｉ．１０ｎ９１，ＺＨＥＮ Ｊｉｅ２，ＢＡＩ Ｙｕｌ
ｅＩ．ｅｄ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｂａｃｋｗａｓｈｅｄ ｅｙｃｌｅ Ｉ｜ｅｓｅａＩｌｅｈ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｗａｔｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ（移（￡）） ｉｓ ｅｑｕａｌ ｔｏ ｃｙｃｌｅ ｗａｔｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ（ｙ（￡）），ｉｓ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｂａｃｋｗａｓｈｅｄ ｃｙｃｌｅ．Ｔｈｅ ｐａｒｔ ｂａｃｋｗａｓｈｅｄ ｍｅｔｈ— ｏｄｓ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｅｍｕｅｎｔ ｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｂａｃｋｗａｓｈｅｄ ｃｙｃｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｒｔ ｂａｃｋｗａｓｈｅｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｒｅ ｑｕｉｔｅ ｉｍｐｏｎａｎｔ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ叩ｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒ０１． ＫｅｙⅥｒｏｒｄｓ：ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｅｒａｔｅｄ ｆｉｌｔｍｔｅｄ ｒｅａｃｔｏｒ．ｂａｃｋｗａｓｈｅｄ；ｏｐｔｉｍｕｍ
可得到
ｙ’（￡）＝［秽０）×Ｏ＋气＋￡’）一
一
一’
（上秽（ｔ）ａ～上＂心）ａ一口×气）ｙ（￡＋气＋巩（２）
令式（２）为零得 矿（￡）＝［口（￡）ｘ（＃＋ｔｂ＋￡’）一
一
一’
（Ｊ】秽（ｆ）ａ一上移’（ｆ）ａ一秽×气）］／（￡＋气＋ｆ’）２＝ｏ，
曝气生物滤池中反冲洗参数的控制
艺不仅具有良好反冲效果，而且可以节省能耗。
关键词：曝气生物滤池；反冲洗强度；最佳设计参数
中 图 分 类 号 ：X703
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1008－9500（2010）05－0048－02
1 曝气生物滤池工艺的特点
生物滤池是在膜法反应器中常用的生物处理 方法，有淹没式生物滤池（曝气和不曝气）、煤/砂生 物过滤及慢滤池等。 其中曝气生物滤池（Biological Aerated Filter，BAF）是 20 世纪 80 年代发展起来的 新工艺设备［1］。 其工艺原理为：在滤池中装填一定 量粒径较小的粒状滤料， 滤料表面生长着生物膜， 滤池内部曝气，污水流经时，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，由于污水流经时滤料成 压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的絮 凝作用，能截留污水中的大量悬浮物，利用沿水流 方向形成的食物链分级捕食作用及食物膜内部微 环境和厌氧段的反硝化作用，使废水中有机物得到 降解；运行一定的时间后，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 ，即 反 冲 过 程 ［2］。
2.1 反冲洗的目的 曝气生物滤池机理主要是基于生物氧化、截留
吸附与过滤作用于一体，属于生物、物理、化学综合 作用过程。 反冲洗是维持曝气生物滤池功能的关 键， 其反冲洗的目的是在较短的反冲洗时间内，使 滤料得到清洗，恢复其除污能力，即清除滤料颗粒 间所截留的 SS 及滤料表面脱离的老化生物膜，但 必须保留适量的生物膜，这对于曝气生物滤池反应 器是至关重要的。 曝气生物滤池反冲洗效果对出水 水质、运行周期的影响很大。 若反冲洗不充分，滤池 运行周期会大大缩短;若反冲洗过量，微生物数量 不足，生化处理效能下降，出水水质变差，尽管滤料 的固体容量得以提高， 但由于出水达不到要求，谈 及运行周期毫无意义 。 ［3-4］
《2024年曝气生物滤池处理城市污水的效能与微生物特性研究》范文
《曝气生物滤池处理城市污水的效能与微生物特性研究》篇一一、引言随着城市化进程的加快，城市污水处理问题日益凸显。
作为重要的水处理技术之一，曝气生物滤池（BAF）以其独特的优势，在城市污水处理领域得到广泛应用。
本文将深入探讨曝气生物滤池处理城市污水的效能及其微生物特性，以期为相关领域的研究与实践提供参考。
二、曝气生物滤池处理城市污水的效能1. 工艺原理与特点曝气生物滤池是一种结合了生物膜法与活性污泥法的污水处理技术。
其基本原理是通过曝气作用，使污水在滤池中与生物膜接触，利用附着在生物膜上的微生物降解有机物，从而达到净化水质的目的。
该技术具有处理效率高、占地面积小、运行成本低等优点。
2. 效能分析（1）有机物去除：曝气生物滤池对城市污水中的有机物具有较好的去除效果，能够有效地降低污水中的化学需氧量（COD）和生物需氧量（BOD）。
（2）氮、磷去除：通过硝化与反硝化作用，曝气生物滤池能够有效地去除污水中的氮、磷等营养物质，降低水体的富营养化程度。
（3）悬浮物去除：滤池中的生物膜对悬浮物具有较好的吸附与截留作用，能够显著降低出水中的悬浮物含量。
三、微生物特性研究1. 微生物种类与分布曝气生物滤池中的微生物种类繁多，主要包括细菌、真菌、原生动物等。
这些微生物在滤池的不同区域分布不均，形成了一个复杂的生态系统。
其中，细菌是主要的降解有机物的微生物，真菌则参与降解较难降解的有机物。
2. 微生物生长与代谢曝气生物滤池中的微生物通过摄取污水中的有机物进行生长与代谢。
在适宜的温度、pH值和营养条件下，微生物能够快速繁殖，形成生物膜。
生物膜上的微生物通过分泌酶等物质，将有机物分解为简单的无机物，实现污水的净化。
四、影响因素及优化措施1. 影响因素曝气生物滤池的处理效能受多种因素影响，如进水水质、温度、pH值、曝气量等。
其中，进水水质是影响处理效能的主要因素，不同浓度的有机物、氮、磷等营养物质对微生物的生长与代谢具有不同的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
0引言太湖发生大规模蓝藻爆发事件后，江苏省颁布了《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染新的排放限值》标准，许多污水处理厂将面临升级改造的要求，尤为突出的是印染行业的污水处理厂，但其改造受到已有工艺设施的约束和厂地限制，因此，节约占地和基建投资较低的曝气生物滤池处理工艺将是很好的选择。
曝气生物滤池集生物膜的强氧化降解能力和滤层截留效能于一体，是一种适合大规模回用、高效、低耗的污水再生工艺[1]。
曝气生物滤池随着运行时间的延长,由于滤料的机械截留、接触及生物凝聚作用,使悬浮无机胶体颗粒不断地截留在填料的孔隙中间。
另外,生物膜厚度的增加,导致填料空隙减少,水头损失增加[2]；膜的厚度超过这一范围时,氧的传递速率减小,影响微生物的繁殖,对处理效果影响也很大[3]。
因此必须定期对曝气生物滤池进行反冲洗,其反冲洗过程也是维持曝气生物滤池功能的关键。
在此研究的内容是处理印染废水曝气生物滤池反冲洗的相关问题。
1试验装置及方法1．1工艺流程及装置试验装置如图1所示。
1.空压机2.空气流量计3.承托层4.陶粒层5.活性炭层6.无烟煤层7.其他取样口8.反冲洗出水口9.恒流泵10.二级出水储水箱11.液体转子流量计12.反冲洗入水(接自来水管)图1曝气生物滤池装置曝气生物滤池反冲洗特性的研究孙芮，陈玲，陈季华(东华大学环境科学与工程学院，上海200051)摘要：曝气生物滤池集生物膜的强氧化降解能力和滤料截留效能于一体，是一种适合大规模回用、高效、低耗的污水再生工艺，也是升级改造的良好选择。
反冲洗是曝气生物滤池运行中的一个关键步骤,合理优化反冲洗过程有助于改善其整体运行性能。
根据反冲洗废水浊度变化确立了合理的反冲洗方式,并给出相关的反冲洗强度和反冲洗历时参数,以期为曝气生物滤池处理印染废水的设计和运行提供参考。
关键词：曝气生物滤池；反冲洗；印染废水中图分类号:X 5文献标识码:B文章编号:1004－8642（2008）06－0020－04收稿日期：2008－06－27基金项目：上海市科委创新基金项目(07dz12011).作者简介：孙芮（1984－），女，湖北黄冈人，硕士，专业研究方向水污染控制技术.Study on Backwash Properties of Biological Aerated FilterSUNRui ，CHENLing ，CHENJi －huaAbstract ：Biological aerated filter set of biofilm -degradability and media interception performance in one,is a sewage reclamation technology which is suitable for large -scale reuse,efficient,low consumption and easy to upgrading.Backwashing process is a critical step in the operation of biological aerated filter.Optimization of backwashing process is favorable to the improvement of operation perform.Based on the turbidity variation in backwash effluent,the proper backwash method was determined and the related parameters such as backwash strength and period were recommended,so as to offer reference for the design and operation of biological activated filter to treat dyeing and printing wastewater.Key words ：Biological aerated filter ；Backwash ；Dyeing and printingwastewater第21卷第6期2008年12月环境科技Environmental Science and TechnologyVol．21No．6Dec ．2008第21卷第6期曝气生物滤池反应器采用内径为11c m的透明有机玻璃柱制作，截面积为0.0095m2，总高度为2.7 m，其中承托层高20c m，填料层高200c m，下层装陶粒50c m，中层装活性炭50c m，上层装无烟煤100c m。
空床运行时填料的含水量为2.975L。
采用升流式设计，空气和污水均由滤池下部进入，顶部出水。
空气管位于滤板上端,进水管与反冲洗管均处于滤板下端以防止堵塞。
待处理的印染废水经厌氧-兼氧-生物接触氧化池处理后进入低位水箱，再用恒流泵将污水注入曝气生物滤池。
反冲洗水为自来水，利用自来水的压力由下至上直接反冲洗。
反冲洗气冲来自空压机。
实验的装置是根据新的排放标准改造而成，反冲洗过程需要充分利用原有设备及装置，如填料上表面与反冲废水排水槽间的高度差仅为0.5m，为防止压力过大填料突然喷出，气量不能过大；为防止填料大量流失，水量也不能太大，即保证填料层膨胀率为20%左右。
填料上表面与反冲废水排水槽间的高度差对反冲洗效果有一定影响,实际应用中以1～1.5 m为宜。
同时在气量水量强度受到限制的条件下通过优化反冲洗方式、延长反冲洗时间来达到较好的反冲洗效果。
2反冲洗过程的研究反冲洗的基本要求是[4]:在较短的反冲洗时间内,使填料得到清洗,恢复其除污能力,即清除滤料颗粒间所截留的S S及滤料表面脱落的老化生物膜,但必须保留适当的生物膜，这对于曝气生物滤池反应器是至关重要的。
曝气生物滤池反冲洗效果对出水水质、运行周期的影响很大。
若反冲洗不充分,滤池运行周期将缩短；若反冲洗过量，微生物数量不足，生化处理效能下降，出水水质会变差，而反冲洗方式、冲洗周期和冲洗强度是决定冲洗效果的关键因素。
反冲滤层的运动状态可分解为3个阶段：反冲开始的滤层变速膨胀阶段、滤层悬浮平衡阶段和后期的悬浮滤层沉降阶段。
由于第1阶段的特征是滤层变速膨胀，颗粒拥挤上升，碰撞摩擦剧烈，再加上反冲气/水的剪切、摩擦作用使滤料净化效率最高；而第2阶段和第3阶段颗粒碰撞摩擦的机会极少使碰撞摩擦作用减弱，而且反冲气/水对滤料的剪切和摩擦强度也会由于滤层处于平衡状态而有所降低，因此冲洗效果主要取决于第1阶段[5]。
2.1不同反冲洗方式的机理根据反冲滤层运动状态的3个阶段，冲洗方式如采取单独水洗，滤料在强大的水流冲击下发生了膨胀，但由于有丝状菌及其他微生物的存在，结块厚实,滤料难以松散,反冲效果不好,后改用气、水联合反冲,改善了反冲效果。
这主要是因为在单独水洗时,水洗强度大,滤层的孔隙率相应也较大,孔隙中的水流速度较低,水流对滤料颗粒所产生的剪切力也就相应较小,此时颗粒的运动速度较大,颗粒的平均碰撞几率较小,所以碰撞摩擦作用有限[6]。
而气、水联合反冲时,由于水冲强度较小,滤层的膨胀率也较小,且空气占据了一部分空隙容积,所以孔隙中的水流速度大大高于反洗流速,是较少量的水量以高速通过滤层,对滤层产生了较大的剪切力。
由于颗粒内刚度大,其平均碰撞几率大,故使碰撞摩擦作用也得以充分发挥[7]。
气水反冲洗过程中综合了空气剪切、摩擦和水流剪切、摩擦以及滤料颗粒间碰撞摩擦的多重作用[8]。
反冲水使滤料略有流化以减小滤料间的摩擦阻力,使滤层底部进入的小气泡合成不易分散的大气泡穿越滤层。
由于气泡较大,对滤层扰动范围也较大,增强了滤料间的碰撞摩擦;同时气流还强化了水流的剪切和碰撞作用[9]。
气泡高速浮升产生的泡振作用和气泡尾迹的混掺作用以及气泡在浮升过程中出现的尾迹效应是气水反冲效果较佳的主要原因[10]。
反冲洗强度和反冲洗时间可通过观察反冲洗出水水质和填料表面生物膜脱落情况来确定,反冲强度的大小要保证滤料有一定的膨胀,以便冲洗下来的悬浮物顺利排出柱外,但膨胀不能造成滤料的损失,强度不能过大,以免颗粒填料表面的生物膜全部脱落。
反冲洗时间要足够长,要保证脱落的生物膜和悬浮物全部排出滤柱外。
2.2反冲洗方式的确定实验研究采用2种工况，其反冲洗均为3个阶段，即：气冲气水联用水冲。
2.2.1工况1（1）气冲5m i n：气量为0.48m3/h，气冲强度为14L/(m2·s)；（2）气水联用10m i n：气量为0.34m3/h，气冲强度为10L/(m2·s)；水量为:0.1m3/h，水冲强度为3L/ (m2·s)；（3）水冲12m i n：水量为:0.17m3/h，水冲强度为5L/(m2·s)。
2.2.2工况2（1）气冲5m i n：气量为0.34m3/h，气冲强度为10L/(m2·s)；（2）气水联用10m i n：气量为:0.27m3/h，气冲强度为8L/(m2·s)；水量为0.1m3/h，水冲强度为3L/ (m2·s);（3）水冲12m i n：水量为0.14m3/h，水冲强度为--孙芮等曝气生物滤池反冲洗特性的研究212008环境科技年12月图2不同工况下气水联用反冲洗水的浊度变化浊度值/N T Ut /m i n浊度值/N T Ut /m i n4L /(m 2·s )。
当初始运行条件相近，反冲洗第1阶段采用的气冲强度分别为14，10L /(m 2·s )后，反冲废水初始浊度分别为80，65.8N T U 。
说明当初始气冲量大时，可以使填料层松动完全，老化膜脱落量大，打碎明显结块。
第2阶段分别采用气冲强度为10L /(m 2·s )和8L /(m 2·s )，水冲强度为3L /(m 2·s )冲洗滤柱，在气水联用10m i n 内2种工况条件下浊度值的变化情况见图2。
由上图变化可以看出气水联用时，气冲强度大时产生的浊度值变化大，原因在于较大的紊流气体能预先冲松滤层并更好地冲刷填料表面的生物膜。
气水联用使填料开始节奏的蠕动松动，反冲水使滤料略有流化，进一步防止了结块的产生，同时脱落的老化生物膜开始随反冲洗水排出。
2个工况条件下的浊度值的峰值基本都出现在6m i n 左右，说明在6m i n 以后填料层间隙的老化生物膜就已经被大量冲脱，导致反冲洗出水的浊度开始下降。
气水联用反冲洗时间可以控制在6~10m i n 。
由于气水联用时，水冲的强度大小直接影响到填料层的膨胀率，为保证填料层膨胀率为20%左右，水冲的强度控制在降低范围内。