BAF-高效曝气生物滤池污水处理装置
生物曝气滤池
生物曝气滤池
生物曝气滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆，在90年代初已发展成法国、英国、奥地利和澳大利亚等国设备制造公司的技术和设备产品。
随着技术的创新发展，使用BAF的污水处理厂规模也在不断的扩大。
BAF的构造基本上与污水三级处理的滤池相同，只是滤料不同，BAF一般只用单一均粒滤料。
它有两种运行方式，一种是从池上进水，水流与空气逆向运行，称之为逆向流或向下流。
另一种是池底进水，与空气流同向运行，即同向流或向上流。
BAF前可设置有填料的厌氧滤池而形成AA/O工艺膜法，也可在BAF流程2中二沉池前投加铁盐絮凝剂成为除磷脱氮工艺。
BAF是高效处理设施，其容积负荷高出一般活性污泥法1～2倍，出水可以完全满足“污水综合排放标准”二级标准，运行能耗也较低。
在我国国内主要是研究逆向流BAF，国外厂商提供的工艺设备也主要是逆向流。
中国市政工程西北设计研究院和兰州铁道学院合作已经研究提出了相关的工艺设计。
一般用在MBR膜生物反应器上。
曝气生物滤池(BAF)工艺介绍
氨氮去除效果
氨氮去除率
BAF工艺对废水中的氨氮也有较好的去除效果，去除率可达 90%以上。
去除机制
在BAF中，氨氮主要通过硝化细菌的作用，转化为硝酸盐， 从而实现氨氮的有效去除。
总氮去除效果
总氮去除率
BAF工艺对废水中的总氮也有一定的去除效果，去除率可达60%以上。
去除机制
在BAF中，总氮的去除主要通过微生物的同化作用和反硝化作用来实现。
反冲洗
定期对滤料进行反冲洗， 去除积累的悬浮物和生物 膜，恢复滤料的过滤性能。
BAF的应用范围
生活污水处理
BAF可用于处理生活污水， 如住宅小区、学校、医院 等场所产生的废水。
工业废水处理
BAF适用于处理多种工业 废水，如印染废水、造纸 废水、食品加工废水等。
景观水体治理
利用BAF工艺改善景观水 体的水质，提高水体的自 净能力。
BAF的主体结构包括池体、滤料、布水系统、曝气系统等部分。其中，滤料是 BAF的核心部分，对净化效果和运行稳定性起着重要作用。
滤料选择与作用
滤料是BAF工艺中的重要组成部分，其选择直 接影响到BAF的运行效果和处理能力。常用的 滤料有石英砂、活性炭、陶粒等。
滤料的主要作用是为微生物提供生长的载体和 生物膜，同时对水流起到过滤和拦截的作用， 使污染物在滤料表面被微生物氧化分解。
05
BAF的优缺点与改进方向
优点分析
高生物浓度
BAF可以维持较高的生物量， 从而提高有机物的去除效率。
抗冲击负荷能力强
由于滤池中生物的多样性， BAF对水质和水量变化的适应 性强。
出水水质好
BAF的过滤作用可以有效地去 除悬浮物和部分有机物，提高 出水水质。
BAF曝气生物滤池设计
BAF曝气生物滤池设计BAF（Biological Aerated Filter）是一种高效的曝气生物滤池，常用于城市污水处理厂、工业废水处理厂等场所。
它采用一种生物膜技术，即通过曝气将废水中的有机物质转化为微生物可利用的无机物质，达到净化水质的目的。
下面将详细介绍BAF曝气生物滤池的设计要点。
首先，BAF曝气生物滤池的设计需要考虑的是填料的选择。
填料是BAF曝气生物滤池中用来生长微生物的载体，常用的填料材料有活性炭、石英砂、陶瓷球等。
填料的选择应考虑其表面积大、孔隙率高、耐酸碱等特点，以满足微生物附着和生长的需求。
其次，设计应考虑BAF曝气生物滤池的曝气系统。
曝气系统是指通过气泵将空气输送到滤池内，提供氧气供微生物进行呼吸作用。
曝气系统应设计合理，能够充分弥散空气，提供充足的氧气供给微生物，提高细菌的附着和生长速度。
此外，设计中还需考虑水力装置的设置。
BAF曝气生物滤池中的水力装置主要是分布器和收集器两部分。
分布器用于将废水均匀分布到滤池的底部，收集器用于收集经滤床过滤后的水。
水力装置的设计要注意，尽量减少对微生物膜的冲击，保证水流均匀分布，提高废水的处理效果。
此外，还需要考虑滤池的设计容积。
滤池的设计容积应根据处理水量、废水水质以及滤床和填料的要求来确定。
滤池容积过大会增加废水的停留时间，从而提高废水的接触时间和处理效果；而滤池容积过小则会降低废水的处理效果。
因此，需要根据具体情况进行合理的容积设计。
最后，还需注意BAF曝气生物滤池的操作和维护。
滤池的操作和维护包括定期清洗滤床、添加碳源、调节水力负荷、维护曝气系统等。
这些措施有助于保持滤床的通气性和水力性，提高滤床内微生物的活性和生物降解能力。
综上所述，BAF曝气生物滤池设计要点包括填料选择、曝气系统设计、水力装置设置、滤池容积设计以及操作和维护等。
合理的设计可以提高滤池的处理效果，实现废水的高效净化。
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。
BAF逆流式曝气生物滤池简介
BAF逆流式曝气生物滤池简介逆流式曝气生物滤池（BIOSTYR）技术，简称BAF池，该技术原创于法国OTV公司。
后在美国、加拿大、英国、法国得以应用。
BAF工艺原理主要有三个过程：首先，滤池中装填一定数量粒径较小的粒状滤料，通过滤池内部的曝气，滤料表面生长着高活性的生物膜。
污水流经时，利用滤料表面高活性生物膜以及滤料之间生物絮体的生物氧化降解作用，对污水进行生化处理，此为生物氧化降解过程；其次，因滤料粒径变小且呈压实状态，在生物膜及滤料之间生物絮凝的生物吸附作用下，滤层可以吸附、截留污水中绝大部分的悬浮物（包括脱落的生物膜），其后不须设置沉淀池，因而表观上类似一个滤池，称为过滤过程。
生物氧化降解过程和过滤过程在曝气生物滤池中是同时发生的。
再次，随着运行时间的延长，滤池水头损失逐渐增加，当达到设计值时需对进行反冲洗，清洗截留的悬浮物以及老化的生物膜，此为反冲洗过程。
我公司结合中国炼化企业的实际情况，并根据锦州石化分公司化工污水回用装置和炼油污水回用装置中BAF池的运行经验，再次对此BAF池进行了优化设计，BAF池的作用是：Ⅰ) 滤料高浓度生物膜的高性能氧化降解功能，可有效降解COD，去除率可达50～80%。
Ⅱ) 呈压实状态的滤料对大片脱落的生物膜和悬浮物可起到截留作用。
Ⅲ) BAF池下部，异氧微生物为优势菌种，主要作用是去除污水中的碳源菌。
Ⅳ) BAF池上部，自氧菌占优势，主要作用是通过硝化和反硝化，去除污水中的氨氮。
Ⅴ) 由于定期进行冲洗，填料表面微生物的生长呈多种分布，生物膜组成也丰富多样，使BAF池具有较强的抗冲击能力。
特点：1)耐冲击负荷。
BAF池在短时间内（4小时）内承受2倍于正常负荷而出水水质基于不变。
抗冲击负荷的主要机理是生物膜的生物吸附作用。
在正常负荷下，微生物时刻处于一种“饥饿”状态，一旦出现冲击负荷，生物膜会过量吸附有机营养物。
2)占地面积小，是活性污泥法的1/5-1/3。
BAF具有较高的处理负荷，表面负荷（滤速）可达到1.5-2.5m/h，因此占地面积很小，对石化污水处理厂占地紧张的实际情况尤为适用。
曝气生物滤池简称BAF
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，于90年代初得到较大发展，最大规模达几十万吨每天，并发展为可以脱氮除磷。
1简介曝气生物滤池Biolog icalAerate d Filter原理示意图该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用。
曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体一体的新工艺。
2①一次性投资比传统方法低1/4；②占用面积为常规工艺的1/10～1/5，运行费低1/5；③进水要求悬浮物50～60mg/L，最好与一级强化处理相结合，如采用水解酸化池；④填料多为页岩陶粒，直径5mm，层高1.5～2m；⑤水往下、气往上的逆向流可不设二沉池。
曝气生物滤池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、出水水质好等优点，但它对进水S S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。
曝气生物滤池作为集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，具有容积负荷、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，运行费用少的特点。
3BIOSTY R工艺BIOSTY R是法国O TV公司的注册水处理工艺技术，由于采用新型轻质悬浮填料--BIOSTY RENE（主要成分是聚苯乙烯，且比重小于1g/cm3）而得名。
下面以去除B OD、SS并具有硝化脱氮功能的反应器为例说明其工艺结构与基本原理。
BIOSTY R工艺是一种上流生物滤池，是一种运行可靠、自动化程度高、出水水质好、抗冲击能力强和节约能耗的新一代污水处理革新工艺，工艺成熟高效。
曝气生物滤池(BAF)工艺在污水处理厂中的设计
曝气生物滤池（BAF）工艺在污水处理厂中的设计摘要：曝气生物滤池（BAF）工艺具有运行可靠、出水水质好、占地面积小及运行能耗低的特点，在如今城市污水严重污染的情况下，这种工艺得到了广泛的应用。
本文主要谈谈曝气生物滤池（BAF）工艺在污水处理厂中的设计。
关键词：BAF工艺；污水处理厂；应用；设计1.曝气生物滤池（BAF）工艺的一般设计要求曝气生物滤池工艺应用于污水处理厂设计中，需满足以下设计要求：（1）曝气生物滤池应根据处理水量的大小合理分格，每级滤池不应少于两格，当一格滤池反冲洗时，应考虑其余格滤池须通过全部流量；同时当一格滤池反冲洗时，需要考虑其余格滤池出水或反洗清水池储水是否能提供足够的冲洗用水量；单格滤池面积不宜大于100m2。
（2）曝气生物滤池多格并联时宜采用渠道和堰配水，不宜采用压力管道直接配水。
（3）曝气生物滤池工艺曝气与反冲洗用气设备、管路宜分开设置。
（4）滤料填装高度宜结合占地面积、处理负荷、风机选型和滤料层阻力等因素综合考虑确定，陶粒滤料宜为2.5m～4.5m。
清水区高度应根据滤料性能及反冲洗时滤料膨胀率确定，陶粒滤料宜为1.0m～1.5m。
（5）曝气系统采用单孔膜空气扩散器布气，单孔膜空气扩散器的布置密度应根据需氧量要求通过计算后确定；单个曝气器设计额定通气量宜为（0.2～0.3）m3/h，每平米滤池截面积上单孔膜空气扩散器布置数量不宜少于36个；采用穿孔管时孔口设计流速不宜小于30m/s。
（6）BAF系统采用长柄滤头布水，长柄滤头安装于滤板上，其布置密度反硝化生物滤池不宜小于49个/m2，其它曝气生物滤池不宜小于36个/ m2，并考虑滤头水头损失及堵塞率。
2.曝气生物滤池（BAF）工艺的流程选择及设计2.1单级碳氧化/硝化BAF工艺的设计当设计中要求降解污水中含碳有机物并对氨氮进行部分硝化（硝化率60%以下）时，宜采用单级碳氧化/硝化曝气生物滤池工艺流程，具体流程图见图1：图2 两级除碳、硝化生物滤池工艺碳氧化曝气生物滤池（C池）主要是用来降解污水中含碳有机物，污水中的有机物降解大部分之后进入硝化曝气生物滤池，开始对污水中的氨氮进行硝化反应，更有利于氨氮的去除。
「详解」BAF-曝气生物滤池
「详解」BAF-曝气生物滤池一、曝气生物滤池简介曝气生物滤池简称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、曝气生物滤池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。
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BAF-高效曝气生物滤池污水处理装置的研究摘要：本装置的开发研究是着眼于目前生活小区、医院、宾馆及旅游景点等污水分散式排放点污水处理领域存在的问题，提出利用新型的污水处理技术-曝气生物滤池和处理材料-球形陶粒开发baf-高效污水处理装置，为以上地点的污水处理提供一种投资低、运行费用省、管理方便的新选择。
关键词：污水处理装置，曝气生物滤池，生物膜，球形陶粒，生活污水
study on high efficiency biological aeration filter zhao xu
（department of environmental engineering design，china railway shanghai design institute group co.，ltd.，shanghai 200070，china）
abstract this study is aimed to develop a new domestic sewage treatment technology, that is biological aeration filter with new material-spherical expanded clay filled inside and it presentshigh efficiency. this advanced device can be applied in separated areas such as residential areas, hospitals, hotels and tourist attractions with the advantage of low investment cost, operation cost and simple management as well.
keywords: wastewater treatment device, biological
aeration filter, biological membrane, spherical expanded clay, domestic sewage
我国现有城市污水处理厂普及率较低，仅仅有一些大中城市和一些经济状况较好的城市有污水处理厂。
还有更多的地方则是污水不能并入城市污水处理管道或根本无生活污水处理厂，比如小城市、乡镇、住宅小区、宾馆、饭店、旅游点等，由于这部分用户分散、数量大，其排放的污水对环境造成的污染问题越来越不容忽视。
为解决大量生活污水的直接排放对环境造成的污染，高效的一体化小型污水处理装置的研制开发将具有重要的现实意义，对解决我国生活污水处理水平低的现状有重要意义。
本装置的开发研究就是着眼于污水分散式排放点污水处理领域存在的问题，提出利用新型的污水处理技术-曝气生物滤池和处理材料-球形陶粒开发baf-高效污水处理装置，为以上地点的污水处理提供一种投资低、运行费用省、管理方便的新选择。
1．试验
1.1试验装置
本试验在上海市某水质净化厂进行，试验时间为7月至9月，试验用水从水质净化厂曝气沉砂池中抽取，试验装置主要有四个钢质罐体组成，依次为厌氧罐、1#曝气生物滤罐、2#曝气生物滤罐、石英砂滤罐，厌氧罐体中装有塑料球形填料，生物曝气滤罐罐体中填装球形陶粒填料。
各罐体具体尺寸见表1：
1.2 试验方法及工艺流程
试验以生物曝气罐为主要研究对象，通过检测生活污水通过装置时，水质指标在罐体中的变化情况，重点研究该装置中各个处理单元的性能指标和影响处理单元工作性能的主要因素，为装置在整体上的完善提供理论上的指导。
试验工艺流程如下(试验装置系统如图2.2所示)：
2.试验结果
运行试验以考查baf-高效曝气生物滤池污水处理装置的稳定性及研究影响装置工作性能的主要因素及运行边界条件为主。
在试验研究中，baf-高效曝气生物滤池污水处理装置显示了较强的稳定性和抗冲击能力。
在连续运行情况下，baf-高效曝气生物滤池污水处理装置对cod、bod和氨氮的去除效果良好。
由试验数据可以看出，在进水水质指标变化较大的情况下，出水水质能保持相对稳定，且均能达到排放标准。
2.1 cod的去除
效果图
图1表示的是baf-高效曝气生物滤池污水处理装置去除cod效果。
可以看出，当进水量在60l/h～150l/h范围内时，进水cod含量范围则从最低246.47mg/l至最高512.76mg/l，经baf-高效曝气生物滤池污水处理装置处理后，出水最低达11.02mg/l，最高达55.43mg/l，均低于cod一级排放标准要求60mg/l，出水指标稳定，
cod去除率最低为82.66%，最高为97.34%。
2.2 bod的去除
图2表示的是baf-高效曝气生物滤池污水处理装置去除bod效果。
可以看出，当进水量在60l/h～150l/h范围内时，进水bod含量范围则从最低103.13mg/l至最高246.12mg/l，经baf-高效曝气生物滤池污水处理装置处理后，出水最低达4.02mg/l，最高达17.68mg/l，均低于bod一级排放标准要求20mg/l，出水指标稳定，bod去除率最低为87.56%，最高为97.46%。
2.3 氨氮的去除
图4 baf-高效曝气生物滤池污水处理装置去除氨氮效果图
图4表示的是baf-高效曝气生物滤池污水处理装置去除氨氮效果。
可以看出，当进水量在60l/h～150l/h范围内时，进水氨氮含量范围则从最低24.9mg/l至最高39.2mg/l，经baf-高效曝气生物滤池污水处理装置处理后，出水最低达0.0mg/l，最高达14.2mg/l，均低于氨氮一级排放标准要求15mg/l，出水指标稳定，氨氮去除率最低为54.86%，最高为99%。
3.高效曝气生物滤池的机理研究
曝气生物滤池的内部结构从下至上依次为气水混合室、曝气管、承托层、滤料。
本试验装置采用的滤料为轻质球型陶粒，其主要性能如表2所示[1]。
轻质球型陶粒高比表面积和高空隙率的特征保证了曝气生物滤池微生物的数量和多样性。
本试验中，经预处理的污水从滤池底部流入，向上流出滤池，在滤池下部进行曝气，气水上流进入滤料层，在此进行bod、 cod、nh4-n和 ss的净化处理。
有机物被附着在轻型球型滤料表面的微生物氧化分解，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。
由于硝化细菌为化能自养菌，世代周期较异养菌长得多，生长繁殖速度缓慢，产率较低，若进水中的cod和bod含量较高时，异养菌大量繁殖，并在与硝化细菌竞争中占据优势，成为优势菌种，使得硝化细菌的生长受到抑制，从而降低反应器的硝化效率。
所以单一曝气生物滤池中不能同时取得理想的硝化/反硝化效果。
基于这一理论，本装置设置了串联的两个曝气生物滤罐，将污水的bod 的降解和nh4-n的降解过程分离，以使达到更好的处理效果。
由于大量的微生物生长在粒状填料粗糙多孔的内部和表面，微生物不会流失，即使长时间不运转也能保持其菌种，故曝气生物滤池设备可间断运行。
4、结论
通过试验，得到如下结论：
（1）baf-高效曝气生物滤池污水处理装置具有较强的抗冲击负荷能力，当进水水质在一定范围内波动时，出水水质较稳定，同时有较强的硝化性能；处理生活污水时出水低于国家《污水综合排放标准》之一级标准。
（2）曝气生物滤池具有良好的硝化性能，曝气生物滤池具有良
好的抗冲击负荷的能力。
（3）实验证明将曝气生物滤池用于对生活污水处理，处理后出水水质良好，该工艺具有高效、价廉、流程短、易管理等优点，是一种较理想的污水处理工艺。
参考文献
[1] 江萍，胡九成. 国产轻质球形陶粒用于曝气生物滤池的研究. 环境科学学报. 2002,22(4):459～464.
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。