曝气生物滤池在污水处理中的应用

曝气生物滤池在污水处理中的应用摘要曝气生物滤池作为一种新型的污水处理技术，适合于我国水资源紧缺、大量污水不能及时处理的现状。

本文从曝气生物滤池的原理出发，介绍了曝气生物滤池的几种常见形式，对国内外的研究进展和应用现状进行了阐述。

关键词曝气生物滤池；污水处理；应用
中图分类号x7 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）38-0127-02
作为一种新生的污水处理方法，曝气生物滤池（baf）具有投资少、占地面积小、操作简单、运行成本低廉等优点，而且这种新方法既能够独自使用，又可以和原有的污水处理方法有机的结合在一起。

众所周之，我国是一个水资源紧缺的国家，而且局限于我国现今资金与技术，大量污水未经处理便随意排放，不仅污染了环境，而且更加剧了我国水资源短缺的现状，在这种大环境下，曝气生物滤池的这种新型的方法无疑给我国的污水处理带来了新的转机。

1 曝气生物滤池的原理及优缺点
曝气生物滤池通常的形式和操作方法有很多种，而且各自具有各自的特点，但他们的基本原理大致相同。

曝气生物滤池通常由填料床、曝气装置两个主要的部分组成，填料床内多数是各种颗粒状的填料物质，而曝气装置多安装在填料床的附近，污水可以从上或者下面流经反应器。

在污水底物和氧气的共同作用下，填料物质的
表面能够附着一种生物膜，而这种生物膜就是污水处理中的关键所在。

它能够通过微生物氧化分解作用、填料及生物膜的吸附阻留作用和沿水流方向形成的食物链分级捕食作用，以及生物膜内部微环境和厌氧段的反硝化作用，对污水中的杂质及污染物起到过滤清除的作用，从而达到净化污水的目的。

该方法充分利用了生物接触氧化法和快滤池等方法，集合了曝气、高滤速、截留ss于一身，对污水的处理能够达到很好的效果。

该装置在运行的时候一个运行周期要分为过滤和反冲两个阶段。

过滤阶段中，利用填料物中的生物膜对污水中的有机物进行分解，借助滤料的絮凝作用，吸附水中的ss以及分解过程中掉落的生物膜，但随着过滤阶段的不断进行，各种残留在填充床上的杂质越来越多，严重影响曝气生物滤池的过滤效果和能力，此时就应该进入到反冲再生的阶段。

反冲再生阶段就是利用反冲洗的方法，将填充床中的杂质冲洗掉，同时在滤料表面重新生成生物膜的过程，这样一个运转周期也就完成了。

曝气生物滤池的优缺点也是相当明显的。

优点：1）由于baf的装置简单，所以该装置的占地面积较小，而且前期的投资较少；2）由于baf的特殊构造，所以该装置对污水中杂质的去处能力较高，产水的质量较高，基本能够满足产水的回用目的；3）该装置的循环再生速度较快，且氧气利用率较高，降低了生产过程中的成本投入；4）该装置为模块化结构，既能够单独使用，又能够和其他污水处理装置合并使用，为以后的改建和扩建创造了便利条件。

缺点：
1）由于曝气生物滤池采用生物膜除杂质的原理，所以它对进水的ss要求严格，这就对曝气生物滤池前期的进水处理工艺提出了较高的要求；2）采用曝气生物滤池的水头损失较大，水的总提升高度加大；3）此外由于操作不当或者设计不合理，可能造成滤料在处理过程中的损失。

2 曝气生物滤池的几种常见形式
2.1 biocarbone工艺
这种方法属于baf的最早形式，由法国otv公司开发设计，滤料为比重大于1的球形陶粒，污水由上到下经过，滤料曝气管路大多位于滤料层的中下部，在整个装置的底部设计有气水反冲装置，采用气水联合反冲的方法，对于cod、硝化、反硝化的去除效果明显。

这种方法在设计时，将生物膜的处理技术和物理过滤澄清技术融合在一个池子内进行，大多应用在市政污水和工业废水的处理上。

但是此种方法，滤料层截留的ss多集中在滤池上部几十厘米处，整个装置的水头损失多集中在这一部分。

而且此种方法的运行周期较短，生产负荷量较小，容易发生堵塞现象。

2.2 biostyr工艺
该方法是otv公司在原有biocarbone工艺的基础上进行改进的结果。

该方法采用的填料是一种主要成分为苯乙烯，且比重小于1的悬浮填料。

污水从装置底部与空气一同进入经过滤料，为了防止滤料流失，该装置在滤料顶部安装了一个有一定数量滤头的滤板。

这样不仅由于滤头与处理后的水直接接触，不易发生堵塞现象，而且滤板处于上方便于维修和更换。

在滤板的上方是反冲水的储存区，曝气管仍然处于滤料层的中下方，滤料层分为好氧区和缺氧区。

这样可以利用重力的作用对滤料进行清洗，省去了反冲泵的动力开支。

在整个装置中再添加一台回流泵，这样硝化、反硝化就能够在同一个池子中进行，节约了生产成本。

2.3 biofor工艺
该工艺是法国的一家公司设计的，它采用的滤料是一种比重大于1的沉浮式轻质陶粒，污水从装置的底部进入滤料，但是此方法在滤料层的顶端没有涉及滤板，曝气管则是安装在滤层下的承托层，这样也避免了曝气孔的堵塞现象。

当反冲再生时，水流连同空气一起进入滤层。

该方法由于工艺简单，并且滤料已经国产化，所以在我国的应用广泛。

3 国内外的研究进展和应用现状
3.1 滤料的研究进展
滤料在baf中起到至关重要的作用，一般根据比重的大小分为悬浮式和浸没式两种。

目前国内外主要对：biolites、eps、球形轻质陶粒进行研究，并已经在生产实践中得到很好的运用，但是对天然沸石仍处在研究阶段。

国外有的学者研究认为，悬浮滤料比浸没滤料的除杂质性能要强，并且能够更好的抵抗低温的影响。

还有的国外学者研究认为，最适合的曝气生物滤池滤料是膨胀球形粘
土。

而国内的研究主要集中于陶粒，认为页岩陶粒也是一种理想的滤料，而且陶粒滤料与具有规则形状的有机滤料相比，优点明显。

3.2 baf在污水处理及水源预处理中的研究进展
在工业废水的处理方面，由于工业废水中的cod浓度高，传统的污水处理厂很难对其进行有效的处理，影响污水处理厂的正常运行。

由于baf中高浓度的微生物、复杂的生物种类与结构及良好的截污过滤能力，能够对工业废水中的cod进行很好的去除。

国内外很多学者利用baf对微污染水源进行的预处理实验，不管是利用上向流生物曝气滤池，还是利用利用biocarbone工艺处理，微污染水源中的各种有害物质参数都得到了很好的降低效果，达到合格水源的标准。

参考文献
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