曝气生物滤池BAF
曝气生物滤池(BAF)处理高速公路服务区废水
根据式4-12，得图4-1的线性拟合：
0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 -2.5 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
Q=0.096m /d 3 Q=0.192m /d 3 Q=0.288m /d 3 Q=0.384m /d 3 Q=0.480m /d
我们从有机底物降解速率方程入手，结合微 生物生长速率方程，联立求得有机底物降解 随时间变化的关系：
dS b K1S X 0 S0Y 1 e dt
Kt Y
a
4/10/2019
4/10/2019
0
底 物 降 解 速 率 （ mg/(L*h)）
有机物降解动力学模型
指导教师：王灿 组员：王晶晶 李英特 任云 赵伟高 韩金峰 孙骞骞
4/10/2019
1.污水生物处理动力学模型简介 2. 有机物降解动力学模型案例
4/10/2019
（1）静态模型
典型动力学模型有Eckenfelder、Grau、Lawrence-
Mccarty和Mckinney模型。这些模型所导出的稳态结果 基本满足工艺设计要求，并且具有模型变量可直接测 定、动力学参数测定及方程的求解比较方便等特点。 但是它们具有限制性条件：只针对易降解的溶解性底 物的；微生物被假定在电子受体不受限制的环境中生 长；它们只针对某一种工艺状态，例如只去除含碳有 机底物或只是硝化。
实验设计-实验用水 试验用水由葡萄糖，NH4Cl，KH2PO4，无水 CaCl2， MgSO4，FeCl3等原料按照一定的比例： （BOD:N:P=100:5:1）配制而成
本试验中 BAF 装置 的反应器为Φ10cm、 高 230cm 的有机玻 璃柱，填料粒径 3.5～5.5mm。滤柱 内部结构由下至上 依次是承托层（由 不同粒径的鹅卵石 按级配由大到小依 次堆成，高 20cm） 和填料层（高 140cm）。
曝气生物滤池(BAF)工艺与常规处理工艺的比较表
占地最大，征地费最多
总投资
最小
较大
最大
运行费用
水头损失
约3～3.5m
约3～4m
约1～1.5m
污泥回流
不需污泥回流
不需污泥回流
100%~150%
曝气量
比活性污泥法低30%～40%
与A2/O工艺基本相同
大
药剂量
无
较低
较低
处理后出水的消毒
由于出水水质好，一般不需过滤，消毒剂消耗最少
一般需要过滤、消毒、消毒剂消耗较大
连续进水系统，可根据出水水质实现供氧量和反冲洗的自动调节和控制，自动化程度最高
序批式进水系统，可实现供氧量和回流比的自动调节
连续进水系统，可实现供氧量和回流比的自动调节
日常维护和巡视
设备和管道布置紧密，厂区面积小，采用穿孔管曝气，不堵塞，巡视简单
设备闲置较多，微孔曝气头容易堵塞，维护量大
厂区面积大，设备分散，微孔曝气头容易堵塞，维护巡视量最大
曝气生物滤池（BAF）工艺与常规处理工艺的比较表
项目
BAF工艺
SBR工艺
A2/O工艺
投资费用
土建工程
无需二沉池，预处理配斜板沉淀池，效率很高，土建量最小
无需二沉池，池体一般较深，土建量较大
土建量最大
设备机电及仪表
设备量稍大，自控仪表稍多
设备闲置浪费大，自控仪表稍多
设备投资一般
征地费
占地最小，是传统工艺的1/5～1/10，征地费最少
大修
滤池成组布置，数量较多，停一个滤池进行一次大修对出水水质和出水量影响很小
需停一个SBR池进行依次大修，时间长，对处理水量和出水水质有影响
需停一条线进行大修，时间长，对处理水量和出水水质有影响
曝气生物滤池(BAF)在PCB行业废水处理中的应用
５ ． ３长柄曝气头为 Ｐ Ｖ Ｃ材质 ， 易损坏 ， 凶Ｂ Ａ Ｆ池的结构特点 ， 如曝气头损坏 ， 检修 闲难 ； 设计 中可选 用不锈钢材质或采用不锈 注： 排放标准执行武汉环保 局环评批复要求 ；
ｐ Ｈ 调 提 升至 Ｂ Ａ Ｆ池 ， ：
图１ ＣＯ Ｄ 去 除 效 率 对 比表
图２ Ｃ ｕ去 除效 率对 比表
结论： 白２ ０ ０ ６年１ １ 月２ ８日开始调试运行 ， 至 １ ２月 ２ ６日调 试结 束 ，产水 各项 指标 平 均值 为 ｐ Ｈ ６ ． ８ ，Ｃ Ｏ Ｄ ３ ５ ． ６ ４ ｍ ｇ ／ Ｌ， Ｃ ｕ ０ ． ２ ９ ｍ ｇ ／ Ｌ； Ｃ Ｏ Ｄ去除率 ７ ６ ． ２ ９ ％， Ｃ ｕ 去除率 ７ ４ ． １ ６ ％； 该系统 的耐 冲
２ ． ３工 艺 流 程 及 设 计 参 数
钢穿孔曝气管 ；
５ ． ４ Ｐ Ｃ Ｂ废 水 的特 点 ， 在运 行 过 程 中 ， 池 面 易 出现 泡 沫 ， 虽 不 影
２ ． ３ ． １ 废水处理工艺 流程 ：
响水质 ， 但对于废水站的运行造成一定 的困扰 ； ５ ． ５设计为采用 １ 台提升泵供水 ， 运行中成滤料结块 。老化脱落 的生物膜还会
影 响 出水 的水 质 ；
５ ． ８， ￣ ｂ Ｄ ｒ ｉ 营养如过量 ， 出水堰会生长藻类 ， 可减 少人 工营养的
投加量 ； 及 时 反 冲洗 。 （ 下转 第 ４ ７页）
《 资源节 约与环 保 》 ２ ０ １ ３年 第 ３期
曝气生物滤池 （ Ｂ Ａ Ｆ ） 在Ｐ ＣＢ行业废水处理中的应用
气浮曝气生物滤池
气浮法和曝气生物滤池组合工艺处理洗浴废水一、曝气生物滤池简介曝气生物滤池（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。
BAF在我国作为一种新工艺，正处于推广阶段。
大连市马栏河污水处理厂是我国第一个采用BAF工艺的城市污水处理厂，。
许多科研单位也对曝气生物滤池结构形式、功能、启动和滤料等方面进行了详细的研究，取得了很多成果（一）曝气生物滤池工艺发展和特点曝气生物滤池（biologicalaeratedfilter）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。
世界上首座曝气生物滤池于1981年在法国投产，随后在欧洲各国得到广泛应用。
美国和加拿大等美洲国家在20世纪80年代末引进此工艺，日本、韩国和中国台湾也先后引进了此项技术。
目前世界上较大的环保公司如法国得利满公司、德国菲力普穆勒公司、法国VEOLIA公司均把它作为拳头产品在全世界推广。
在中国内地，曝气生物滤池正处于推广阶段。
大连市马栏河污水处理厂是我国第一个采用曝气生物滤池工艺的城市污水处理厂（由东北市政院设计），广东新会东郊污水处理厂采用了水解——曝气生物滤池污水处理工艺（由中冶马院设计）。
另外，我国一部分工业废水的处理也采用了此项技术。
国内许多科研设计单位对曝气生物滤池也进行了试验研究。
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。
曝气生物滤池优点
2.2.1传统活性污泥法活性污泥法是废水生物处理中微生物悬浮在水中的各种方法的统称，是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。
活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。
其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。
该方法主要利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。
然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。
典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。
污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。
从空气压缩机站送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，增加污水中的溶解氧含量，还使混合液处于剧烈搅动的状态，形悬浮状态。
溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触，使活性污泥反应得以正常进行。
经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。
经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥泥”。
事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。
基本流程为图2-1：图2-1 活性污泥法基本流程除普通活性污泥法外，还有多点进水、吸附再生、延时曝气和高负荷率活性污泥等方法。
活性污泥法处理工艺对于BOD5和SS去除率高,可达90%-95%,适于处理要求高,水质稳定的废水。
但是活性污泥法对于水质变化的适应能力较差，实际需氧前大后小,使前段氧少,后段氧余，且曝气池容积负荷低,占地面积大,基建费高。
对于本设计而言，污水流量Q=5000m³/d，属于小型处理厂，且进水为经过二级处理达标的污水，BOD5、CODcr的浓度均较低，不适宜采用活性污泥法。
浅谈曝气生物滤池工艺(BAF)的自动化控制
浅谈曝气生物滤池工艺(BAF)的自动化控制摘要：以余杭污水处理厂曝气生物滤池为背景，结合工艺流程，系统介绍自动化控制系统的组成，并阐述自动控制的实现过程，以期为自动化控制系统在曝气生物滤池工程中的使用提供借鉴。
关键词：曝气生物滤池；PLC；自动控制曝气生物滤池工艺（Biological Aerated Filter,简称BAF），也叫淹没式曝气生物滤池, 是在普通生物滤池、高负荷生物滤池、生物滤塔、生物接触氧化法等生物膜法的基础上发展而来的，被称为第三代生物滤池，是一种采用颗粒滤料固定生物膜的好氧或缺氧生物反应器，集生物接触氧化与悬浮物滤床截留功能于一体，可有效去除水中SS、CODcr、BOD5、NH3-N、TN、TP、AOX（有害物质）及硬度、浊度、色度等，适用于市政污水、工业污水、再生回用水深度处理及给水污染水源的预处理等。
由于BAF具有其它工艺无法比拟的诸多特点，近年来已在国内外取得广泛采用。
1、余杭污水处理厂曝气生物滤池概况余杭污水处理厂曝气生物滤池的处理对象为二级处理（二沉池的出水），设计能力为4.5万吨/日，主要降解污水中的TN、NH3-N及部分COD、BOD、TP 及SS。
将余杭污水处理厂的出水水质由《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B提高到一级A的处理程度。
2、曝气生物滤池滤池图1曝气生物滤池滤池余杭污水厂二级处理（二沉池的出水）自流至二次提升泵房中，由潜水泵提升进入DN反硝化生物滤池。
在缺氧环境下，对污水中的硝态氮进行反硝化反应，同时降解污水中的部分有机污染物。
在N级曝气生物滤池中，由于采用了轻质陶粒滤层，而在滤层内寄生了大量的自养菌，它们对氨氮的硝化作用相当明显，氨氮去处率很高。
N级滤池出水自流入活性砂滤池进行过滤，主要对污水中的TP和SS进行脱除。
同时去除部分COD等污染物；活性砂滤池出水再经过二氧化氯接触消毒池处理达标后直接排入受纳水体。
3、自动化控制系统组成余杭污水处理厂曝气生物滤池自动化控制系统由1座中央控制室和1座现场控制站组成。
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。