曝氣生物濾池技術及其應用

梅媛（山東和正環保工程有限公司）

一、前言

曝氣生物濾池（BAF）技術是在生物接觸氧化工藝的基礎上，引入飲用水處理過程中過濾的思想，而產生的一種好氧廢水處理工藝[1]。曝氣生物濾池是一種高效生物反應器，集生物反應（脫碳、硝化、反硝化）和過濾作用于一體，濾池后不需要二次沉淀池，通過反沖洗實現濾池的周期運行。其最大特點是使用了一種新型粒狀濾料，在其表面生長有生物膜，污水自下向上流過濾料，池底則提供曝氣，使廢水中的有機物得到吸附、截留與生物分解，該技術既可以用于污水二級處理，也可以用于污水的深度處理中。本公司已經將其成功的應用于生活污水與工業廢水的深度處理以及中水回用系統中，并取得了良好處理效果。

二、曝氣生物濾池的結構與工藝特點

1.基本結構

本公司設計的上流式曝氣生物濾池的基本結構：最底部設有進水和反沖進水管，進水管上面是鋼筋混凝土板，板上采用濾頭用于布水和布氣。濾池中部是填料層，厚度一般為2.5～3m，濾池上部設有出水槽。

曝氣生物濾池的供氣系統分兩套管路，置于填料層內的工藝用于工藝曝氣，并將填料層分為上下兩個區；上部為好氧區，下部為缺氧區。根據不同的原水水質、處理目的和要求，填料層的高度可以變化，好氧區、厭氧區所占的比例也可有所不同。曝氣生物濾池底部的空氣管路是反沖空氣管。

2.工藝特點

（1）采用新型活性濾料 本公司設計的曝氣生物濾池采用無機燒結的新型活性濾料，直徑為3～6mm，具有比表面積大、化學穩定性好、使用壽命長等特點，一方面起著生物載體的作用，為生物膜提供良好的生長環境，另一方面也起著過濾的作用。同時該濾料具有切割氣泡的作用，氧的利用率高。

（2）具有更高的微生物濃度和有機負荷 由于曝氣生物濾池采用的濾料比表面積大，微生物易于在其表面掛膜，由此可以保持濾池內有較多的生物量，實踐證明單位體積內微生物量遠遠大于活性污泥中的微生物量[2]，高濃度的微生物量使得曝氣生物濾池的容積負荷增大。

（3）占地面積小，基建費用低 曝氣生物濾池的容積負荷很高，可達到5～6kgBOD5/（m3.d），是常規活性污泥法或接觸氧化法的6～12倍，所以它的池容是常規活性污泥法或接觸氧化法的1/10左右[3]，大大節省了占地面積和大量的土建費用。

（4）耐沖擊能力強 曝氣生物濾池對有機負荷、水力負荷、溫度等的變化不像活性污泥法那么敏感，受外界溫度影響小，適合于寒冷地區[4]。

（5）工藝流程簡單，易于操作管理 曝氣生物濾池工藝將BOD降解、硝化、反硝化、過濾集于一個處理單元，簡化了工藝流程。由于其抗沖擊能力強、耐低溫，不會發生污泥膨脹，因此，運行管理方便，效果穩定。

三、曝氣生物濾池的應用

本公司設計的某食品工業廢水處理工程，設計能力為4000m3/d，廢水處理工藝為“格柵+調節池+氣浮裝置+UASB反應器+A/O+BAF+高效過濾+消毒”。深度處理采用三座曝氣生物濾池，單池尺寸4.5×4.5×5.8m，容積負荷采用3kgCOD/（m3·d），氣水比3：1。COD 、BOD5、SS、NH3-N的去除率分別達到75%、80%、70%、60%。

曝氣生物濾池不僅成功的應用于廢水的深度處理中，在中水回用處理中的處理效果也非常好。本公司設計的某學校中水處理系統，工程設計能力1600 m3/d。采用兩級曝氣生物濾池，共四座，單池尺寸5.2m×5.2m×6m，容積負荷采用2kgCOD/（m3·d），氣水比分別為2：1、4：1，采用兩級曝氣生物濾池是為了達到深度脫氮的目的。實踐證明該工藝處理效率高、出水水質好、能夠達到出水回用的要求。

四、曝氣生物濾池的不足

曝氣生物濾池對于進水的SS要求比較嚴格，一般要求不超過100mg/L，最好控制在60mg/L左右[5]。如果進水SS較高，會使濾池在短時間內達到設計的水頭損失，發生堵塞，這樣必然導致頻繁的反沖洗，增加了運行費用與管理的不便。這樣就增加了預處理的難度，通常我們會在預處理中增加重力曲篩，以及使用對懸浮物處理效果較好的水解酸化池，這樣可以有效地控制進入曝氣生物濾池的懸浮物濃度。

五、曝氣生物濾池的發展趨勢

曝氣生物濾池技術在歐美應用已較為普遍，但在中國還處于推廣階段。曝氣生物濾池作為一種新型的污水生物處理技術，具有其顯著的優點：處理負荷高、出水水質好、占地面積小、基建費用低、良好的硝化和反硝化能力、適用范圍廣。綜上曝氣生物濾池適合在用地緊張、出水水質要求高的中小型污水處理廠使用，是符合中國國情的處理工藝。曝氣生物濾池工藝形式還在不斷的推陳出新，相信在污水的二級、三級處理和脫氮處理中將有更廣泛的應用。

[1]代瑩，新型污水處理工藝—曝氣生物濾池（BAF）.環境保護科學.

[2]Mac.Cand W.S.Compact system reportedly produce effluent comparable to conventional activated sludge process[J].Water Envi?ronment Technology,1997,2:39-42.

[3]王煒亮,畢學軍,張波.曝氣生物濾池的特點、應用及發展[J].青島建筑工程學院學報，2004，25（4）:62-67.

[4]徐亞明,蔣彬.曝氣生物濾池的原理及工藝[J].工業水處理,2002,22（6）:1-5.