影響BAF處理效果的因素分析

楊玉香

（玉門煉化總廠水處理車間,甘肅玉門735200）

影響BAF處理效果的因素分析

楊玉香

（玉門煉化總廠水處理車間,甘肅玉門735200）

BAF即曝氣式生物濾池，是20世紀80年代末90年代初在生物接觸氧化理論的基礎上引入過濾理論，借鑒給水濾池工藝而開發的污水處理新工藝。對BAF的工藝原理、組成結構、處理效果和影響BAF運行的因素進行了分析，以期為相關污水處理工程提供參考和借鑒。

BAF；處理；效果；分析

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.040

1 BAF的概況

1.1 工藝原理

在濾池中裝填一定量粒徑較小的粒狀濾料，濾料表面為生物膜，濾池內部曝氣，污水流經時，利用濾料上高濃度生物膜的強氧化降解能力對污水進行快速凈化，這是生物氧化降解過程；同時，污水流經時濾料成壓實狀態，利用濾料粒徑較小的特點及生物膜的絮凝作用，截留污水中的大量懸浮物，利用沿水流方向形成的食物鏈分級捕食作用及生物膜內部微環境和厭氧段的反硝化作用，使廢水中有機物得到降解：運行一定的時間后，因水頭損失的增加，需對濾池進行反沖洗，以釋放截留的懸浮物并更新生物膜，此為反沖過程。

1.2 組成結構

BAF池主體由濾池池體、濾料層、承托層、布水系統、布氣系統、反沖洗系統、出水系統、管道和自控系統組成。

BAF池共10間，分為2級。一級有4間，并聯連接；二級有6間，并聯連接。由蠕動床(現MBBR)處理的污水經二沉池沉淀進行泥水分離后，出水自流進入一級4間處理，出水匯集至出水管分別自流進入二級6間處理，出水匯集進入沉淀池。一級與二級之間是串聯，同級間各間池體并聯，在反洗或故障維修時，可以相互切換使用，不影響系統的正常運行。

布氣系統、反沖洗系統的風由C90—1.8型鼓風機供給，一用一備。

2 處理效果

BAF池細菌培養采用本車間原蠕動床(現MBBR)培養的污泥，用潛水泵將污泥轉移至BAF池。運行4年，出水水質穩定。BAF工藝主要是對氮有良好的去除作用，下面就裝置生化系統厭氧池、MBBR、BAF各單元對氨氮的去除效果做一比較。數據選自2014年3月～10月生化各單元出口氨氮的平均值，并計算各單元去除率（見表1）。

從表1中可以看出, 厭氧池 対氨氮幾乎沒有去除率，MBBR対氨氮的去除率平均最高為35.64%，BAF 池 対氨氮的去除率絕大部分在65%以上，遠高于厭氧池和MBBR對氨氮的處理效果，說明BAF池運行效果較好。

3 影響BAF池運行的因素分析

3.1 濾料對BAF池運行的影響

濾料是BAF的核心部分，它既是生物膜的載體，又兼有截留懸浮物質的作用，因此，對水質處理效率有著直接的影響。同時，填料的費用在基建費用中占有較大比重，所以填料的選擇對BAF的設計及運行有著很大影響。設計單位選用的是多孔陶質生物活性濾料，近似圓形，其在鍛燒過程中添加多項添加劑，使陶質填料具有均勻的小孔結構，從而為微生物提供了理想的生長、繁殖場所，保證了生化處理單元的污泥濃度，有效地解決了生物處理過程中容易跑泥流失的弊病[1]。濾料粒徑3～6mm，過大則不利于反沖洗的進行；過小則反沖洗時容易跑料。在2013年大檢修中，車間在對BAF池反沖洗出水水槽的鋼絲護網進行更換時，發現反沖洗槽中堆積有少許粒徑較小的濾料。池中濾料表面也較填裝時光滑了些，粒徑也有稍許減小，主要是濾料間相互摩擦導致的，目前，濾料仍然滿足工藝要求。

表1 生化各單元氨氮去除率對比表

3.2 pH對BAF池去除氨氮的影響

pH是所有生化處理單元運行的關鍵因素。pH大幅度變化也會影響BAF池的運行效率，嚴重時可引發微生物中毒死亡而使BAF池失效。因為生物膜中細菌的生化反應大都是在酶的參與下進行的，酶反應需要合適的pH環境，過高或過低的pH都會導致酶失活，因此，來水的pH對微生物的代謝活力有很大的影響。2014年6月18日上游裝置排放水pH異常，生化系統受到沖擊，在接下來的1周內，BAF池運行效率明顯下降，下面是這1周與正常運行狀態下BAF池的氨氮去除率的統計對比表（見表2）。

由表2可以看出，當來水pH在7～8時，BAF池氨氮去除率高達95%以上；當來水pH高于8時，BAF池氨氮去除率明顯降低。說明pH可以顯著影響BAF池對氨氮去除率。據水處理多年的運行經驗，當生化系統遭到高pH的沖擊后，恢復時間較慢，一般在10～20d。有研究表明，大多數細菌適宜生長的pH范圍在6～8，亞硝酸細菌最適宜的pH為7～8，硝酸菌為6.0～7.5。從表2中看出，BAF池pH控制在7.5左右運行效率較高。

表2 pH較高與pH正常情況下BAF氨氮去除率對比表

3.3 溫度對BAF池去除氨氮的影響

硝化細菌作用的適宜溫度是20～30℃，有研究發現，BAF池中的生物活性隨溫度的降低而下降，導致去除氨氮的效率降低，生物量同時也隨溫度的降低而減少，但溫度對生物量的影響比對生物活性小得多。根據Airheniusllsr哈式，溫度每下降10℃，生化反應速率將下降1倍。如硝化細菌適宜生長繁殖的溫度在25～35℃之間。當池中水溫處于10～23℃時，氨氮的硝化速率幾乎隨溫度的升高而直線上升，5～10℃時的氨氮硝化率大約為20～30℃時的一半，23℃以上時氨氮的去除效果最佳。

3.4 反沖洗對運行的影響

由于BAF池內生物增長產生的剩余固體和進水中的懸浮固體都被截流在系統中，運行一段時間后，水頭損失增加，造成二沉池液面升高或溢流，影響裝置正常運行，因此，必須定期進行反沖洗。根據車間積累的運行經驗，現在每周對BAF池進行一次反沖洗，反洗時，通過調整反洗風量，控制好反沖洗強度，避免將濾料沖至反洗水槽而流失。通過反沖洗，有利于提高營養物質的傳遞和整個BAF池的硝化性能，有利于BAF池生物膜的增長及處理效率的提高，使池體恢復其原有的處理效果。

4 結語

影響BAF池運行效果的因素很多，這里僅從工藝角度探討了各種因素對BAF池運行效率的影響。只要我們努力控制好進水底物濃度、pH、溫度以及選擇好適宜的填料，定期進行反沖洗操作等關鍵環節，就可以提高污染物去除率和出水水質，為回用水裝置的平穩運行提供保障。

【1】李文捷，盧少勇，程麗.BAF系統中有機物對氨氮去除的影響研究[J].工業水處理，2006(10)∶121.

Analysis on the Factors Influencing the Treatment Effect of BAF

YANG Yu-xiang
(Water Treatment Workshop in Yumen Refinery Factory,Yumen 735200,China)

BAF,namely the biological aerated filter,is a kind of new sewage treatment technique,whichis achieved by introducing filtration theory in the late 1980s and early 1990s based on the biological contact oxidation theory,and learning from water filter technology.This paper analyzes the process principle of BAF,composition structure,treatment effect and the factors in fluencing the BAF's running,in order to offer reference for relevant sewage treatment projects.

BAF;treatment;effect;analysis

X703.1

A

1007-9467（2016）09-0095-02

2016-07-05

楊玉香（1973～），女，山東嘉祥人，工程師，從事煉油污水處理工藝及污水回用研究。