曝氣生物濾池在污水廠技術改造中的應用

裴佩　趙瑞

摘 要：曝氣生物濾池采用新型促厭氧填料、半軟性填料、酶促好氧填料對曝氣生物流進行化學反應，這種生物污水處理方法能夠對生活污水和工業污水中的微生物成分進行反應，并且使用填料的方式對水中微生物以及有機成分進行生物過濾，從而達到污水處理的目的。

關鍵詞：曝氣生物濾池；污水處理；生物過濾

近年來，城市人口也不斷增長，與之而來的就是生活污水排放的明顯增加。隨著國家擴大內需、加大環保投資的一系列政策出臺，我國的污水處理事業已進入高速發展階段，許多污水處理技術不斷得到改善和優化。曝氣生物濾池工藝，是充分借鑒污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設計思路，將生物降解與吸附過濾兩種處理過程在同一單元反應器中完成的一種污水處理工藝。它具有占地面積小、運行管理方便、出水水質穩定、工程投資少等特點，近年來，在城市生活污水處理廠中逐漸得到應用。

1 曝氣生物濾池技術概述

1.1 曝氣生物濾池技術的發展

曝氣生物濾池技術，是上個世紀80-90年代，在普通生物濾池的基礎上，借鑒給水濾池工藝而開發出的污水處理新工藝。最初用于污水的三級處理，后逐漸發展成直接用于二級處理。它是一種集過濾、生物吸附、生物氧化于一體的新型水處理技術，并可以維持高的水力負荷和保留高的生物量濃度以減少環境沖擊，能促進微生物生長且產泥量少。從曝氣生物濾池工藝的開發到日趨成熟，國內外出現了多種基于曝氣生物濾池技術的水處理工藝。

1.2 曝氣生物濾池工藝的工藝特點

曝氣生物濾池在開發過程中，充分借鑒了污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設計思路，集曝氣、高濾速、截留懸浮物、定期反沖洗等特點于一體。其處理污水的原理是：反應器內濾料上所附生物膜中微生物的氧化分解作用、濾料及生物膜的吸附阻留作用、沿水流方向形成的食物鏈分級捕食作用以及生物膜內部微環境和厭氧段的反硝化作用。

1.3 曝氣生物濾池工藝的優缺點

一般而論，與活性污泥法相比曝氣生物濾池具有如下優點：（1）曝氣生物濾池工藝比活性污泥工藝生物量大。曝氣生物濾池工藝中采用的粗糙多孔的顆粒狀濾料，濾料表面可附著生長更多的微生物，使反應器內維持更高的生物量。（2）曝氣生物濾池工藝流程短、基建投資少。曝氣生物濾池工藝具有給水快濾池的技術特點，掛有生物膜的濾料對污水中的懸浮固體（SS）有較高的去除能力，使出水的SS很低，所以無需應用二沉池就可直接出水，這大大的降低了工程的建設費用。（3）菌群結構合理。傳統的活性污泥法微生物的分布相對均勻，而在曝氣生物濾池中沿污水流程能形成不同的優勢生物菌種，可使有機物降解、硝化和反硝化能在同一個容器中發生，簡化了工藝流程。（4）耐沖擊能力強，由于曝氣生物濾池工藝生物量高、菌群結構合理，所以與活性污泥工藝相比其對水質、水量、環境變化等都具有較強的適應性。（5）在設置回流或單獨設置反硝化段的情況下可以實現較好的脫氮效果。

曝氣生物濾池工藝也有一些不足之處：（1）對進水SS要求較高，一般要求采取較為嚴格的預處理措施，否則濾料極容易堵塞，這不僅增加了工藝的復雜性，還增加了工藝應用的風險。（2）需要定期進行反沖洗，用來去除濾層中截留的水中懸浮物和脫落的生物膜，并洗脫濾料上老化的生物膜。反沖洗時曝氣生物濾池不能工作，反沖洗后還需要時間恢復。而且當進水懸浮物較多時，需要頻繁進行反沖洗，運行周期較短。（3）生物除磷效果很差，需要輔以化學法進行除磷。（4）曝氣生物濾池工藝產生的污泥無機成分高，不利于消化利用。

2 曝氣生物濾池在污水廠技術改造中的應用

文章以某污水處理廠為例進行了分析，本污水處理廠于2002年開工建設，2004年投入試運行，采用BAF曝氣生物濾池處理工藝，主要是對該市區生活污水進行處理。

2.1 濾料的研究方面

濾料在曝氣生物濾池技術的應用中，起著十分關鍵的作用，因此，就需要對此產生足夠的重視。一般情況下，可以將濾料分為兩種，一種是浸沒式，另一種是懸浮式。目前，在生產實踐當中，應用比較廣泛的主要有球形輕質陶粒、EPS和BLOLITES等，并且，正在研究天然沸石。有專家認為懸浮式濾料要更好一些，因為它有著更強的除雜質能力，并且還可以有效的抵抗高溫；但是也有專家表示在曝氣生物濾池的應用當中，比較適合的是膨脹球形粘土。

2.2 生產環節中需要注意的問題

一是要強化預處理，降低SS指標，曝氣生物濾池工藝預處理環節包括粗格柵、提升泵房、分配井以及細格柵和超細格柵等。不同的工序之間是互相制約互相連接的關系。在具體的操作過程中，如果沒有徹底的清理粗細格柵欄等，就會增多沉淀池渣物，導致污泥泵葉輪堵塞等問題，時間一長，就會破壞到離心脫水機動平衡，影響到正常生產。另一方面，超細格柵的運行負荷也會增大，對超細格柵的使用效果產生影響。因此就需要合理處理各個工段，強化預處理。二是對反沖洗時間和強度進行合理控制。對反沖洗時間以及反沖洗強度進行合理的調整，會在很大程度上影響到濾池的恢復和運行。如果濾池沖洗出現了問題，將會增加沖洗的頻率，而過度沖洗，又會流失生物膜，導致濾池恢復時間的延長。

近些年來，國內外將填料以及去除機理等方面作為了曝氣生物濾池的研究重點，取得了一些成績，并且積累了很多的經驗，可以從理論層面上來指導曝氣生物濾池方法的應用和推廣，并且，經過大量的實踐研究表明，我們發現采用曝氣生物濾池具有一系列的優點，比如不需要那么大的占地面積、操作工藝不是很復雜以及不需要那么大的基礎投資等等；但是，我們需要清晰的認識到，任何一種技術有優點，必然也會存在著缺點，比如在進水方面需要較高的質量，十分敏感于進水負荷等等，因此，就需要進一步的研究曝氣生物濾池技術，將這些方面作為研究的重點：一是要對濾池生物膜的生長規律進行研究，了解到哪些因素會影響到它生長，并且深入的研究它的反映機理。二是要大力研究濾池的啟動周期，不斷的提高濾池的啟動速度。三是通過實踐發現，污水中存在的磷是不容易被曝氣生物濾池技術消除掉的，那么就需要研究和改進工藝，促使這項技術可以將污水中存在的氮和磷同時的去除掉。四是重點研究填料，在提高填料性能的基礎上，降低填料的價格，達到生物濾池除污能力增強的目的。

3 結語

曝氣生物濾池技術是一項構造合理、處理效能高、潛力巨大的廢水生物處理技術，經過數年來的研究改進，在其反應機理、濾料改進等研究上都取得了突破性的進展。如今，該技術已經較為成熟，達到了實際應用的程度。其經濟、節能、環保、衛生，是一種適合我國國情的水處理技術，應加大力量進行深入研究和發展，并推動該技術在中國的應用水平。

參考文獻

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