曝气生物滤池 B AF

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1、LOGO 曝气生物滤池曝气生物滤池 BAF工艺 环环境工程：袁艳艳 Ni 一、概述 曝气生物滤滤池(biological aerated filter)简简称 BAF，是20世纪纪80年代末90年代初在普通生物滤滤池 的基础础上发发展而来的，被称为为第三代生物膜法工艺艺 。该该工艺艺是综综合了传统传统 生物膜法工艺艺和快滤滤池工艺艺 的运行特征，为为适应应不断提高的排放标标准以及废废水 的资资源化回用率而研究和开发发出来的。 Ni BAF的应应用范围围： 1 概述 BAF不仅仅可用于污污水处处理厂的深度处处理，而且 已较较广泛地应应用于城市污污水、生活杂杂排水以及各类类 工业废业废 水的处处理

2、。 随着研究的深入，曝气生物滤滤池已从最初以有机 物去除为为主要目标标、功能单单一的Biocarbon BAF工 艺艺型式逐渐发渐发 展为为具有去除SS、COD、BOD5、硝 化、脱氮除磷等多重功效的新型BAF工艺艺型式。 Ni BAF的基本特点： 2 概述 BAF工艺艺的最大特点是集有机物的生物氧化和 悬悬浮固体的截留于一体，不仅仅可以有效地去除BOD5 和SS，还还可以实现实现 有效的脱氮除磷功能，对对有害物 质质（AOX）也有良好的去除效果。节节省了后续续二沉 池，在保证处证处 理效果的前提下使处处理工艺简艺简 化。 此外，还还具有有机物容积负积负 荷高、水力负负荷大 、水力停留时间时间

3、 短、出水水质质高及所需基建投资资少 、能耗及运行成本低的优优点。 Mi BAF的工艺艺流程： 3 概述 在滤滤池中装填有一定量的滤滤料，滤滤料表面生长长着 高活性的生物膜，运行时时，滤滤池内部曝气。 污污水流经时经时 ，利用高比表面积滤积滤 料带带来的高活性 生物膜的氧化降解能力，对污对污 水进进行快速净净化，此为为 氧化降解过过程； 同时时，流水经过经过 ，滤滤料成压实压实 状态态，截留污污水 中悬悬浮物，确保脱落的老化生物膜不随水流漂出，此 为为过滤过滤 阻截过过程； 运行一段时间时间 后，水头损头损 失会增大，需对滤对滤 池 进进行反冲洗，以释释放截留的悬悬浮物并更新生物膜，此 为为反

4、冲洗过过程。 BAF可分为为升流式和降流式，除了污污水在滤滤 池中的流向不同外，其池型结结构基本相同。 二、BAF工艺艺的构造 从图图中可看出，曝气生物滤滤池的结结构形式主要由承托层层、滤滤料层层、 布水系统统、布气系统统和反冲洗系统统（包括反冲洗空气和反冲洗水） 五个部分构成。 BAF工艺艺的构造 BAF工艺艺的构造 BAF工艺艺的构造 2 滤料层 滤滤料是BAF工艺艺的关键键和核心组组成部分。 BAF以采用单单一均质滤质滤 料为为特征。 目前常用的滤滤料主要有石英砂、轻质轻质 陶粒及塑料颗颗 粒（合成纤维纤维 、聚苯乙烯烯小球）等。 BAF工艺艺的构造滤滤料 在选择滤选择滤 料时应时应 掌

5、握以下原则则： 形状规则规则 ，以球形为为佳。 机械强度高。 具有良好的生物化学稳稳定性。 比重适中。 比重过过大，会造成在反冲洗时滤时滤 料悬悬浮困难难并使 反冲洗时时能耗增加；比重过过小，又容易引起跑料。 滤滤料表面必须须粗糙。 表面粗糙度大，初期挂膜快，反冲洗时时又可以减少生 物膜的脱落程度。 多孔性。滤滤料良好的孔隙率能为为菌胶团团提供最佳的生 长长条件。 Ni 几种滤滤料的物理性质质比较较 滤料种类比表面积/(m2/g)总孔体积(cm3/g) 陶粒3.994.110.103 石英砂0.760.0165 炉渣0.910.0488 焦炭1.270.063 沸石0.460.0269 BAF

6、工艺艺的构造滤滤料 BAF工艺艺的构造滤滤料 所选滤选滤 料与BAF运行方式密切相关： 降流式采用大比重颗颗粒滤滤料 Biocarbon采用石英砂滤滤料 升流式采用轻质轻质 滤滤料 Biofor 采用比重水的陶粒滤滤料 Biostyr采用比重水的聚苯乙烯烯球形颗颗粒滤滤料 BAF工艺艺的构造滤滤料 滤滤料的粒径和级级配与对对BAF的运行有重大影响： 从表3-4可以看出，较较小粒径的滤滤料，出水水质较质较 好。 但表3-5反映出滤滤料粒径小，其纳污纳污 能力也小，所以容易发发生堵塞，运行周期短，需要 的反冲洗水量较较大。且滤滤料粒径越小，水头损头损 失也越大，故不适合高水力负负荷的情况 。 目前

7、，普遍使用的滤滤料粒径为为2.08.0mm。 当处处理废废水的SS较较高时时，粒径不宜小于2.04.0mm。 3布水系统 曝气生物滤滤池的布水系统统包括进进水布水和反冲 洗布水两个方面。 进进水布水包括：配水室和配水滤头滤头 配水室的作用是使某一短时时段内进进入滤滤池的 污污水混合均匀，通过过配水滤头滤头 均匀的进进入滤滤料层层 ；除了作为滤为滤 池正常运行时时布水用外，也作为为定 期反冲洗时时的布水用。 对对于下向流滤滤池，布水系统统的主要作用是用 作滤滤池的反冲洗布水和收集净净化水。 BAF工艺艺的构造 BAF工艺艺的构造反冲洗布水 反冲洗系统统必须须： 有足够够的水头头； 在BAF的整个

8、过过水断面上分布均匀。 反冲洗布水系统统： 除采用上述的滤滤板、滤头滤头 配水方式外，也有小型的曝 气生物滤滤池采用穿孔管配水(管式大阻力配水方式)的形式 。 曝气生物滤滤池一般采用管式大阻力配水方式，其形式 如下图图所示。 BAF工艺艺的构造布水系统统 BAF工艺艺的构造 4布气系统 包括： 正常运行时时供氧所需的曝气系统统 进进行气水联联合反冲洗时时的供气系统统 BAF属于附着生长长型的好氧生物处处理工艺艺，因此保持 足够够的DO是保证证其生物膜高活性以及处处理功能有效发挥发挥 的前提。 BAF工艺艺的构造布气系统统 曝气生物滤滤池一般采用鼓风风曝气形式，布气 装置主要有大、中孔口穿孔管和

9、滤头滤头 （如单单孔膜 专专用曝气器）两种。 Ni BAF工艺艺的构造布气系统统 曝气生物滤滤池一般采用鼓风风曝气形式，布气装置的选选 择择需要考虑对虑对 氧的利用率以及对滤对滤 料层层足够够的冲刷作用 ，主要有大、中孔口穿孔管和滤头滤头 （如单单孔膜专专用曝气器 ）两种。 图图1140/43其中穿孔管布气造价较较低，并具有良好的冲 刷作用，可延缓缓阻塞，但对对氧的利用率较较低。 布气管道的设设置通常有三种方式： 滤层滤层 曝气式：将曝气管设设置在滤滤料下层层。 承托层层曝气式：将曝气管设设置在承托层层内。 承托层层下曝气式：将曝气管设设在滤滤池底部集水空间间 ， 与反冲洗空气管道合二为为一。

10、 BAF工艺艺的构造布气系统统 BAF工艺艺的构造 5. 反冲洗系统 气水联联合反冲洗 目的：去除滤滤池运行过过程中截留的各种杂质杂质 及老化脱落的 生物膜。 程序：先降低滤滤池内的水位并单单独气洗，而后采用气水 联联合反冲洗，最后再单单独水洗。一般由微机自动动控制。频频 率通常为为1次/d。 反冲洗系统应统应 有相应应的流量计计量装置，以保证证准确掌握好 冲洗强度，以使滤层滤层 有轻轻微膨胀胀为为原则则。既要促使老化 生物膜和被截留的SS与填料分离，又要避免导导致滤滤料的流 失和对滤对滤 料过过分冲刷，使其表面生长长的生物膜脱落而影响 处处理效果。 根据水流流向的不同，BAF工艺艺有两种运行

11、方式： 升流式（UBAF） 降流式（DBAF） 三、BAF工艺艺的运行方式 聚苯乙烯烯小球轻质轻质 陶粒滤滤料 石英砂 目前多采用升流式 在升流式BAF中，曝气和水流方向相同，持续续的曝气所产产生的紊 动动均化作用有利于布水的均匀性。 升流式工艺艺在水流和气流的同向上升过过程的冲刷作用下以及经经 过过反冲洗后滤滤料自然形成的滤滤料粒径分布，可以把废废水中的SS带带 至滤滤池中部，使滤滤料纳污纳污 能力增强，延长滤长滤 池的工作时间时间 。 升流式更易于通过过曝气管道设设置位置的变变化实现实现 更强的处处理功 能。 曝气生物滤滤池本质质上看采用的是类类似于活性污污泥法中的渐渐减曝 气法，其工艺艺

12、的实质实质 是根据底物降解规规律合理分配水中供氧量。 而曝气生物滤滤池又属于推流式反应应器，底物浓浓度沿滤层递滤层递 减。所 以，DO和底物协调协调 合理的分配方式使得升流式的净净化效果优优于降 流式。 BAF工艺艺的运行方式 根据处处理功能分： 以有机物去除为为目标标的运行方式（C-BAF） 以硝化为为目标标的运行方式（N-BAF） 以脱氮为为目标标的运行方式（DN-BAF） 以脱氮除磷为为目标标的运行方式（NP-BAF） 实现实现 不同功能运行方式的主要区别别在于曝气管道在 滤层滤层 中布置位置、过滤过滤 出水回流的设设置以及工艺设计负艺设计负 荷的不同。 BAF工艺艺的运行方式 曝气管道

13、设设置在滤滤池的底部及以下（包括设设 置在承托层层或与反冲洗空气管道联联合设设置在底部 集、配水空间间，即承托层层曝气式和承托层层下曝气 式），通过过曝气作用使整个滤滤池处处于好氧状态态， 不设设置出水回流系统统，设计设计 有机负负荷较较高，操作 运行简单简单 。 1、C-BAF运行方式 2、N-BAF运行方式 N-BAF与C-BAF的运行方式基本一致，不同 点在于其设计设计 有机负负荷较较低或所需运行停留时间时间 （HRT）较长较长 ，以满满足硝化菌的生长长繁殖条件。 以上两种BAF均可以升流式或降流式运行 3、DN-BAF运行方式 曝气管道设设置在滤层滤层 内部（滤层滤层 曝气式）。 曝气

14、管道将整个滤滤床分割成好氧和缺氧两个区域 ，通过过将部分出水回流至滤滤池底部，使BAF以 An/O工艺艺方式运行。 在好氧区充分实现实现 有机物的氧化降解和氨氮 的硝化，在缺氧区通过过出水回流及进进水中输输入的 有机底物实现实现 反硝化，从而实现实现 脱氮功能。 4、NP-BAF运行方式 NP-BAF与DN-BAF的运行方式基本一致，不 同点在于其所使用的滤滤料应对应对 磷具有良好的吸附 能力，同时时一般需要与其前处处理工艺艺相结结合，在 前面增设设必要的物化强化处处理措施。 以上两种BAF只适用于升流式 无论论BAF以上述何种方式运行，实际实际 上都具有比传传 统统活性污污泥法或生物接触氧化法更高的脱氮功能。 因为为在BAF运行过过程中，滤滤料表面附着生长长的生物 膜具有一定的厚度，因而存在着从膜表面至内部的DO浓浓 度梯度，自然形成了由表面至内部的好氧、缺氧和厌厌氧区 ，废废水中的污污染物通过过生物膜的吸附、吸收向其内部传传 递递，依次经历经历 相应应的有机物氧化降解、氨氮的好氧硝化 和硝态态氮的缺氧反硝化过过程，实现实现 了对对有机物和氮的转转 化和去除。 LOGO