1、曝气生物滤池污水处理工艺与设计探讨摘要：曝气生物滤池采用新型促厌氧填料、半软性填料、酶促好氧填料对曝气生物流进行化学反应，这种生物污水处理方法能够对生活污水和工业污水中的微生物成分进行反应，并且使用填料的方式对水中微生物以及有机成分进行生物过滤，从而达到污水处理的目的。 关键词：曝气生物滤池；污水处理；生物过滤；设计探究 中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号： 引言： 曝气生物滤池简称 BAF，是在普通生物滤池的基础上，引入给水滤池过滤机理而形成的污水生物处理新工艺。曝气生物滤池以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为主要处理介质，充分发挥生物代谢作用、物理过滤作用、生物膜和填料的
2、物理吸附作用以及反应器内食物链的分级捕食作用。实现污染物在同一单元反应器内的去除。 曝气生物滤池(BAF)是 20 世纪 80 年代末在欧美发展起来的一种新型污水处理技术，凭借良好的工作性能在污水处理领域受到了广泛重视。在国外，BAF 的建设已初具规模，而观其国内的发展正方兴未艾。 曝气生物滤池滤料的选择 BAF 污水处理系统中生物滤池是整个系统发挥污水处理效果最核心的单元，而生物滤池发挥净水作用的的关键则是滤料上生长的生物菌群，因此合理的选用滤料是曝气生物滤池设计过程中的重要环节。因此，曝气生物滤池技术需要对填料进行优先选择，根据微生物特征对填料的属性进行分析，从而去除水中污染物。曝气生物滤
3、池技术的使用在工程项目建设以及动力能源消耗等领域具有非常广泛的应用，在对曝气生物滤池设计工艺进行研究的过程中，需要就填料的合理使用情况进行分析，并就水处理方法的推广应用空间进行扩展，对于填料选择具有一定的研究意义。 曝气生物滤池构造 曝气生物滤池处理污水主要是通过生物接触氧化的方法对污水进行反应，将生物填料加装在生物反应器的内表面，为滤池生物膜的声场提供生长环境，作为滤池生物膜过滤系统的生长载体，生物膜设计是根据滤池内水流方向进行确定的。污水在滤池内采用由下到上或者由上到下的方式通过滤池生物膜过滤载体，并且通过下层滤池鼓风曝气系统，使空气与污水出现同向或者逆向接触。 图 1 曝气生物滤池基本构
4、造 2 曝气滤池使用 曝气生物滤池的使用需要对滤池进行启动，主要是对滤池内生物膜系统进行启动，当前国内很多生物膜系统的使用都采用了快速排泥方法，能够使水中活性污泥快速接种，并且在进行曝气之后直接排入清液，之后再对池内污水进行二次曝气，并连续排入清液，滤池曝气效果逐渐稳定后停止循环。另一种方法是在滤池启动的过程中，采用连续进水的方法对生物膜进行培养，可以将淘米水加入活性污泥中进行搅拌，在活性污泥搅拌完成后进行过滤沉淀，再将沉淀后的污水加入反应器中进行连续曝气，在对污水曝气的过程中，需要连续加入适量的淘米水，并对污水进行化验，污水呈弱碱性，在曝气生物滤池反应 14d 之后，滤料上能够生长出一层生物
5、膜，对污水中的 CODcr 具有很好的去除效果，滤池反应器挂膜成功。 3 曝气生物滤池滤料 通过对曝气生物滤池填料去污实验，就 HRT 在不同的类比实验中采用不同填料组合(1#填料：新型酶促厌氧填料，2#填料：半软性填料，3#填料：颗粒填料)，对污水净化状况进行分析，可以就 COD 的去除效果进行类比： 图 2 COD 去除实验中不同填料效果影响 通过以上实验可以表明，在一定水量的基础上，BAF D 段净化污水的过程中采用了新型厌氧填料能够针对 COD 中的微生物进行专门的去除，新型厌氧填料与半软性填料相比，具有更强的去污作用。新型酶促厌氧填料对于污水中的可吸附颗粒物具有很强的清洁作用，由于厌
6、氧填料能够拦截污水中的颗粒漂浮物，并且通过拦截吸附性对大多数苏颗粒物质能够直接取出，半软性填料由于结构密度较小，不容易对水中的有机物颗粒进行拦截，但是能够通过与水中的酶促好氧填料进行匹配，从而加强对水中有机物颗粒的吸附作用，使水中的微生物酸碱含量趋于稳定。 曝气生物滤池的工艺设计研究 曝气生物滤池设计的原理是依据曝气生物污水处理实验的结果而进行的，生物对污水处理的效果能够根据不同污水的种类来添加不同的填料成分，增加对污水中有毒有害物质的溶解度，从而在污水处理的过程中具有更强的针对性。当前曝气生物滤池工艺设计的研究需要从污水处理的流程和处理方法方面进行研究，通过同类实验对比的方法来增强曝气生物污
7、水处理的准确性。 （一）曝气生物滤池的工艺类型与基本流程研究 单个的曝气生物滤池能够有效地完成除磷及硝化、反硝化和除磷等具体功能，若是展开同其他方面的组合的话，能够对工业废水以及一般性质的城市生活污水展开二三级工艺处理。其具体的工艺流程从现实而言，依据水质的相关要求，能够划分做三类:依次是（DC）脱碳、 （N）硝化、 （DN）反硝化曝气生物滤池。其在污水处理方面的代表性工艺组合，如下图所示。 标注：S/C 代表化学沉淀、UASB 代表厌氧污泥床、BAF/代表曝气生物滤池、/C 代表碳化，/N 代表硝化，/DN 代表反硝化，AS 代表活性污泥。DC 曝气生物池的计算与设计 针对曝气生物滤池而展开
8、的计算与设计，主要纳含了滤料的体积、总面积、高度、反冲洗系统、布水布气系统及滤料和污水的接触时间等等。 对滤池池体进行设计的过程中，需要通过计算的方式对过滤材料以及过滤体积进行尺寸限定，通常情况下在 BOD5 的有机负荷条件下，其单位可以用 kg/(m3.d)进行表示，并且将二级污水处理模式设为 N，取值为24kg/(m3.d)，当对污水中的氨氮成分进行生物硝化反应时，当 N 的近似单位为 5kg/(m3.d)的情况下，需要再对污水进行三级处理，当 N 的取值达到 0.120.182kg/(m3.d)单位时，按照污水处理池体积设定，对其他部分的体积标准进行改造，从而可以得到以下结论：W=QS/
9、1000N，如果设滤池的总体积为 A，则有 A=W/H，其中 H 表示滤池的实际高度。如果单个滤池的面积达到了 100m2，则需要对滤池不同方位的总高度进行计算。滤池曝气系统采用鼓风机来促进滤池内的空气扩散，通过对空气管线的合理布设，能够增加滤池中氧的使用率，并且对滤池管道中的压强进行控制。 滤池反冲洗系统设计 滤池反冲洗系统设计需要配备水压阻力配水系统，水压反冲形式会在滤池内通过格栅、平板孔等过滤装置对污水进行过滤。在采用曝气生物滤池对污水进行净化的过程中，与传统的滤池反冲洗方法大致相同，通过对水和气进行联合反冲洗实验，可以按照水和气的不同冲洗顺序进行。这种联合冲洗方法的使用需要掌握正确的冲
10、洗顺序，首先，单独用气进行反复冲刷，继而采用气、水联合的方式对进行多次冲刷，最后再采用水进行单独冲洗，污水冲洗过程需要采用计算机自动控制的方法进行，在进行反复冲刷的过程中需要确定冲刷周期为 2448 小时，反冲洗采用的水利强度需要进行控制，一般水流强度达到 1525m/h 即可，气速达到 2070m/h。 结语： 曝气生物滤池是采用填料生物过滤的方式，通过填料生物膜中的吸附性作用对水中颗粒物进行净化，从而达到水中生物新陈代谢的作用，通过物理过滤以及生物分解的形式对水中微生物和有害成分进行多级捕食，从而使水中的污染成分被排除。曝气生物滤池污水过滤工艺的关键是对填料成分的针对性选用方面，通过对多种
11、工艺模式进行组合，能够有效提升污水的净化程度。 参考文献： 1.李锡祥 彭庆.浅谈曝气生物滤池（BAF）污水处理工艺的运行与管理J.西南给排水，2013(1)：11-15. 2.谢洁云.曝气生物滤池在中药废水处理中的应用J.广东化工，2013，40(1)：93-94. 3.肖静.曝气生物滤池作为混凝沉淀强化预处理试验研究J.辽宁化工，2012(4)：-. 4.邹海明 于群英 王艳 李飞跃.曝气生物膜法深度去除染料废水色度应用研究J.膜科学与技术，2012，32(6)：105-108,113. 5.肖怀.曝气生物滤池在化工污水处理中的应用J.硅谷，2012(22)：136-136. 6.陈国 宋阳 包毅 曲婧 连仲 罗茜.曝气生物滤池在炼化企业生产污水处理中的应用J.民营科技，2012(12)：14-14,131.
