曝氣生物濾池(chí)簡稱BAF,是80年代末在歐美發(fā)展起來的一種新型生物膜法汙水(shuǐ)處理工藝,於90年代(dài)初得到較大發展,最大規模達幾十萬噸每天,並發展為可以脫氮除磷。
簡介
該工藝具有去除SS、COD、BOD、硝化(huà)、脫氮、除磷、去除AOX(有害物質)的作用(yòng)。曝氣生物濾池是集生物氧化和截留懸浮固體一體的新工(gōng)藝
工藝特點
①一次性(xìng)投資比傳統方法低1/4;
②占(zhàn)用麵(miàn)積為常規工藝的1/10~1/5,運行費低1/5;
③進水要求懸浮物50~60mg/L,最(zuì)好與一級強(qiáng)化處理相結合,如采用水解酸化池;
④填料(liào)多為頁岩陶粒,直(zhí)徑5mm,層高1.5~2m;
⑤水往下、氣往上的逆向流可不設二沉(chén)池(chí)。
曝氣生物濾池(chí)與普通活性汙泥(ní)法相比,具有有機負荷高、占(zhàn)地麵積小(是普通活性汙泥(ní)法(fǎ)的1/3)、投資(zī)少(節約30%)、不會產生汙泥膨脹(zhàng)、氧傳輸(shū)效率高、出水水質好等優點,但它對進水(shuǐ)SS要求較嚴(一般要求SS≤100mg/L,最好SS≤60mg/L),因此對進水需要進行預處理。同時,它的反衝洗水量、水頭損失都較大。
曝氣生物濾池作為集生物氧化和截留懸浮固體於一體,節省了後續沉澱池(二沉池),具有容積負荷、水力負荷大,水力停留(liú)時間短,所需基(jī)建投資少,出水水質好:運(yùn)行能耗低,運行(háng)費用少的(de)特點。
工藝原理(lǐ)
汙水通過濾料層,水體含有(yǒu)的汙(wū)染物被濾(lǜ)料層截留,並被濾料(liào)上附著的(de)生物降解轉(zhuǎn)化,同時,溶解狀(zhuàng)態的有機物和特定物質也被(bèi)去除,所產(chǎn)生(shēng)的汙泥保留在過濾層(céng)中,而隻讓淨化的水通過,這樣可在一個密(mì)閉反應(yīng)器中達到完全的生物(wù)處理而不需在下遊設置二沉池進(jìn)行汙泥沉降。
濾池底部設有進水和排泥管,中上部是填料層,厚度一般為2.5~3.5m,為防止濾料流失,濾床上方設(shè)置裝有濾頭的混凝土擋板,濾頭可從板麵拆下,不用排空濾床,方便維修。擋板上部空間用作反衝(chōng)洗水(shuǐ)的儲水區,其高度根據反衝洗水頭(tóu)而定。
該區內設有回流泵用於將濾池出水泵至配水廊道,繼而回流到濾池底部實現反(fǎn)硝化,在不需要反硝化的工(gōng)藝中沒有該回流係統。填料層底部與濾池底部的空間(jiān)留(liú)作(zuò)反衝(chōng)洗再生時填料膨脹(zhàng)之用。
濾池供氣係統分兩套管路,置(zhì)於填料層內的工藝空氣管用於工藝曝氣(主要由曝氣風機提供增氧曝氣(qì)),並將填料層分為上下兩個(gè)區:上部為好氧區,下部為缺氧區。根據不同的原(yuán)水水質、處理目的和要求,填料層的高度不同,好氧區、厭氧區所占比例也相應變化(huà);濾池底部的空氣管路是反衝洗空氣管。
該工藝具有如下特點:
上流濾池,底部渠道(dào)進(jìn)配水,頂部出水;
濾料比重小於1;
穿孔管曝氣,節省設(shè)備投資和維(wéi)護費;
濾頭在濾池的頂部,與(yǔ)處理後水接觸,易於維護;
重力反衝洗,無(wú)須反衝洗水泵;
工藝空氣和反衝洗用氣共用鼓風機(jī);
曝氣管可布置在濾層中部或底部,在同一池中可完成硝化、反(fǎn)硝化功能;
具有以下優點:
①、較小的濾層阻(zǔ)力(lì);
采用氣水同(tóng)向流,避免了氣水逆向流時水流速度和氣流速度的相對抵消而造成能量的(de)浪費,另(lìng)外,濾料粒(lì)徑(jìng)較均勻,大大增加濾層的孔隙率,減少濾(lǜ)池運行(háng)時(shí)的水頭損失。
②、價格低、性能優的濾料;
濾料(liào)具有來源(yuán)廣泛、濾料比表麵(miàn)積大、表(biǎo)麵適宜微(wēi)生物生長(zhǎng)、價格便宜(一般價格低於500元/立(lì)方米)、化學穩定性好;濾料比表麵積大,有利於(yú)氧氣的傳質,大大提高了充氧效率(lǜ),布氣可采用穿孔管布氣即(jí)可,節省工程投資。
③、獨特的脈衝反衝洗形式;
傳統的水反衝、氣(qì)水反衝均難以奏效,該濾(lǜ)池采用獨特的脈衝反衝洗方式,不需要專門的反衝洗水(shuǐ)泵及鼓風機,是一種高效(xiào)、低能耗的反衝洗形式。
應用範圍
曝氣生物濾池的應用範圍較(jiào)為廣泛,其在水(shuǐ)深度處理(lǐ)、微汙染源水處理、難降解有機物處理、低溫汙(wū)水的硝化、低溫微汙染水處理中都有很好的(de)、甚至不可替代的功能。
在低溫汙水中(zhōng),西寧第二汙水處理廠由於冬季最低(dī)水溫約6℃,為了解決硝化問題,在可行性研究報告(gào)報告中就推薦了曝(pù)氣生物濾池+A2/O處理工(gōng)藝。
運行(háng)要求
預處理
為(wéi)了(le)使曝氣生物濾池能有(yǒu)較長的運(yùn)行周期,減少反衝次數降低能耗(hào),運用BAF 的工藝都需(xū)對進水進行預處理,否則原水中的大量雜質和SS 將進入曝氣濾池,將會堵塞曝氣、布(bù)水係統,給係統的運行帶(dài)來嚴(yán)重的後果。尤其是濾池用於二級處理時,往往需投加藥(yào)劑才(cái)能達到這一要求,藥劑的使用不僅增加了運行費(fèi)用,部分藥劑還將降低堿度,進而影(yǐng)響硝化,這是運用BAF 工藝時需要考慮的問題。
除P脫N
在生物除P 技術中(zhōng),將脫N 和除P 相結合的係統(tǒng)對除P 不利,因(yīn)為除P 脫(tuō)N 本身是一(yī)對(duì)不可調和的(de)矛(máo)盾,如DO 太低除P 率會下降,硝化反(fǎn)應受到限製,汙泥沉降性能差,如DO 太高,則由於回(huí)流厭氧區DO 增加,反硝化受(shòu)到限(xiàn)製,同時NO3- N 的濃度高可影響厭氧區P 的釋放。因為,P 的(de)釋放最好為厭氧環境,如(rú)果有NO3- N 存在就表明隻能為兼氧(yǎng)環境。
從BAF 運行工藝看,完全用生物除P 是很難達(dá)到排放標準的。用生(shēng)物除P 就失去了(le)生物濾池高負荷的特點,造成投資過大,因此最好用加FeCl3 藥劑的方法除P ,而生物濾池由於耐水力衝擊負荷,可使處理後的水超量回流(liú),並在運行中加(jiā)化學藥劑,將化學處理和生物處理同時應用(yòng)於係統中,達到除P 脫N 目的,使化學藥劑用量相對(duì)減少,從而降低運行費用。