曝氣生物濾池的產生和發展
曝氣生物濾池( Biological Aerated Filer,BAF)也稱浸沒式曝氣生物濾池,國外從20世紀初開始進行研究,首先在法國使用成功,隨后在歐洲、美洲、日本等地得到了推廣應用。曝氣生物濾池于20世紀80年代基本成型,之后不斷改進,并開發出多種形式比較有代表性的 Biocarbon、 Biofor、 Biostyr、 Biopur等反應器和工藝形式。在研究開發過程中,充分借鑒了污水處理接觸氧化法和給水快速濾池的設計思路,集曝氣、高濾速、截留懸浮物、定期反沖洗于一體的。自20世紀90年代以來,隨著新型填料開發、反沖洗技術的改進,曝氣生物濾池工芝流程、技術方法取得了不斷的完善。
3.2曝氣生物濾池的原理及工藝特點
BAF的基本原理在級處理的基礎上,以顆粒狀填料及其附著生長的生物膜為主要處理介質,充分發揮生物代謝作用、物理過濾作用、生物膜和填料的物理吸附作用,以及反應器內食物鏈的分級捕食作用,實現污染物在同一單元反應器內去除658BAF可用作不同用途的污水生物處理o。如用于去除污水中COD、BOD3、Ss,或進一步硝化去除氨氮。在厭氧和好氧條件下運行還可以達到脫氮除磷的效果。
與活性污泥法相比,BAF具有以下特點
①具有更高的生物濃度和更高的有機負荷。BAF中采用的粗糙多孔的粒狀填料,表面可保持較多的生物量。高濃度的微生物量可使得BAF的容積負荷增大。
②BAF占地面積小,基建投資省。BAF反應時間短,具有同步去除BOD3及懸浮物的功能,可以不設二次沉淀。
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BAF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、硝化或反硝化能在同一個池子中發生,簡化了工藝流程。在距進水端較近的濾層中,污水中的有機物濃度較高,各種異養菌占優勢,主要是去除BOD3:在距出水端較近的濾層中,污水中的有機物濃度已較低,自養型的硝化菌占優勢,可以進行氨氮的硝化反應。
④耐沖擊能力強。BAF濾池的濾層內保持著高濃度的生物量,對水質、水量及溫度變化有較強的適應性,不像活性污泥法那么敏感。
1.3.3曝氣生物濾池的類型及其工作原理
現已開發的曝氣生物濾池有 Biocarbon、 Biofor、 Biostyr、 Biopur、Biosmedi等6,這些不同形式曝氣生物濾池采用填料不同,濾池的構形、運行方式,以及反沖洗方式也存在很大差異(。
根據濾池水流方向可分為上向流、下向流,根據水流和氣流方向可分為同向流、逆向流。Biofor采用粒狀浸沒式填料,污水的運行為上向流,氣水同向91。 Biostyr和 Biofor不同的是用了密度小于水的填料,一般為聚苯乙烯小球,運行時采用上向流,在濾池頂部設格網或濾板以防填料流失,正常運行時填料壓實狀態,反沖水采用下向流以沖散壓實的填料,反沖水從濾池底部流出。 Biosmedi與 Biostyr相比大同小異,主要不同之處是反沖洗方式有所不同, Biostyr反沖洗時采用氣水聯合反沖,而 Biosmedi用濾池出水進行脈沖反洗Biocarbon也是采用粒狀沉沒式填料,污水從濾池上部流入,下向流流出濾池。在濾池中下部設曝氣管進行曝氣,曝氣管上部起生物降解作用,下部主要起截留SS及脫落的生物膜的作用。運行中因截留了Ss及生物膜的生長,水頭損失逐漸增加,達到設計值后,開始反沖洗,一般采用氣水聯合沖洗。 Biocarbon屬早期的曝氣生物濾池,其缺點是負荷仍不夠高,且大量被截留的SS集中在濾池上端幾十厘米處,濾池的納污能力不高,容易堵塞,運行周期短。