BAF滤池

曝气生物滤池（BiologicalAeratedFilter）简称BAF，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用，其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用省。一、基本原理BAF生物曝气滤池，主要由颗粒生物填料床、曝气系统、反冲洗系统三部分组成。颗粒状生物滤料（陶粒），表面粗糙，比表面积大，并渗入活性酶在滤料上附着生长高浓度的专性微生物膜，这些专性微生物以污水中的有机物作为氮源、碳源及能量来源而生长繁殖，通过其新陈代谢降解水中的污染物。污水自上而下进入生物曝气滤池，空气从填料床下端进入，在滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应。由于生物膜附着在滤料上，不受泥龄限制，因而种类丰富，对于污染物的降解十分有利。污染物被吸附、拦截在滤料表面，作为降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获”基质，将其同化、代谢、降解。在碳氧化／硝化合并处理时，靠近滤池进水口的滤层段内有机污染浓度高，异养菌群占绝对优势，大部分BOD5在此得以降解，浓度逐渐降低。粒状滤料及生物膜除了吸附拦截等作用外，兼起过滤的作用。随着处理过程的进行，存滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥。这些悬浮状活性污泥在滤料缝隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，还起到了很好的吸附过滤作用，从而能使有机物及悬浮物均能得到比较彻底的清除。在滤池运行过程中，随着生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜及滤料上截留的杂质不断增加，滤料中水头损失增大，水位上升，到一定时期，需对滤料进行反冲洗。BAF生物曝气滤池以其储存在加氯消毒池中清澈的出水作为反冲用水，不另设反冲水池，反冲洗废水通过排水管回流到一级处理设施。二、技术关键BAF生物曝气滤池是一种高负荷、淹没式、固定式生物膜三相反应器。它兼有活性污泥法和生物膜法两者的优点，集生物氧化、吸附、过滤于一体，处理后的污水各项指标可达到回用水标准。关键技术1．优选生物滤料，选材与粒径匹配；2.采用合理的工艺技术参数3.大阻力反冲洗布气布水系统；4.滤料渗入活性酶；5.硝化的同时，具有反硝化功能，硝化效率显著。典型规模5000t/d主要技术指标及条件一、技术指标1.进水水质：CODcr≤1000mg／LBOD5≤2OOmg/LSS≤400mg/LNH3-N≤lOOmg/L。2．出水水质：CODcr≤50mg/LBOD5≤10mg／Lss≤10mg/LNH3-N≤5mg/L达到生活杂用水水质标准。二、工艺条件要求水温：10—40℃pH:6—9COD:≤1000mg/L汽水比：(3～5)：1BOD5负荷：2.0—5.5kg/(m3·d)，NH3-N负荷：0.35—0.7kg/(m3·d)生化部分停留时间：生活污水1—1.5h；工业废水深度处理2—2.5h反冲洗周期；2—10d（视进、出水要求定）反冲强度：水为4-8L(m2．s)，汽为8—18L/(m2．s)滤料：材质轻质陶粒，平均粒径5—10mm,耐压强度1～4MPaSi02：62%，装填高度：15～2.5m主要设备及运行管理一、主要设备格栅、提升泵、初沉池、BAF生物曝气滤池、风机、电控柜。二、运行管理实行自动化运行。处理量为5000t/d的污水处理工程只需1人兼管即可确保系统安全稳定地运行。投资效益分析(使用者)一、投资情况总投资500万元其中，设备投资300万元主体设备寿命15年适行费用31万元／a二、经济效益分析每年可节省排污费86万元，污水处理回用每年可节约自来水费265.5万元。三、环境效益分析每年可削减（以5000t/d的处理量为例）：CODcr,1350.5t、BOD5438t、SS346.75t、NH3-N136.88t.技术成果鉴定与鉴定意见工艺简介曝气生物滤池工艺（BiologicalAeratedFilter，简称BAF），是一种采用颗粒滤料固定生物膜的好氧或缺氧生物反应器，该工艺集生物接触氧化与悬浮物滤床截留功能于一体，可有效去除水中的SS，COD，BOD，NH3-N，TN，TP，AOX（有害物质)及浊度、色度等，适用于市政污水、工业污水、再生回用水深度处理及给水污染水源的预处理等。由于BAF具有其他工艺无法比拟的诸多特点，近年来已在国内外取得广泛应用。二、工艺特点BAF属第三代生物膜反应器，不仅具有生物膜工艺技术的优势，同时也起着有效的空间过滤作用，通过使用特殊的滤料和正确的配气设计，BAF具有以下工艺特点：·采用气水平行上向流，使得气水进行极好均分，防止了气泡在滤料层中凝结和气堵现象，氧的利用率高，能耗低。·与下向流过滤相反，上向流过滤维持在整个滤池高度上提供正压条件，可以更好的避免形成沟流或短流，从而避免通过形成沟流来影响过滤工艺而形成的气阱。·上向流形成了对工艺有好处的半柱推条件，即使采用高过滤速度和负荷，仍能保证BAF工艺的持久稳定性和有效性。·采用气水平行上向流，使空间过滤能被更好的运用，空气能将固态物质带人滤床深处，在滤池中能得到高负荷、均匀的固体物质，从而延长了反冲洗周期，减少清洗时间和清洗时用的气水量。·滤料层对气泡的切割作用使气泡在滤池中的停留时间延长，提高了氧的利用率。·由于滤池极好的截污能力，使得BAF后面不需要再设二次沉淀池。·整套系统采用PLC控制，自动化程度高。三、工艺介绍曝气生物滤池工艺原理曝气生物滤池(BAF，BiologicalAeratedFilter)也叫淹没式曝气生物滤池。国外从20世纪初开始进行研究，于80年代末基本成型，后不断改进，并已开发出多种形式。在开发过程中，充分借鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，集曝气、高滤速、截留悬浮物，定期反冲洗等特点于一体。曝气生物滤池工艺是普通生物滤池的一种变形形式，也可看成是生物接触氧化法的一种特殊形式，其基本原理是：在滤池中装填一定量粒径较小的颗粒状滤料，滤料表面附着生长生物膜，滤池内部曝气。污水流经时，污染物、溶解氧及其它物质首先经过液相扩散到生物膜表面及内部，利用滤料上高浓度生物膜的强氧化降解能力对污水进行快速净化，此为生物氧化降解过程；同时，因污水流经时，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出，此为截留作用；运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，此为反冲洗过程。曝气生物滤池工艺作为一种新型生物处理技术，从诞生至今经历了一段快速发展的过程，最初仅用于污水的三级处理，后发展成直接用于二级处理，现在已经应用到水体富营养化控制，中水回用和微污染水、高浓度废水、城市生活污水处理等各个领域，其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体功能于一身，节省了后续二沉池，在保证处理效果的前提下使处理工艺简化。根据污水在滤池运行中过滤方向不同，曝气生物滤池可分为上向流和下向流滤池，但池型结构基本相同，其主体都是由滤池池体、滤料层、承托层、布水系统、布气系统、反冲洗系统、出水系统、管道和自控系统组成。上向流曝气生物滤池在结构上采用气水平行上向流态，同时采用强制鼓风曝气技术，使气、水得到极好的均分，防止了气泡在滤料中的凝结，氧气利用率高且能耗低；同时，采用气水平行上向流，使空间过滤作用能被更好地运用，空气能将污水中的悬浮物带入滤床深处，在滤池中得到高负荷、均匀的固体物质，延长反冲洗周期，减少清洗时间和清洗需水、气量。早期曝气生物滤池应用形式大多采用下向流，近些年来由于下向流形式的诸多缺陷以及上向流形式的众多优点在应用中被证实，上向流曝气生物滤池的应用和研究也因此逐渐成为主流。曝气生物滤池（BAF）工艺原理及印染废水深度处理中应用时间：2010-3-1920:43:47|来源：中国印染化学品网|浏览次数：256曝气生物滤池（BAF）工艺原理及印染废水深度处理中应用梅巍许峰（1、哈尔滨市市政工程研究院，黑龙江哈尔滨1500012、嘉善环保局,浙江嘉善314100）摘要：本文介绍了曝气生物滤池的工艺原理和应用现状，在此基础上，结合印染废水深度处理的特点，给出了应用曝气生物滤池处理印染废水的组合工艺。关键词：曝气生物滤池；印染废水；深度处理；组合工艺曝气生物滤池（BiologicalAeratedFilter简称BAF）是20世纪80年代末90年代初在普通生物滤池的基础上，借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺，最初用于污水的三级处理，后发展成直接用于二级处理。自80年代在欧洲建成第一座曝气生物滤池污水处理厂后，曝气生物滤池已在欧美和日本等发达国家广为流行，目前世界上已有数百多座大大小小的污水处理厂采用了这种技术。随着研究的深入，曝气生物滤池从单一工艺逐渐发展成综合工艺，具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮除磷、除去AOX的作用。1关于曝气生物滤池1.1曝气生物滤池工艺原理尽管曝气生物滤池池体类型以及运行方式有多种多样，各有特点，但其基本原理是都是以过滤为主体的生化处理工艺，通常由配水系统、曝气系统、粒状的填料床、出水、反洗水收集系统以及自控系统等组成。曝气生物滤池实质是一种生物膜法，即在曝气池中填充生物填料，利用填料表面附着的生物膜降解水中污染物的处理单元。由于所选填料自身的特点，填料表面容易附着生物膜。生物膜中生长着众多种属和数量的微生物，有好氧菌、兼氧菌、厌氧菌，所以曝气生物滤池对水中的各种有机物都有一个很好的去除作用，同时对氨氮也有很高的去除效率。1.2曝气生物滤池研究应用现状曝气生物滤池可分为上向流和下向流两种，早期曝气生物滤池多采用下向流，如BIOCARBON1[。]现在多采用上向流方式（即采用气水同向流），使布水、布气更加均匀，同时在水气上升过程中可把底部截留的SS带入滤池中上部，增加了滤池的纳污能力，延长了工作周期。目前，上向流曝气生物滤池有BIOFOPR、BIOSTYR、COLOX、Deepbed、BIOP－UR等多种形式[2，]其中BIOFOPR和BIOSTYR应用较为广泛。作为在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，国内外学者在BAF工艺处理方面做了大量的工作，对其滤料选择、硝化反硝化脱氨氮、除磷、动力学机理以及反冲洗等各个方面都作了深入的研究。滤料的合理选择往往关系到BAF的处理效果。W.S.Chang等用天然沸石作滤料对纺织废水进行处理，效果明显好于砂砾，原因归结于天然沸石具有更强的阳离子交换能力和更大的比表面积3[。]田文华等以沸石滤料为例，研究了滤料粒径对曝气生物滤池硝化性能的影响。研究表明，滤料粒径为2~3mm的比4~5mm的对氨氮的去除率高。在温度为20℃时，前者的硝化速率常数比后者高63.1%，同一条件下的硝化强度也高39.7%4[。]在曝气生物滤池降解氨氮方面，R.Pujol等的实验结果表明，在温度为22℃、氨氮负荷2.5kg/(m3·d)条件下，BAF对氨氮的去除率可达90％以上5[]。在此后的实验中，R.Pujol等比较了前置反硝化和后置反硝化的优劣，指出反硝化过程最佳滤速为10~15m/h[6。]F.Fdz-Polanco等（2000）研究了硝化曝气生物滤池中异氧菌和硝化菌的空间分布情况，发现硝化细菌、亚硝化细菌在反应器中的空间分布与CODcr浓度有关，呈现明显的分区分布[7。]马军等（2003）研究了曝气生物滤池中亚硝酸盐的积累及影响因子，在反应器中发现了明显的亚硝酸盐的积累现象，并表现出显著的短程硝化反硝化特征8[。]在曝气生物滤池除磷方面，P.W.Westermna等人的研究结果显示，对上流式BAF对TP的去除率大致为26%，要进一步提高除磷效果需通过化学沉淀或厌氧好氧交替促进磷的过剩吸收9[。]Gnocalves等进行BAF同步脱氮除磷的研究时发现，进水方式对磷去除效果没有差异性影响[10。]A.Aesey等发现利用BAF反硝