曝氣生物濾池簡稱BAF,是80年代末在歐美發展起來的一種新型生物膜法汙水處(chù)理工(gōng)藝,於90年代初得到較大發展,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、脫氮、除磷、去除(chú)AOX(有害物質)的作用。曝氣生物濾池(chí)是集生物氧化和截留懸浮固體一體的新工藝
工藝特點
①一次性投資比傳統方(fāng)法低(dī)1/4;
②占用麵積為常規工藝(yì)的1/10~1/5,運行費低1/5;
③進水要求(qiú)懸浮物50~60mg/L,最好與一(yī)級強化處理相結合,如采用水解酸化池;
④填料多為(wéi)頁岩(yán)陶粒,直徑5mm,層高1.5~2m;
⑤水往(wǎng)下、氣(qì)往上的逆向流可不設二沉池。
曝氣生物濾(lǜ)池與普通活性汙泥法相比,具有有機負荷高、占地麵積小(是(shì)普通(tōng)活性(xìng)汙泥法的(de)1/3)、投資少(節約30%)、不會產生汙(wū)泥膨脹、氧傳輸效率高、出水水質(zhì)好(hǎo)等優點,但(dàn)它對進水SS要求較(jiào)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(dōu)較大。
曝氣生物(wù)濾池作為集生(shēng)物(wù)氧(yǎng)化和截留懸浮固體(tǐ)於一體,節省了後續沉澱池(二沉(chén)池(chí)),具有容積負荷、水力負荷大,水力停留時間短,所需基建投資少,出水水質好:運行能耗低(dī),運行費用少的特點。
工藝原理
汙水通過濾料層,水(shuǐ)體含有的(de)汙染物被(bèi)濾(lǜ)料層截留,並被濾料上附著的生物降解轉化,同時,溶(róng)解狀態的有機物和特定物質也被去除,所產生(shēng)的汙泥保留在過濾層中,而隻讓淨化的水通過,這樣可在(zài)一個(gè)密閉反應器中達到完全的生物處理(lǐ)而不需在下遊設置二沉(chén)池進行汙(wū)泥沉降。
濾池底部設有進水和排泥管,中上(shàng)部(bù)是填料層,厚度一般為(wéi)2.5~3.5m,為(wéi)防止濾料流失,濾床上方設置裝有濾頭的混凝土擋板(bǎn),濾頭可從板麵(miàn)拆下,不用排空濾床,方便維修。擋板上部空間用作(zuò)反衝洗水的儲水(shuǐ)區,其高度根據反(fǎn)衝(chōng)洗水(shuǐ)頭而定。
該區內設有回流泵用於將濾池出水泵至配水廊道,繼而(ér)回流到(dào)濾池底部實現反硝化,在不需要反硝化(huà)的工藝中(zhōng)沒有該回(huí)流係統。填(tián)料層底部(bù)與濾池底部的空間留作反衝洗再生時填料膨脹之用。
濾池供氣係統分兩套管路,置於填料(liào)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),並將填(tián)料層分為上下兩個區:上部為好(hǎo)氧區,下部為缺氧區。根據不同的(de)原水(shuǐ)水質、處理目的和要求,填料層的高度不同,好氧區、厭氧區所(suǒ)占比例也相應變化;濾池底部的空氣管路是反衝洗空(kōng)氣管。
該工藝具有如下(xià)特點:
上流濾池,底部渠(qú)道進配水,頂部(bù)出水;
濾料比重小(xiǎo)於1;
穿孔管曝氣,節省設備投資和維護費;
濾(lǜ)頭在濾池的頂部,與處(chù)理後水接(jiē)觸,易於維護;
重力反(fǎn)衝洗,無須反衝(chōng)洗水泵;
工藝空氣和反衝洗用氣共用鼓風機;
曝氣管可布置在濾層中部或底部,在同一池(chí)中可完(wán)成硝化(huà)、反硝化功能;
具有以下優點:
①、較小的濾層阻力;
采用氣水同向流,避免(miǎn)了氣水(shuǐ)逆向流時水流速度(dù)和氣流速度的相對抵(dǐ)消而造成能量的浪費,另外,濾料粒(lì)徑較均勻,大大增加濾層的孔隙率,減少(shǎo)濾(lǜ)池運行時(shí)的水頭損失。
②、價格低、性能優的(de)濾料;
濾料具有來源廣泛(fàn)、濾(lǜ)料比表(biǎo)麵積大(dà)、表(biǎo)麵適宜微(wēi)生物生長、價(jià)格(gé)便宜(一般價格低於500元/立方米)、化學穩定性好;濾料比表麵積大,有利於氧氣的傳質,大大提高了充氧效率,布氣可采用穿孔管布氣即可,節省工程投資。
③、獨特的脈(mò)衝反衝洗形(xíng)式;
傳統的水反衝、氣水反衝均難以奏(zòu)效,該濾池采用(yòng)獨特的脈衝反衝洗方式,不需要專門的反衝洗水泵及鼓(gǔ)風機,是一(yī)種高效、低能耗的(de)反衝洗形式。
應用範(fàn)圍
曝氣生物濾池的應用範圍較為廣泛,其在水深度處理(lǐ)、微汙染源水處理、難降解(jiě)有機物處理、低溫汙水的硝化、低溫微汙染(rǎn)水處理中都有很(hěn)好的、甚至不可替代的功能(néng)。
在低溫汙(wū)水中,西寧第(dì)二汙水處理廠由於冬季最低水溫約(yuē)6℃,為了解決硝化問題,在可行性研究報告報告中就推薦了(le)曝氣生物濾池+A2/O處理(lǐ)工藝。
運行要求
預處理
為(wéi)了使曝氣生物濾池(chí)能有較長的運行周期(qī),減少反(fǎn)衝次數降低能耗,運用BAF 的工藝(yì)都需對進水進行預處理,否(fǒu)則原水中(zhōng)的大量雜質和SS 將進入曝氣(qì)濾池(chí),將會堵塞曝氣(qì)、布水係統,給係統的(de)運行帶來嚴重的後果。尤其是濾池用於二級處理時,往往需投加藥劑才能達到這一要求,藥劑的使用不僅增加了運行費(fèi)用,部分(fèn)藥劑(jì)還將降低堿度,進(jìn)而影響硝化,這是運用BAF 工藝時需要考慮的問題。
除P脫(tuō)N
在生物除P 技術中,將脫N 和除P 相結合的係(xì)統對除P 不利,因為除P 脫N 本身是一對(duì)不可調和的矛盾,如DO 太低除P 率會下降,硝化反應受(shòu)到限製,汙泥沉降性能差,如DO 太(tài)高,則由於回流厭氧區DO 增加,反硝化(huà)受到限製,同時NO3- N 的濃度高可影響厭氧(yǎng)區P 的釋放(fàng)。因為,P 的釋放最好為厭氧(yǎng)環境,如果有NO3- N 存在就表明隻能為兼氧環境。
從BAF 運(yùn)行工藝看,完(wán)全用生物除(chú)P 是很難達到排放標準的。用生物除P 就失去了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(chú)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,並在運行中加化學藥劑,將化學處理和生物處理同時應用於係統中,達到除P 脫N 目的,使化學(xué)藥劑用量相對(duì)減少,從(cóng)而降(jiàng)低運行費用。