曝气生物滤池设计要点

曝气生物滤池的发展及其分类

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。从上世纪90年代起在中国也得到了广泛的应用。

BAF污水处理工艺属于生物膜法的范畴，集生化反应和固液分离与一体，已被广泛的应用于城镇污水和可生化的工业废水等行业的二级处理和三级处理中。

BAF的基本构造主要包含：生物滤料层（用于承载活性污泥）；用于布水布气的专用滤头；防堵塞专用单孔膜空气扩散器及曝气系统；反冲洗系统，维持滤池的正常运转。根据使用范围，BAF 可以分别应用于深度处理和二级处理。而根据处理目的:又可划分为除碳池(C池) 、硝化池(N池) 和反硝化池(DN池) 。

负荷与滤速

负荷与滤速是滤池设计当中的两个重要参数。

2.1 负荷

BAF 工艺通常采用容积负荷, 计算需要滤料的体积后确定滤池的过滤面积。BAF 可划分为C 池、N 池和DN 池，相应设计负荷分为：BOD 负荷、硝化负荷和反硝化负荷。根据室外排水设计规范 ( GB50014-2006) , 以上三种负荷的取值范围分别为: 3 ~ 6 kgBOD5 / ( m3?d)、0.3 ~ 0.8kgNH3-N /( m3?d) 和0.8~ 4.0 kgNO3--N /( m3?d) , 由于范围较宽不好把握，给设计取值带来困难。得利满收集了较多BAF 的运行情况, 其汇总的数据具有较大参考意义。

工艺进水COD负荷同出水COD浓度成正比, 当负荷达10 kgCOD/( m3?d)时，出水CODCr 超过100 mg/ L，如果要达到一级B标准，COD负荷宜取低值。维持出水CODCr在60 mg/ L 左右时，进水负荷应控制在4~ 5 kgCOD/( m3?d), 出水CODCr在50 mg / L以下时，进水负荷应当小于3 kgCODCr /( m3?d)。

BAF可以实现很高的硝化效率, 硝化负荷达到1.4 kgNH3-N/ ( m3?d) 时，硝化效率仍可稳定在80%，但硝化能力同进水中的BOD5 浓度成反比，当进水BOD5 大于60 mg / L时, 硝化负荷仅为0.3 kgNH3-N / ( m3?d) , 当进水BOD5在20 ~ 50 mg/ L 时, 硝化负荷小于0. 7，当进水BOD5在20 mg/ L 以下时, 硝化负荷才能达到1 以上。

反硝化负荷是在甲醇为外加碳源的条件下测定的。由于甲醇结构简单, 容易被反硝化菌吸收利用。因此反硝化负荷可达4 kgN O3-- N/ ( m3?d) 以上。

可以总结为三点：

①应根据出水要求选择适宜的进水COD负荷；

②BOD较高时会抑制硝化反应；

③甲醇作为外加碳源时可以实现很高的反硝化负荷。

因此以负荷为参数进行BAF 设计时，应特别注意设计条件，以选取合适的负荷数值。

2.2 滤速

在给定水量时, 也可通过确定过滤速度计算出滤池的过滤面积，但与负荷不同，滤速是滤池设计中特有的设计参数。室外排水设计规范没有对滤速提出要求, 仅在条文说明中列举了其取值范围：碳氧化和硝化均在2~ 10 m/ h, 范围宽泛, 在设计中不好掌握。实际运行表面：在一定的容积负荷范围里, 滤速的提高不但不会降低BAF 的去除能力，而且还可提高硝化处理能力。原因有三：

①高滤速增强了滤池内部的传质效率，使得空气、污水和生物之间有了更多的接触机会； ②高滤速下生物膜的更新速度加快,促进了生物活性的增强；

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