曝氣生物濾池的產(chǎn)生和發(fā)展
曝氣生物濾池( Biological Aerated Filer,BAF)也稱浸沒式曝氣生物濾池,國(guó)外從20世紀(jì)初開始進(jìn)行研究,首先在法國(guó)使用成功,隨后在歐洲、美洲、日本等地得到了推廣應(yīng)用。曝氣生物濾池于20世紀(jì)80年代基本成型,之后不斷改進(jìn),并開發(fā)出多種形式比較有代表性的 Biocarbon、 Biofor、 Biostyr、 Biopur等反應(yīng)器和工藝形式。在研究開發(fā)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(shè)計(jì)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(jì)90年代以來,隨著新型填料開發(fā)、反沖洗技術(shù)的改進(jìn),曝氣生物濾池工芝流程、技術(shù)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(diǎn)
BAF的基本原理在級(jí)處理的基礎(chǔ)上,以顆粒狀填料及其附著生長(zhǎng)的生物膜為主要處理介質(zhì),充分發(fā)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(yīng)器內(nèi)食物鏈的分級(jí)捕食作用,實(shí)現(xiàn)污染物在同一單元反應(yīng)器內(nèi)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(jìn)一步硝化去除氨氮。在厭氧和好氧條件下運(yùn)行還可以達(dá)到脫氮除磷的效果。
與活性污泥法相比,BAF具有以下特點(diǎn)
①具有更高的生物濃度和更高的有機(jī)負(fù)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(fù)荷增大。
②BAF占地面積小,基建投資省。BAF反應(yīng)時(shí)間短,具有同步去除BOD3及懸浮物的功能,可以不設(shè)二次沉淀。
③菌群結(jié)構(gòu)合理。傳統(tǒng)的活性污泥法微生物的分布相對(duì)均勻,而在BAF中沿污水流程能形成不同的優(yōu)勢(shì)生物菌種,可使有機(jī)物降解、硝化或反硝化能在同一個(gè)池子中發(fā)生,簡(jiǎn)化了工藝流程。在距進(jìn)水端較近的濾層中,污水中的有機(jī)物濃度較高,各種異養(yǎng)菌占優(yōu)勢(shì),主要是去除BOD3:在距出水端較近的濾層中,污水中的有機(jī)物濃度已較低,自養(yǎng)型的硝化菌占優(yōu)勢(shì),可以進(jìn)行氨氮的硝化反應(yīng)。
④耐沖擊能力強(qiáng)。BAF濾池的濾層內(nèi)保持著高濃度的生物量,對(duì)水質(zhì)、水量及溫度變化有較強(qiáng)的適應(yīng)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(xiàn)已開發(fā)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(gòu)形、運(yùn)行方式,以及反沖洗方式也存在很大差異(。
根據(jù)濾池水流方向可分為上向流、下向流,根據(jù)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(yùn)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(yùn)行時(shí)采用上向流,在濾池頂部設(shè)格網(wǎng)或?yàn)V板以防填料流失,正常運(yùn)行時(shí)填料壓實(shí)狀態(tài),反沖水采用下向流以沖散壓實(shí)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(shí)采用氣水聯(lián)合反沖,而 Biosmedi用濾池出水進(jìn)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(shè)曝氣管進(jìn)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(yùn)行中因截留了Ss及生物膜的生長(zhǎng),水頭損失逐漸增加,達(dá)到設(shè)計(jì)值后,開始反沖洗,一般采用氣水聯(lián)合沖洗。 Biocarbon屬早期的曝氣生物濾池,其缺點(diǎn)是負(fù)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(yùn)行周期短。