曝气生物滤池 曝气生物滤池处理工艺及案例分析

图1 BFA曝气生物滤池

曝气生物滤池是一种常用的废水好氧生物处理工艺。其优点是可以提高普通过滤器的负荷能力，加强供氧能力。今天，我们将了解曝气生物滤池的主要类型和处理工艺。

1.什么是曝气生物滤池

生物曝气滤池属于生物处理的范畴。这项技术最早是由法国CGE公司旗下的OTV公司开发的。曝气生物滤池的最初形式是OTV公司在20世纪80年代末开发的生物碳工艺。这个过程使用密度大于水的膨胀板岩作为生物填料，水上下流动，气水颠倒。该工艺主要用于城市污水中有机物的降解和氨氮的去除。

二、曝气生物滤池的结构

曝气生物滤池有以下三种基本结构:

1.生物碳过滤器

过滤器的滤料是比重大于水的膨胀板岩或球形陶粒，其结构与普通快滤池相似。预处理后的污水从过滤器顶部流入，向下流出过滤器，在过滤器的中下部曝气，气水逆流。在反应器中，有机物被微生物氧化分解，NH3-N被氧化成硝态氮。此外，由于生物膜中的厌氧/兼氧环境，可以在硝化的同时实现部分反硝化。

在系统不需要除N的情况下，经处理后的滤池底部出水可直接从系统中排出，部分可留作反冲洗。如果有脱氮要求，出水应进入下一个后反硝化滤池或返回前反硝化滤池，同时为反硝化细菌添加碳源。一般来说，单个生物碳过滤器不能同时达到理想的硝化/反硝化效果。

2.生物圈二号生物滤池

生物圈二号工艺是法国OTV公司的原始生物碳的改进。它的滤料是比重小于1的球形有机颗粒，漂浮在水中。预处理后的污水和硝化后的过滤出水按一定回流比混合后进入过滤器底部。滤池中间进行曝气，根据反硝化程度将滤池分为不同容积的好氧和缺氧部分。在缺氧区，反硝化菌一方面利用进水中的有机物作为碳源实现反硝化；另一方面，滤料上的微生物利用进水中的溶解氧和反硝化作用产生的氧气降解生化需氧量。

同时，一部分ss被截留在滤床中，从而降低了好氧阶段的固体负荷。缺氧阶段处理后的污水进入好氧阶段，微生物利用气泡向水中转移的溶解氧进一步降解BOD、硝化、去除ss。流出过滤层的水通过上过滤头排出，过滤池的出水除与原水混合按回流比反硝化反冲洗外，其余均从处理系统排出。

3.生物过滤器

生物滤池是由法国德蒙特公司开发的。与bio try相比，BIOFOR和bio try的区别在于它使用的是密度大于水的滤料，这些滤料是自然堆积的。滤板和专用长柄过滤头位于滤料层的下部，以支撑滤料的重量；BIOSTYR中的过滤板和过滤头位于过滤材料层的顶部，以抵抗过滤材料层的浮力。生物反应器的结构、运行方式和功能的其他方面与生物反应器基本相同。

图2:2:生物滤池示意图

以上是曝气生物滤池的三种主要形式，世界各地都在使用，其中生物碳是早期的形式，目前使用最多的是BIOSTRY和BIOFOR。在中国，生物试验和生物强化工艺均已应用，生物强化工艺为主要工艺，UBAF工艺与生物强化工艺相似。

三、过程原则

目前国内比较流行的曝气生物滤池形式是80年代末90年代初在普通生物滤池的基础上发展起来的生物膜法。该工艺最初用于污水的三级处理，后来发展为直接用于二级处理，衍生出多种组合形式的曝气生物滤池作为主要工艺。该组合工艺已用于生活污水处理，也可用于工业废水和饮用水微污染的处理。

随着水体富营养化的加剧，对污水排放的要求越来越严格，污水的排放需要除磷脱氮。根据污水处理的不同要求，BAF工艺可分为以下几类:除碳工艺；除碳/硝化过程；除碳/硝化/反硝化过程；除碳/除磷/脱氮工艺；脱氮/工艺。

对于除碳工艺，其主要目的是去除污水中碳化的有机污染物。曝气生物滤池去除污水中碳化有机物的原理在于反应器中附着在滤料上的微生物膜对水中碳化有机物的吸附和氧化分解，滤料和生物膜的吸附和滞留，以及沿水流方向形成的食物链的分级捕食。

四.个案分析

江苏徐州某啤酒厂年产啤酒6万吨，废水处理规模2500吨/日，废水处理工艺详见图3。

废水首先进入调节池进行水质水量调节，调节池出水由泵提升至水解酸化池。在水解酸化菌的作用下，大分子有机物分解为小分子有机物，易被好氧微生物吸收，而固体有机物分解为可溶性有机物，从而为BAF的后续生化过程创造了条件。水解池出水提升至曝气生物滤池反应器进行主脱碳反应，出水达标排放。

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