曝氣生物濾池反應器為周期運行,從開始過濾到反沖洗完畢為一個的周期。具體過程如下:曝氣生物濾池工藝特點
經預處理的污水從濾池底部進入濾料層,濾料層下部設供氧的曝氣系統進行曝氣,氣水為同向流。在濾池中,機物被微生物氧化分解,NH3-N被氧化成NO3-N;另外,由于在堆積的濾料層內和微生物膜的內部存在厭氧/缺氧環境,在硝化的同時實現部分反硝化,從濾池上部的出水可直接排出系統。
隨著過濾的進行,由于濾料表面新產生的生物量越來越多,截留的SS不斷增加,在開始階段濾池水頭損失增加緩慢,當固體物質積累達到一定程度,使水頭損失達到限水頭損失或導致SS發生穿透,此時就必須對濾池進行反沖洗,以除去濾床內過量的微生物膜及SS,恢復其處理能力。
曝氣生物濾池的反沖洗采用氣水聯合反沖,反沖洗水為經處理后的達標水,反沖洗空氣來自于濾板下部的反沖洗氣管。反沖洗時關閉進水和工藝空氣,先單獨氣沖,然后氣水聯合沖洗,后進行水漂洗。反沖洗時濾料層輕微膨脹,在氣水對濾料的流體沖刷和濾料間相互摩擦下,老化的生物膜與被截留的SS與濾料分離,沖洗下來的生物膜及SS隨反沖洗排水排出濾池,反沖洗排水回流至預處理系統。
特點:
(1)曝氣生物濾池是三代生物濾池,是真正集生物膜法與活性污泥法于一身的反應器,出水水質高、處理負荷大。 滴濾池(普通生物濾池)被稱為*代生物濾池,也是生物濾池初的雛形,高負荷生物濾池、生物濾塔是在此基礎上發展起來的二代生物濾池,主要征是增加了處理負荷。曝氣生物濾池對生物濾池進行了面的革新:采用人工強制曝氣,代替了自然通風;采用粒徑小、比表面積大的濾料,突出提高了生物濃度;采用生物處理與過濾處理聯合方式,省去了二次沉淀池;采用反沖洗的方式,免去了堵塞的可能,同時提高了生物膜的活性;采用生物膜加生物絮體聯合處理的方式,同時發揮了生物膜法和活性污泥法的特點。
曝氣生物濾池同時具生物氧化降解和過濾的,因而可獲得很高的出水水質,可達到回用水水質規準。一般來說,對生活污水,二級處理即可達到普通工藝三級處理的水平。對工業廢水,即使在可生化性不強的情況下,曝氣生物濾池處理效果也優于一般的工藝,因為曝氣生物濾池處理機物不僅依賴于生物氧化,還存在突出的生物吸附和過濾,因為可去除粒徑較大,可吸附去除一些可生化性不強的物質。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝,使得出水SS很底,一般不過10mg/l,出水非常清澈透明;因不斷的反沖洗,生物膜得以效更新,表現為生物膜較薄(一般為110微米左右),活性很高。高活性的生物膜不僅體現在生物氧化、降解方面,更表現為生物絮凝、吸附。對一些難降解的物質,可將其吸附、截留在池中,得以去除。
(2),基建投資省。曝氣生物濾池之后不設二次沉淀池,可省去二次沉淀池的占地和投資。曝氣生物濾池占地面積僅為常規工藝的1/10—1/5。處理負荷高、停留時間短,因而池容較小,基建投資比常規工藝節省至少20-30%。
(3)。供氣能耗在所好氧生物處理的運行中占了相當的比例,曝氣生物濾池工藝氧的傳輸利用效率很高,曝氣量小,供氧動力消耗。氧的利用效率可達20-30%。
曝氣生物濾池工藝特點:
1. 上流濾池,底部渠道進配水,部出水;
2. 濾料比重小于1;
3. 穿孔管曝氣,節省設備投資和維護費;
4. 濾頭在濾池的部,與處理后水接觸,易于維護;
5. 重力反沖洗,須反沖洗水泵;
6. 工藝空氣和反沖洗用氣共用鼓風機;
7. 曝氣管可布置在濾層中部或底部,在同一池中可完成硝化、反硝化功能;
發展前景
上座曝氣生物濾池于1981年在法投產,隨后在歐洲各得到。美和加拿大等美洲在20世紀80年代末引進此工藝,日本、韓和中國臺灣也先后引進了此項技術。上較大的如法得利滿、德菲力普穆勒、法VEOLIA均把它作為拳頭產品在*推廣。在中地,曝氣生物濾池正處于推廣階段。大連市馬欄河污水處理是我*個采用曝氣生物濾池工藝的城市污水處理(由東北市政院設計),廣東新會東郊污水處理采用了水解——曝氣生物濾池污水處理工藝(由中冶馬院設計)。 我一部分工業廢水的處理也采用了此項技術。許多科研設計單位對曝氣生物濾池也進行了試驗研究。隨著曝氣生物濾池在范圍內不斷推廣和普及,很多學者在其、功能、啟動和濾料等方面進行了具體的研究,取得了很多成果。
問題前景
作為一種嶄新的水處理工藝——曝氣生物濾池正處在推廣之中。根據研究和情況,今后仍很多問題待研究:
生物膜的特點及其快速啟動的方式;生物氧化功能和過濾功能之間的相互關系;反沖洗過程中生物膜的脫落規律;進一步拓寬曝氣生物濾池的范圍,研究其在水深度處理、微污染水處理、難降解機物處理、溫污水的硝化、溫微污染水處理問題中如何與其他工藝相結合。
曝氣生物濾池中核心介質――濾料的研究也會促進該工藝在的的范圍,BIOSTYR、Biofor兩種工藝功能比較強大,但在大范圍的仍存在問題,所以種濾料的的研究與的產化將是曝氣生物濾池在大范圍的的關鍵。
運行要求
預處理
為了使曝氣生物濾池能較長的運行周期,減少反沖次數降能耗,運用BAF 的工藝都需對進水進行預處理,否則原水中的大量雜質和SS 將進入曝氣濾池,將會堵塞曝氣、布水系統,給系統的運行帶來嚴重的后果。尤其是濾池用于二級處理時,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,部分藥劑還將降堿度,進而影響硝化,這是運用BAF 工藝時需要考慮的問題。
除P脫N
在生物除P 技術中,將脫N 和除P 相結合的系統對除P 不利,因為除P 脫N 本身是一對不可調和的矛盾,如DO 太除P 率會下降,硝化反應受到限制,污泥沉降性能差,如DO 太高,則由于回流厭氧區DO 增加,反硝化受到限制,同時NO3- N 的濃可影響厭氧區P 的釋放。因為,P 的釋放為厭氧環境,如果NO3- N 存在就表明只能為兼氧環境。
從BAF 運行工藝看,完用生物除P 是很難達到排放規準的。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,因此用加FeCl3 藥劑的方法除P ,而生物濾池由于耐水力沖擊負荷,可使處理后的水量回流,并在運行中加化學藥劑,將化學處理和生物處理同時于系統中,達到除P 脫N ,使化學藥劑用量相對減少,從而降運行。
征:
(1)用粒狀填料作為生物載體,如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等。
(2)區別于一般生物濾池及生物濾塔,在去除BOD、氨氮時需進行曝氣。
(3)高水力負荷、高容積負荷及高的生物膜活性。
(4)具生物氧化降解和截留SS的雙重功能,生物處理單元之后不需再設二次沉淀池。
(5)需定期進行反沖洗,清洗濾池中截留的SS以及更新生物膜。
曝氣生物濾池的反沖洗周期必須根據出水水質、濾料層的水力損失、出水濁度綜合而定,并由計算機系統自動程序控制。對于城市生活污水,通常情況下運行24~48h反沖洗一次,而且在多格濾池并聯運行的情況下,反沖洗過程是依次單格進行,從而了整個處理系統不受影響而能順利工作。一般來說,反沖洗用水強度為5~6L/(m2.s),反沖洗排水中平均TSS濃度為500~650mg/L;反沖洗用氣強度為15~20L/( m2.s)。單格曝氣生物濾池面積:6m×6m=36m2,反沖洗用水流量684~777.6m3/h;反沖洗用氣流量32.4~43.2m3/min。對曝氣生物濾池,控制好氣、水反沖洗強度顯得尤為重要,過達不到沖洗的,過高會使生物膜嚴重脫落,并造成填料的破損、流失及增加不必要的反沖洗耗水量、耗電量。反沖洗濾層的膨脹率較小,約為10%左右。
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