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寧波市曝氣生物濾池

特點(diǎn)：

1具較的生物濃度和較的機(jī)負(fù)荷

    曝氣生物濾池采用的為粗糙多孔的球狀濾料，為微生物了較佳的生長環(huán)境，易于掛膜及穩(wěn)定運(yùn)行，可在濾料表和濾料間保持較多的生物量，單位體積內(nèi)微生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于活性污泥法中的微生物量（可達(dá)10～15g/l），濃度的微生物量使得BAF的容積負(fù)荷增大，進(jìn)而減少了池容積和占地積，使基建大大降。

2工藝、

   由于濾料的機(jī)械截留以及濾料表的微生物和代謝中產(chǎn)生的粘性物質(zhì)形成的吸附，使得的SS很，一般不超過10mg/l，因此可省去二沉池，進(jìn)而降基建。因進(jìn)行周期性的反沖洗，生物膜得以效，表現(xiàn)為生物膜較薄，活性較。時(shí)即使生物處理發(fā)生故障，在短期內(nèi)其物理機(jī)理仍可的。BAF的處理不但可以滿足排放，同時(shí)可用于回用。

3抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)

    由于整個(gè)濾池中分布著較濃度的微生物，其對機(jī)負(fù)荷、水力負(fù)荷的變化不象傳統(tǒng)活性污泥那么敏感，同時(shí)污泥膨脹問題。

4氧的傳輸

    曝氣生物濾池中氧的利用率可達(dá)20%～30%，曝氣量明顯于一般生物處理。其主要原因是：①因?yàn)V料粒徑小，氣泡在上升過程中不斷被切割成小氣泡，加大了氣液接觸積，提了氧的利用率；②氣泡在上升過程中，由于濾料的阻擋和分割，使氣泡必須經(jīng)過濾料的縫隙，延長了其停留時(shí)間，同樣利于氧的傳質(zhì)；③ 理論研究表明，BAF中氧氣可直接滲入生物膜，因而加快了氧氣的傳輸速度，減少了供氧量。

5易掛膜、啟動(dòng)快

    BAF調(diào)試時(shí)間短，一般只需7～12天，而且不需接種污泥，采用自然掛膜馴化。由于微生物生長在粗糙多孔的濾料表，微生物不易流失，使其運(yùn)行管理。BAF在短時(shí)間內(nèi)不的情況下可關(guān)閉運(yùn)行，一旦通水并曝氣，可在很短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行，這一特點(diǎn)說明曝氣生物濾池非常適合一些水量變化大的地區(qū)的污水處理。

6菌群結(jié)構(gòu)

    傳統(tǒng)活性污泥法中，微生物分布相對均勻，而在BAF中從上到下形成了不同的菌種，因此使得除碳、硝化/反硝化能在一個(gè)池子中發(fā)生。

7自動(dòng)化程

    由于相關(guān)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，一些*的自動(dòng)化設(shè)備如液位傳感器、在線溶氧測定儀、定時(shí)器、變頻器及微電腦等產(chǎn)品的出現(xiàn)，使得曝氣生物濾池系統(tǒng)運(yùn)行管理自動(dòng)化得以順利實(shí)現(xiàn)。

    曝氣生物濾池系統(tǒng)可以對進(jìn)水水質(zhì)、水量以及污水中溶解氧濃度進(jìn)行在線檢測，并通過PLC控制系統(tǒng)方便地調(diào)整曝氣時(shí)間的長短，控制風(fēng)機(jī)的供氧量，做到優(yōu)點(diǎn)化運(yùn)行，PLC系統(tǒng)對濾池進(jìn)行自動(dòng)反沖洗。

8脫氮

    通過不同功能的濾池組合或同一濾池中的不同功能區(qū)分布，使濾池在除碳的同時(shí)可進(jìn)行硝化和反硝化。其原理是通過對兩組濾池或同一座濾池內(nèi)分別人為地造成氧、兼氧的生物環(huán)境，不僅能一般機(jī)物和懸浮固體，而且具較脫氮功能。

    為了實(shí)現(xiàn)硝化、反硝化，必須在各段濾池中連續(xù)測定溶解氧數(shù)值，并加以控制調(diào)節(jié)。在C/N池和N池中的曝氣階段需要不斷調(diào)節(jié)溶解氧水平，使溶解氧達(dá)到較水平（約2～3mgO2/l），而在DN池中使溶解氧達(dá)到較水平（約0.2～0.5mgO2/l）。根據(jù)本工程的的進(jìn)水和排水水質(zhì)要求，只要求進(jìn)行氨氮的硝化，不需進(jìn)行反硝化脫氮，所以只需建設(shè)C/N池和N池。

9構(gòu)筑物，利于今后的擴(kuò)建

    曝氣生物濾池單元為結(jié)構(gòu)，可較滿足城市污水處理分期建設(shè)的要求。

運(yùn)行要求

預(yù)處理

    為了使曝氣生物濾池能較長的運(yùn)行周期,減少反沖次數(shù)降能耗,運(yùn)用BAF 的工藝都需對進(jìn)水進(jìn)行預(yù)處理,否則原水中的大量雜質(zhì)和SS 將進(jìn)入曝氣濾池,將會堵塞曝氣、布水系統(tǒng),給系統(tǒng)的運(yùn)行帶來嚴(yán)重的后果。尤其是濾池用于二級處理時(shí),往往需投加藥劑才能達(dá)到這一要求,藥劑的不僅增加了運(yùn)行,部分藥劑還將降堿度,進(jìn)而影響硝化,這是運(yùn)用BAF 工藝時(shí)需要考慮的問題。

除P脫N

    在生物除P 技術(shù)中,將脫N 和除P 相結(jié)合的系統(tǒng)對除P 不利,因?yàn)槌齈 脫N 本身是一對不可調(diào)和的矛盾,如DO 太除P 率會下降,硝化反應(yīng)受到限制,污泥沉降性能差,如DO 太,則由于回流厭氧區(qū)DO 增加,反硝化受到限制,同時(shí)NO3- N 的濃可影響厭氧區(qū)P 的釋放。因?yàn)?P 的釋放為厭氧環(huán)境,如果NO3- N 存在就表明只能為兼氧環(huán)境。

    從BAF 運(yùn)行工藝看，完用生物除P 是很難達(dá)到排放的。用生物除P 就失去了生物濾池負(fù)荷的特點(diǎn),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(fù)荷,可使處理后的水超量回流,并在運(yùn)行中加化學(xué)藥劑,將化學(xué)處理和生物處理同時(shí)于系統(tǒng)中,達(dá)到除P 脫N ,使化學(xué)藥劑用量相對減少,從而降運(yùn)行。

運(yùn)行中應(yīng)注意的問題

    ①溶解氧  為了實(shí)現(xiàn)消化、反硝化，必須在各段濾池中連續(xù)測定溶解氧數(shù)值，并加以控制調(diào)節(jié)。在DC、N濾池中的曝氣階段需要不斷調(diào)節(jié)溶解氧水平，使溶解氧達(dá)到較水平（2～3mgO2/L）。DN濾池反硝化必須在缺氧的條件下進(jìn)行，而在氧的條件下反硝化過程就停止，所以運(yùn)行中應(yīng)使濾池中的溶解氧濃度達(dá)到較水平（約0.2～0.5mgO2/L）。

    ②濾料更換  因曝氣生物濾池需定期進(jìn)行反沖洗，濾料會因反洗強(qiáng)度控制不當(dāng)或磨損等原因而少量流失或損耗，故要定期根據(jù)填料損耗程度和處理水質(zhì)狀況進(jìn)行適量補(bǔ)充，該過程一般集中在每年大修時(shí)進(jìn)行。

    ③反沖洗  在曝氣生物濾池中，隨著運(yùn)行的進(jìn)行，濾料上生長的微生物膜漸漸增厚，在增厚初期，利于率的提；而在增厚到一定程度時(shí)，微生物的活性降，并開始一定程度的脫落。正常運(yùn)行時(shí)，微生物膜的厚度一般應(yīng)控制在300～400μm，此時(shí)生物膜新陳代謝能力強(qiáng)，。當(dāng)膜的厚度超過這一范圍時(shí)：

    a.氧的傳遞速率減小，微生物吸收的氧量過，影響微生物的增殖，生物膜活性變差，同時(shí)又抑制絲狀菌的生長，結(jié)果使能力降，水質(zhì)變壞；

    b.傳質(zhì)速度減緩，使微生物吸收機(jī)物濃度過，造成營養(yǎng)不足。此外，進(jìn)水中的顆粒物質(zhì)被截留在濾池的濾料空隙中，同時(shí)，過量生長的微生物也聚集在生物曝氣濾池表和填料的空隙中。隨著處理過程的持續(xù)運(yùn)行，填料的空隙率減小，這時(shí)曝氣生物濾池的運(yùn)行加大了濾池的水頭損失，后總的水頭損失可能達(dá)到或接近使設(shè)計(jì)流量通過生物曝氣濾池所必需的水頭，或出現(xiàn)顆粒穿透。在這種情況下，曝氣生物濾池應(yīng)立即停止運(yùn)行并進(jìn)行反沖洗。

注意事項(xiàng)

    1、碳氧化濾池與硝化濾池的中的溶解氧宜控制為3.0~4.0mg/L。

    2、濾速增加對碳氧化不利，部分非溶解性機(jī)物為降解就排出，6m/h。

    3、但在一定的容積負(fù)荷范圍內(nèi)，濾速增加不但不會降曝氣生物濾池的率，還會增加硝化反硝化效率。

    4、濾池主要用於碳氧化時(shí)，當(dāng)要求的BOD5=10~20mg/L，容積負(fù)荷采用3.5~5.0kgBOD5/(m?d)，當(dāng)要求的BOD5=5~10mg/L，容積負(fù)荷采用2.5~3.2kgBOD5/(m?d)。

    5、濾池主要用於碳氧化和硝化時(shí)，容積負(fù)荷建議BOD5≦3.0 kgBOD5/(m?d)，研究表明，當(dāng)BOD5容積負(fù)荷大於該值時(shí)，氨氮的收到抑制，當(dāng)BOD5≧4.0 kgBOD5/(m?d)，氨氮收到明顯抑制。

    6、CODcr在60mg/L，進(jìn)水負(fù)荷應(yīng)該在4.0~5.0 kgCODcr/(m?d)，當(dāng)CODcr≦50mg/L，進(jìn)水負(fù)荷應(yīng)該控制在3.0 kgCODcr/(m?d)以下。

    7、濾池硝化和反硝化脫氮要求時(shí)，需要核算硝化和反硝化的容積負(fù)荷。建議容積負(fù)荷分別小於2.0 kgNH3-N/(m?d)和5.0 kgNO3-N/(m?d)，采用0.3~0.8 kgNH3-N/(m?d)和0.8~4.0 kgNO3-N/(m?d)。

    8、當(dāng)需要脫氮，且碳源不足時(shí)，可將反硝化池置於硝化池之前，將硝化池部分回流到反硝化池，做成前置反硝化。如下優(yōu)點(diǎn):a、利用污水中的機(jī)物作為碳源，減少外加碳源。b、機(jī)質(zhì)在反硝化池中，確保了碳氧化/硝化池中的硝化能力。c、系統(tǒng)的曝氣量相對較少。d、污泥量較少。對於BOD5且需脫氮的生活污水，從運(yùn)行成本考慮前置反硝化工藝明顯。

    9、后置反硝化工藝更適合用在以下場所:a、BOD5含量明顯偏的廢水(工業(yè)廢水比重)。b、用於污水改造升級，之前未考慮硝化指標(biāo)，BOD5偏，但氨氮較。

    10、為避免除碳對硝化的影響，后置反硝化應(yīng)在預(yù)處理階段，除去一部分的BOD5，C/N池設(shè)計(jì)濾速6~10m/h為宜，硝化負(fù)荷應(yīng)滿足:進(jìn)水BOD5≧60mg/L，約為0.3kgNH3-N/(m?d)，當(dāng)BOD5=20~50mg/L，約為0.6kgNH3-N/(m?d)，當(dāng)BOD5≦20mg/L，約為1.0kgNH3-N/(m?d)，若以甲醇為外加碳源，則DN投加量為3.3 kgCH4O/ kgNO3-N。

    11、設(shè)計(jì)反硝化負(fù)荷0.4~0.5 kgNO3-N/(m?d)，濾速≧10m/h，進(jìn)水BOD5/NO3-N≧6，通常DN池對BOD5的率≦60%，對CODcr的率≦70%，剩馀的CODcr會進(jìn)入硝化反應(yīng)器，為確保N池的硝化能力(大於0.5kgNH3-N/(m?d))，CODcr的負(fù)荷≦2.0kgCODcr/(m?d)。

寧波市曝氣生物濾池

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