BAF应用.doc

第一章BAF(曝气生物滤池)简介曝气生物滤池(简称BAF)是生物接触氧化工艺的一种形式，是近年来国际上兴起的污水处理新技术。目前在欧美和日本等国家已有上千座大小各异的污水处理场应用了这种工艺。它可广泛应用于城市污水、小区生活污水、生活杂排水和食品加工水、酿造等有机废水处理。即在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料，在填料层下部鼓风曝气，以提供微生物生长的载体和需氧量。污水由上向下或由下往上流过填料层时，空气与污水逆向或同向接触。污水在通过填料表面生物膜时发生生化反应，使有机物得到去除，填料同时起到物理过滤作用。BAF的最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续二次沉淀池，具有去除, cr, 和氨氮等功能。该工艺有机物容积负荷高、水力负荷大、水里停留时间短、出水水质高，因而所需占地面积小、基建投资少、能耗及运行成本低。曝气生物滤池污水处理新技术的诞生，是我国环保领域的一次重大技术突破，掀开了城市污水处理工艺新的一页。BAF(曝气生物滤池)特点：1、出水水质好；2、占地面积小，基建投资省；3、不产生臭气、环境质量高；4、运行费用低；5、抗冲击负荷能力强，无污泥膨胀问题，耐低温；6、易挂膜，启动快；7、模块化结构，便于后期改、扩建；8、采用自动化控制，易于管理。第二章BAF工艺的构造及工艺原理2.1.BAF工艺的构造及工艺原理 n6 p( 8 F* v5 X7 Y9 o% s 曝气生物滤池（BAF）也称作淹没式曝气生物滤池，该工艺充分借鉴了生物接触氧化工艺和给水处理中快滤池的基本设计思路，通过使用特殊的过滤介质，使其集曝气供氧、快速过滤、定期反冲于一体。并以不同的运行方式实现对有机物、SS和氮磷的去除。 2.- O/ r7 B/ d! q% / Z. K1.1.BAF工艺的构造和组成, t; B9 |0 G9 f! b& J曝气生物滤池的构造与普通快滤池基本相同，但增设了曝气系统，其所使用的填料与普通生物滤池有根本的区别，与普通快滤池所使用的滤料基本接近，但粒径稍大，并具有很大的孔隙率，因而比表面积更高，且比重较小。 . b! f8 p& x- a5 e1 8 t曝气生物滤池由布水系统、曝气布气系统、承托层、生物滤料层、反冲洗系统（包括反冲洗空气和反冲洗水）等五个部分组成。 # : U* 2.1.1.1.BAF工艺的布水和布气系统 ) h0 B( E& X9 w+ Z0 l9 h曝气生物滤池的布水系统包括进水布水和反冲洗布水及其过滤出水收集两个方面。就对进水布水而言，根据曝气生物滤池运行时水流方向的不同，其布水系统可以分别设在上部和下部。由于BAF始终处于曝气状态，因而对其运行期间布水均匀性有较大影响的是以降流式方式运行、设在上部的布水设施。既由于曝气的作用，对设在下部分地区的布水系统而言，持续的曝气所产生的紊动均化作用将利于其布水的均匀性。 j# T8 W9 x1 v4 n- X2.1.1.2.BAF工艺的运行方式 4 4 c( f# JU- |: E$ J 根据水流的流向补同，可以有两种的运行方式：一个是升流式（UBAF）；二个是降流式（SBAF）； 8 2 P3 u: R( w B 当BAF以升流式运行时，其水流从BAF的底部由下而上流过滤料层，与自下而上的空气同向接触。以此种方式运行的BAF因其较大的截污能力，运行水力负荷较高，其出水水质略差，SS含量高于下向流运行方式，因而在处理要求较为严格时，应设置后续沉淀分离设备。当BAF以降流方式运行时，其水流从BAF的顶部由上至下流过滤料层，与自下而上的空气逆流接触。以此种方式运行的BAF水力负荷较低，但是对进水中SS具有良好的截留作用，出水中SS含量较低，一般不需设置后续的沉淀分离设备。 7 w( S T2 x% F6 N$ t2.2.BAF工艺的设计及运行控制要点 6 C1 F* I t; 2 RBAF的构造设计主要包括其池体、滤料、承托层和布水、布气装置等内容。 2.0 k9 u1 Z% N) n$ d1 r3 1 V2.1.滤池池体的设计 7 I$ a. o P7 B3 t3 s3 i与普通快滤池一样，BAF滤池池体的基本作用是容纳被处理水量及固定池内滤料床等。BAF的平面形状多以正方形或矩形为主（少有圆形），其单池面积一般以不超过50为宜，以利于过滤和反冲洗布水的均匀性，减小反冲洗水贮水池的容积等。其数量一般不宜少于两座（并联运行），最多不宜超过812座以便于操作和运行管理、；滤池的总面积：A=Q/VT;BAF的总高度一般为57m，其中滤料层高度为1.54m，承托层高度为0.30.4m，顶部集水空间高度为0.81.0m，底部配水区高度为1.21.5m，超高0.30.5m。第三章BAF工艺在炼油污水中的应用通过对某污水处理场BAF装置进行分析探讨，希望能为炼油污水BAF的工艺设计及运行管理提供一些参考。3.1.污水处理场工程概况某污水处理场处理污水的主要特点是含油量高、有机物的质量浓度高，可生化性差。污水处理场一级处理采用传统的调节均质、隔油和气浮等除油工艺，去除大部分油类和悬浮物。二级处理采用泥法和膜法相结合的两段生化工艺，其中一段采用活性污泥法A/0曝气池，用于去除大部分的有机负荷，二段采用BAF装置，进一步去除有机物，并对悬浮物进行截留，确保处理后排水水质完全达到污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准。3.2.BAF装置设计3.2.1.BAF装置设计参数 设计水量:200m3/h。 设计水质BAF装置进水水质按照污水综合排放标准(GB 8978-1996)二级标准设计，出水水质按照一级标准设计。进出水水质见表1表1 设计进出水水质项目PH值cr (mg/L)(mg/L)NH3(mg/L)悬浮物(mg/L)石油类(mg/L)进水水质出水水质 其它设计参数acr 容积负荷1.23kgcr/(m3.d);b. 3容积负荷0.2kgcr/(m3.d);c.曝气气水比6:1;d. 水反洗强度8.89 L/(.s);e. 气反洗强度为26.5 L/(.s);f.滤速 0 .95 m/h;g.滤层水头损失2m .3.2.2.BAF装置的工艺组成 曝气生物滤池(BAF)BAF装置由6间钢筋混凝土滤池组成。单间平面尺寸5 m x 7 m，深5.8 m,滤池从下至上依次为配水系统、承托层、反冲洗配风系统、曝气配风系统、滤料层和集水区。工艺简图见图la. 承托层采用瓷球，粒径435，装填高度1.3 m。承托层主要用来支撑陶粒滤料，同时起到均匀布水和布气的作用。b. 滤料层采用球形轻质陶粒滤料，粒径36，装填厚度3.0 m。球形陶粒滤料具有孔隙率高、比表面积大、吸附能力强、化学稳定性好和机械强度适宜等特点。c. 配水系统采用大阻力管式配水方式，正常进水和反冲洗进水都通过该配水系统均匀分配到滤池的整个断面上。d. 曝气配风系统采用大阻力管式配气方式。空气通过布设在池内的曝气管均匀的进入滤料层，曝气管管径的大小和设置密度依据所需空气量计算确定。e. 反冲洗配风系统也采用大阻力管式配气方式。为保证有效冲洗，在承托层内均匀地布置了多排配气管。f. 集水区设在滤池的上部，出水按堰槽集水渠设计。 BAF 曝气供风系统污水处理场生化系统由3台D90-1.7离心鼓风机统一供风，在鼓风空气总管上接出一根支管向BAF曝气系统供风。 空气反冲洗供风设备配置 2台 JAS-200型罗茨鼓风机(备用1台)作为滤池反冲洗供风设备，设计风量Q = 55.7 m3/min，工作压力H=68.65kPa 反冲洗水泵配置 3 台 CZ200-315型离心水泵(备用1台)，单台流量口=560 m3/h，扬程H=20m。 自控系统BAF装置运行管理采用PLC程序控制系统。6间BAF滤池通过PLC设定程序自动地开闭相应管路上的气动阀门，来实现各间滤池自动控制运行。 反冲洗废水池用来储存BAF反冲洗产生的废水，其容积与反洗周期和反洗强度有关，有效容积约为450 m3。 反冲洗清水池污水处理场的处理后水作为反冲洗用水，清水池容积与反洗周期和反洗强度有关。有效容积约为640 m3。3.3.BAF装置的运行及其效果当 A/ 0 曝气池运行平稳，出水中cr,等污染物指标达到BAF装置进水水质条件，并且生物膜的培养与驯化达到规定的挂膜要求时，即可开启进水阀向滤池进水。并适时调整曝气风量，使溶解氧控制在1.8一3.6 mg/L。若出水水质指标达不到排放要求时，BAF出水排人废水池，而后返回到A/0曝气池重新处理;当出水水质指标达到排放标准时，则BAF出水排人污水处理场总排水监控池。此时即可启动PLC程序控制系统。BAF装置在自动控制运行过程中，为了确保滤池中生物膜均匀生长，防止污泥堵塞滤料，应利用曝气供风系统的调节设施，调整各池的供气量，最大限度的做到均匀布气。曝气生物滤池运行中，生物膜渐渐增厚，生长的过量微生物也聚集在滤池表面和滤料空隙中，滤料间截留了大量悬浮物，造成填料的空隙度减小，水头损失增大。总的水头损失可能达到或接近使设计流量通过BAF装置所必需的水头，或者是出现滤料颗粒穿透，在这两种可能情况任一种出现之前，BAF装置即应停止运行进行反冲洗。BAF装置采用自动气一水联合反冲洗方式。其反冲洗程序是:先用空气反冲洗，再气水联合反冲洗，最后单独水反冲洗(漂洗)。并通过微机对整个反冲洗过程进行自动程序控制。BAF的反冲洗周期根据进出水水质及运行情况确定，6间滤池交替进行反洗，通常设置每48h反冲洗一遍，从而保证运行顺利正常进行。某污水处理场BAF装置于2004年3月15日调试成功投人正式运行，出水水质指标完全达到污水综合排放标准(GB 8978-1996)一级标准。3.4.BAF装置的运行操作要点 BAF装置在运行之前，必须对滤料进行浸泡，浸泡时间不少于48h。由于陶粒滤料在使用初期具有一定的物化吸附性，浸泡必须采用新鲜水;通过清水试运，检查布水布气系统的均匀性，并校准气、水反冲洗强度。 正常运行时，为了保证BAF中微生物膜的均匀生长，防止污泥堵塞滤料，应定期对生物膜的生物相进行镜检，巡检时应注意观察生物膜的生长和挂膜情况。微生物膜生长的均匀与否，会表现在微生物膜颜色、微生物膜脱落的是否均匀性上。一旦发生不良情况，应及时调节曝气系统的曝气强度，尽可能做到均匀布气布水。 BAF进水悬浮物的质量浓度不宜过高，应控制SS的质量浓度低于150 mg/L运行。否则势必给曝气生物滤池的运行带来困难，使反洗周期缩短，甚至导致出水偏流和滤料层板结。炼油污水属于难生化降解工业废水之一，BAF作为二级处理设施时基质浓度不高，宜采用低负荷操作，运行中应注意避免高负荷长时间冲击。 由于滤池反冲洗时有可能会使少量滤料破损流失，所以每年要定期视情况予以补充约3% -5%的滤料。第四章结论 BAF用于炼油污水的二段生化处理是一种运行可靠、自动化程度高、出水水质好和抗冲击能力强的好氧生物处理新工艺。它与活性污泥法生化工艺相比，有机物容积负荷高，水力停