BAF设计资料转载6.18.doc

产品名称：BAF 生物滤池工艺生产厂商：德国 BHU顺流式曝气生物滤池：水与气（包括反硝化产生的N2气）是同一流向，滤料不易发生堵塞滤床中氧的转移率较高进水端氧的含量高，以满足进水初期高的生化需氧量反硝化过程中N2的去除率较高滤池中的填料主要用来作为生物载体。生物体非常细小，仅为几百个m，具有很高的活性。由于较大颗粒的固体物会引起滤料堵塞，而且不易被反冲洗水带走。因此，通常在进入曝气生物滤池前设置栅距为2-3mm的细格栅。工艺概述：原污水通过多孔配水层进入滤床，空气作为氧源供生化降解。在多孔配水层中喷嘴的作用下，水和空气被均匀分布进入滤床，然后沿着滤料间的缝隙上流。溶解性的污染物（BOD，NH4-N）在扩散作用下进入生物体，并被生物体内的细菌降解转化（NH4-N?NO3-N）水中的悬浮物在过滤效应下得以去除，这就是生物滤池的改良之处。由于生物滤料的表面对颗粒物截留特性优于常规的无机滤料本身，使类似于大肠杆菌这样细小的颗粒也能得以去除。处理后的水通过设在滤池上部的出水堰流入出水槽。滤池的设计与结构型式：根据原污水的水质（污染负荷）确定上升流速。典型的上升流速为：4-6m/h用于去除BOD和前置反硝化4-20m/h用于硝化10-30m/h用于后置反硝化BAF一般采用混凝土结构，尤其是规模较大的处理厂。滤池的过滤面积一般为10-90m2，大至140 m2的滤池也已建成。滤池通常布置成一排，以减少管廊的长度。滤池的出水槽并排布置，使其具有足够的长度满足出水要求。管廊的长度取决于滤池所需管道及水槽。因此，管廊的长度一般为滤池长度的1.21.5倍。喷嘴层的高度取决于滤池的大小，为了使滤池在运行和反冲洗过程中具有较佳的水力条件，一般取喷嘴层的高度为1.11.5m。滤料上的水深取值为1.11.3m。喷嘴层采用混凝土预制以便于施工，而后安装在滤池内的梁架上并与滤池壁密封。喷嘴层的安装水平度要求极高，水平度不够会引起布气不均。喷嘴用特殊的PE材质制作，用于收集和配置水与气。采用丝口方式与喷嘴层预埋件相接。滤料：安装在滤池中的滤料具有双重作用：作为生物载体，利用生物对溶解有机污染物（BOD）进行降解作为滤料，去除悬浮物生物滤料介质可直接源自于自然界，只需经过简单的筛选便可获得所需的粒径分布经过人工粒化、加热和筛选获得更精良的滤料膨胀粘土作为滤料介质，其主要特点如下：价格合理机械强度高，使用寿命长低密度，要求反冲洗流速低生物处理有机物去除率高不易堵塞，即使在前置反硝化（如前所述）或者是后置反硝化（最易发生生物堵塞处）这样不利的条件下也不易堵塞。滤速高（对于后置反硝化流速可达20m/h）滤料损耗率低（每年少于3%）大量的运行都取得了理想的结果滤料介质特性：粒径、有效粒径、均匀系数、比密度、耐磨损等。滤料粒径的选取：对于碳的去除，粒径可选用35mm，对于悬浮物浓度低，需进行硝化的污水，选用的粒径为2.54mm。滤层厚度的选择：一般是将滤层设置为34m。滤层的安装方式：直接从滤池顶部将滤料安置在配水层上；在配水层上设置2030cm的砂砾层。曝气：曝气管的布置方式有设在配水层下或上这二种。设在配水层下具有投资省的优点，原因在于无需另外增设曝气器。另外，设在配水层上的穿孔曝气管是埋置在滤料中，曝气管损坏后不易更换。因此，不带曝气器的布气方式具有更小的运行风险。相反方面，在配水层上的布气管上加设穿孔管或曝气器可略提高氧的转移效率，可降低运行费用。在香港计划对这二种供氧方式进行试验。一般认为，曝气生物滤池用于污水处理时，氧的转移效率在1520%，这与气水比、耗氧速率、水与气的流经速率有关。反冲：为了去除污泥和滤料上的剩余生物体，滤池需定时反冲。反冲洗周期与进水水质（BOD、SS等浓度）和滤池的运行参数（滤速、滤料粒径）相关。多数情况下，反冲洗周期在2436小时之间，有时也有1636小时。通常反冲洗计时时间是上一周期冲洗结束清零后开始。然而，为防止滤池堵塞，也可利用配水层下的压力变化作为控制参数，当压力超过设定值时，反冲开始。设计和运行中，滤池的总水头损失控制在2.53.0m（包括管道和配水层等）。根据滤池的运行特征确定其反冲洗水的流速，一般定为2035m/h。反冲洗水用量及废水产生量一般为每次每m2滤池面积1011 m3空气流速为80100Nm/h反冲洗历时一般为3545分钟，包括阀门的启闭。反冲洗出水中的SS浓度为5001000mg/l，非常容易用沉淀的方法从水中分离出SS，生物处理产生的生物体，其污泥的容积指数通常为5080ml/g。处理水质：尽管较难用一般的方法来描述BAF的处理特性，但对于一般的城市污水，如果生物滤池用于预处理后的二级处理措施，或作为多级生物滤池串联应用，其处理后的出水水质如下表所示，BAF处理后的流出浓度（多级）/24小时内混合样本浓度mg/lCOD40-60NH4-N1-2BOD5-15NO3-N4-6含甲醇SS10-15Ptot1,0铁给料TN6-10*其它细节部分：为了减少人工操作和处理风险，BAF的控制通常由中央控制系统来执行，尤其是反冲洗过程。对于不同的进水量，可分别采用下述措施：进水流量低于最小值，滤池处于备用状态。进水量或负荷超过最大设计值，将进水均匀地配入每个生物滤池中。应用实例:大连污水处理厂布达佩斯南部污水处理厂曝气生物滤池（BAFBiological Aerated Filters）也叫淹没式曝气生物滤池（SBAF-Submerged Biological Aerated Filters），是在普通生物滤池、高负荷生物滤池、生物滤塔、生物接触氧化法等生物膜法的基础上发展而来的，被称为第三代生物滤池（The Third Generation Filter）（结构简图见图1）。国外在二十世纪二十年代开始进行研究，于八十年代末基本成型，后不断改进，并开发出多种形式。 在开发过程中，充分借鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，即需曝气、高过滤速度、截留悬浮物、需定期反冲洗等特点。其工艺原理为，在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面生长着高活性的生物膜，滤池内部曝气。污水流经时，利用滤料的高比表面积带来的高浓度生物膜的氧化降解能力对污水进行快速净化，此为生物氧化降解过程；同时，污水流经时，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出，此为截留作用；运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物以及更新生物膜，此为反冲洗过程。 一般说来，曝气生物滤池具有以下特征： （1）用粒状填料作为生物载体，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭、改型聚胺酯等。 （2）区别于一般生物滤池及生物滤塔，在去除BOD、氨氮时需进行曝气。 （3）高水力负荷、高容积负荷及高的生物膜活性。 （4）具有生物氧化降解和截留SS的双重功能，生物处理单元之后不需再设二次沉淀池。 （5）需定期进行反冲洗，清洗滤池中截留的SS以及更新生物膜。 二、曝气生物滤池工艺的主要优点 （1）曝气生物滤池是第三代生物滤池，是真正集生物膜法与活性污泥法于一身的反应器，出水水质高、处理负荷大。 滴滤池（普通生物滤池）被称为第一代生物滤池，也是生物滤池最初的雏形，高负荷生物滤池、生物滤塔是在此基础上发展起来的第二代生物滤池，主要特征是增加了处理负荷。曝气生物滤池对生物滤池进行了全面的革新：采用人工强制曝气，代替了自然通风；采用粒径小、比表面积大的滤料，显著提高了生物浓度；采用生物处理与过滤处理联合方式，省去了二次沉淀池；采用反冲洗的方式，免去了堵塞的可能，同时提高了生物膜的活性；采用生物膜加生物絮体联合处理的方式，同时发挥了生物膜法和活性污泥法的优点。 曝气生物滤池同时具有生物氧化降解和过滤的作用，因而可获得很高的出水水质，可达到回用水水质标准。一般来说，对生活污水，二级处理即可达到普通工艺三级处理的水平。对工业废水，即使在可生化性不强的情况下，曝气生物滤池处理效果也优于一般的工艺，因为曝气生物滤池处理有机物不仅依赖于生物氧化，还存在显著的生物吸附和过滤作用，因为可去除粒径较大，可吸附去除一些可生化性不强的物质。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很底，一般不超过10mg/l，出水非常清澈透明；因不断的反冲洗，生物膜得以有效更新，表现为生物膜较薄（一般为110微米左右），活性很高。高活性的生物膜不仅体现在生物氧化、降解方面，更表现为生物絮凝、吸附作用。对一些难降解的物质，可将其吸附、截留在池中，得以去除。 （2）占地面积小，基建投资省。曝气生物滤池之后不设二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投资。曝气生物滤池占地面积仅为常规工艺的11015。处理负荷高、停留时间短，因而池容较小，基建投资比常规工艺节省至少2030。 （3）运行费用低。供气能耗在所有好氧生物处理的运行费用中占了相当的比例，曝气生物滤池工艺氧的传输利用效率很高，曝气量小，供氧动力消耗低。氧的利用效率可达2030。主要原理为： a) 因填料粒径很小，气泡在上升过程中，不断被切割成小气泡，加大了气液接触面积，加强了氧气的利用率。 b) 气泡在上升过程中，受到了填料的阻力，延长了停留时间，同样有利于氧气的传质。 c) 研究表明，在BIOFOR中，氧气可直接渗透入生物膜，因而加快了氧气的传质速度，减少了供氧量。 工程实践表明，曝气量为传统活性污泥法的120，为氧化沟的16，为SBR的1413，在很大程度上节省了运行费用。曝气生物滤池水头损失较小，剩余污泥量少且容易处理，维护量很少，这都将保证运行费用较低。 （4）抗冲击负荷能力强，耐低温。运行经验表明，曝气生物滤池可在正常负荷23倍的短期冲击负荷下运行，而其出水水质变化很小。这一方面依赖于滤料的高比表面积，当外加有机负荷增加时，滤料表面的生物量可以快速增值；另一方面依赖于整体曝气生物滤池的缓冲能力。此外，生物曝气滤池一旦挂膜成功，可在610水温下运行，并具有较好的运行效果。 （5）易挂膜，启动快。曝气生物滤池在水温15左右，2至3周即可完成挂膜过程。在暂时不使用的情况下可关闭运行，此时滤料表面的生物膜并未死亡，而是以孢子的形式存在，一旦通水曝气，可在很短的时间内恢复正常。污水水温15左右，停止运行半月（滤柱内排空水且不曝气），恢复运行后，三天后即完全恢复正常。这一特点使曝气生物滤池非常适合一些水量变化大地区的污水处理。在旅游地区，污水量受季节及旅游人数的变化影响非常大，在旅游淡季时，完全可以关闭部分曝气生物滤池，以减少不必要的运行费用，一旦需要，可在很短的时间内恢复设计处理能力。 （6）曝气生物滤池采用模块化结构，便于后期改、扩建。国内现有污废水处理工艺普遍存在一个缺点：当新增污废水处理量时，必须对原有工艺