曝氣生物濾池PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 曝氣生物濾池曝氣生物濾池 曝氣生物濾池(biological aerated filter)簡(jiǎn)稱BAF， 是八十年代末九十年代初在普通生物濾池的基礎(chǔ)上， 并借鑒給水濾池工藝而開發(fā)的污水生物處理新工藝。 曝氣生物濾池內(nèi)裝填有高比表面積的顆粒填料， 以提供微生物膜生長(zhǎng)的載體，污水由上向下或者由下 往上流過(guò)濾料層，濾料層下部設(shè)有鼓風(fēng)曝氣，空氣與 污水逆向或同向接觸，使污水中的有機(jī)物與填料表面 的生物膜發(fā)生生化反應(yīng)得以降解，填料同時(shí)起到物理 過(guò)濾阻截作用。 1.概 述 第1頁(yè)/共73頁(yè) 自從法國(guó)OTV公司在20世紀(jì)80年代末期開發(fā)出首座 曝氣生物濾池(簡(jiǎn)稱BAF)至今的數(shù)十年時(shí)間里，在科研人

2、 員和工程技術(shù)人員的共同努力下，BAF技術(shù)取得了長(zhǎng)足 的發(fā)展，工藝趨于更加成熟，功能更加完善。 該技術(shù)不僅可用于污水處理廠的三級(jí)精處理和水體 富營(yíng)養(yǎng)化處理，而且廣泛地適用于城市污水、小區(qū)生活 污水、以及各類的工業(yè)廢水處理。隨著研究的深入，曝 氣生物濾池從單一的工藝逐漸發(fā)展成系列綜合工藝，具 有去除SS、COD、BOD5、硝化、脫氮除磷的作用。 其最大特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省 了后續(xù)二次沉淀池，在保證處理效果的前提下使處理工 藝簡(jiǎn)化。此外，曝氣生物濾池工藝有機(jī)物容積負(fù)荷高、 水力負(fù)荷大、水力停留時(shí)間短、所需基建投資少、能耗 及運(yùn)行成本低，同時(shí)該工藝出水水質(zhì)高。 第2頁(yè)/共73頁(yè)

3、 2. BAFBAF類型及工藝組合類型及工藝組合 2.1BAF曝氣生物濾池的基本類型 BIOCARBONEBIOCARBONE BIOCARBONE結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示 ，其濾料為密度比水大的球形陶粒， 結(jié)構(gòu)類似于普通快濾池，經(jīng)預(yù)處理的 污水從濾池頂部流入，向下流出濾池 ，在濾池中下部進(jìn)行曝氣，氣水處于 逆流，在反應(yīng)器中，有機(jī)物被微生物 氧化分解，NH3N被氧化成NO3N ，另外由于在生物膜內(nèi)部存在厭氧/兼 氧環(huán)境，在硝化的同時(shí)能實(shí)現(xiàn)部分反 硝化。 第3頁(yè)/共73頁(yè) 在無(wú)脫氮要求的情況下，濾池底部的水可直接排出系統(tǒng)， 一部分留作反沖洗之用。如果有脫氮要求，出水需進(jìn)入下一級(jí) 后置反硝化柱，同時(shí)需外加

4、碳源。一般情況下在單個(gè) BIOCARBONE濾池中不能同時(shí)取得理想的硝化/反硝化效果。 隨著過(guò)濾的進(jìn)行，濾料表面新產(chǎn)生的生物量越來(lái)越多，截 留的SS不斷增加，在開始階段水頭損失增加緩慢，當(dāng)固體物質(zhì) 積累達(dá)到一定程度，在濾層上部形成表面堵塞層，阻止氣泡的 釋放，從而導(dǎo)致水頭損失迅速上升，很快達(dá)到極限水頭損失， 此時(shí)應(yīng)立即進(jìn)行反沖洗再生，以去除濾床內(nèi)過(guò)量的生物膜及SS ，恢復(fù)處理能力。 反沖洗采用氣水聯(lián)合反沖洗。反沖洗水為經(jīng)處理后的達(dá)標(biāo) 水，反沖水從濾池底部進(jìn)入上部流出，反沖空氣來(lái)自底部單獨(dú) 的反沖洗進(jìn)氣管，反沖洗時(shí)關(guān)閉底部進(jìn)水和工藝空氣，水氣交 替單獨(dú)反沖，最后用水漂洗。濾層有輕微的膨脹，在氣水

5、對(duì)填 料的流體沖刷和填料間相互摩擦下，老化的生物膜以及被截留 的SS與填料分離，在漂洗階段被沖出濾池，反沖洗污泥則返回 預(yù)處理部分。 第4頁(yè)/共73頁(yè) BIOSTYR工藝是法國(guó)OTV公司對(duì)其原有BIOCARBONE 的一個(gè)改進(jìn)，其濾料為相對(duì)密度小于1的球形有機(jī)顆粒，漂 浮在水中。經(jīng)預(yù)處理的污水與經(jīng)硝化的濾池出水按一定回 流比混合后進(jìn)入濾池底部。在濾池中間進(jìn)行曝氣，根據(jù)反 硝化程度的不同將濾池分為不同體積的好氧和缺氧部分。 在缺氧區(qū)，一方面反硝化菌利用進(jìn)水中的有機(jī)物作為 碳源，將濾池中的NO3N轉(zhuǎn)化為N2，實(shí)現(xiàn)反硝化。另一 方面，填料上的微生物利用進(jìn)水中的溶解氧和反硝化產(chǎn)生 的氧降解BOD，同時(shí)

6、，一部分SS被截留在濾床內(nèi)，這樣便 減輕了好氧段的固體負(fù)荷。經(jīng)過(guò)缺氧段處理的污水然后進(jìn) 入好氧段，在好氧段微生物利用氣泡中轉(zhuǎn)移到水中的溶解 氧進(jìn)一步降解BOD，硝化菌將NH3N氧化為NO3N，濾 床繼續(xù)截留在缺氧段沒(méi)有去除的SS。流出濾池的水經(jīng)上部 濾頭排出，濾池出水分為：排出處理系統(tǒng)；按回流比 與原水混合進(jìn)行反硝化；用作反沖洗。 BIOSTYRBIOSTYR 第5頁(yè)/共73頁(yè) 如果在BIOSTYR中，只需進(jìn)行單獨(dú)硝 化或反硝化，只需將曝氣管的位置設(shè)置 在濾池底部即可。 BIOSTYR中隨著過(guò)濾的進(jìn)行，其水頭 損失增長(zhǎng)與BIOCARBONE有所不同，其 水頭損失增長(zhǎng)與運(yùn)行時(shí)間成正相關(guān)。當(dāng) 水頭

7、損失達(dá)到極限水頭損失時(shí)，應(yīng)及時(shí) 進(jìn)入反沖洗以恢復(fù)濾池處理能力， BIOSTYR中沒(méi)有形成表面堵塞層，使得 BIOSTYR工藝比BIOCARBONE工藝運(yùn)行 時(shí)間相對(duì)要長(zhǎng)。 其反沖水為貯存在濾池底部的達(dá)標(biāo) 排放水，自上而下進(jìn)行反沖。其反沖過(guò) 程基本類似于BIOCARBONE工藝。 相比而言BIOSTYR工藝有如下優(yōu)點(diǎn)： 重力流反沖洗無(wú)需反沖泵，節(jié)省了動(dòng) 力；濾頭布置在濾池頂部，預(yù)處理水 接觸不易堵塞，便于更換；硝化/反硝 化可在同一池內(nèi)完成。 第6頁(yè)/共73頁(yè) BIOFORBIOFOR BIOFOR工藝是由Degremont公司開發(fā)的，其底部為氣 水混合室，之上為長(zhǎng)柄濾頭、曝氣管、墊層、濾料。

8、BIOFOR和BIOSTYR不同的是采用密度大于水的濾料 ，自然堆積，其余的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式、功能等方面與 BIOSTYR大同小異。 第7頁(yè)/共73頁(yè) 以上為曝氣生物濾池主要的三種形式 ，在世界范圍內(nèi)都有應(yīng)用，其中 BIOCARBONE為早期形式，目前大多采 用BIOSTYR和BIOFOR工藝。 我們公司所采用的BAF工藝亦是屬于 BIOFOR工藝范疇。 第8頁(yè)/共73頁(yè) 2.2BAF曝氣生物濾池的功能分類 曝氣生物濾池根據(jù)其在污水處理過(guò)程中去除 污染物或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同，可分為除碳型（DC曝 氣生物濾池）、硝化型（N曝氣生物濾池）、硝 化/反硝化型、反硝化型以及除磷濾池等。 曝氣生物濾池功能的調(diào)

9、整是通過(guò)對(duì)曝氣管道 位置的設(shè)置，即好氧區(qū)及厭氧區(qū)的分配，來(lái)控制 硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)的程度（也可以單獨(dú)進(jìn)行 硝化反應(yīng)或反硝化反應(yīng)），從而實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)的功 能。 此外，亦也經(jīng)由進(jìn)水水質(zhì)調(diào)控得以實(shí)現(xiàn)的。 （如出水回流、進(jìn)水投加除磷混凝劑等） 第9頁(yè)/共73頁(yè) 除碳型 （DC曝氣生物濾池） 主要用于處理可生化性較好的工業(yè)廢水以及對(duì) 氨氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沒(méi)有特殊要求的生活污水，其主要 去除對(duì)象為污(廢)水中的碳化有機(jī)物和截留污水中 的懸浮物，也即去除BOD、COD、SS。純以去除污( 廢)水中碳化有機(jī)物為主的曝氣生物濾池稱為DC曝 氣生物濾池。 由于DC曝氣生物濾池屬于生物膜法處理工藝， 所以當(dāng)進(jìn)水有機(jī)物濃度

10、較高，同時(shí)有機(jī)負(fù)荷較大時(shí) ，其生物反應(yīng)的速度很快，微生物的增殖也很快， 同時(shí)老化脫落的微生物膜也較多，使濾池的反沖洗 周期縮短。所以對(duì)于采用DC曝氣生物濾池處理污( 廢)水時(shí)，建議進(jìn)水CODcr1500mg/L， BOD/COD0.3。 第10頁(yè)/共73頁(yè) 硝化型（N曝氣生物濾池） 硝化型曝氣生物濾池主要對(duì)污水中的氨氮進(jìn) 行硝化，故稱為N曝氣生物濾池，適用于僅需要 進(jìn)行硝化反應(yīng)的場(chǎng)合(即排放標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)氨氮有做 要求而對(duì)總氮?jiǎng)t無(wú)規(guī)定) 。 在該段濾池中，供氣較為充足整個(gè)濾床處于 好氧狀態(tài)，由于進(jìn)水中的有機(jī)物濃度較低，異養(yǎng) 微生物較少，優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)的微生物為自養(yǎng)性硝化菌 ，將污水中的氨氮氧化成硝酸氮或亞

11、硝酸氮。 同樣在該段濾池中，由于微生物的不斷增殖 ，老化脫落的微生物膜也較多，所以間隔一定時(shí) 間也需對(duì)該濾池進(jìn)行反沖洗。 第11頁(yè)/共73頁(yè) 反硝化型（DN曝氣生物濾池） 反硝化型（DN）曝氣生物濾池，不設(shè)曝 氣管道，只設(shè)有反沖洗布?xì)夤艿馈?反硝化型（DN）曝氣生物濾池整個(gè)濾床 均處于厭氧狀態(tài)，在厭氧條件下，NO3-N 和 NO2-N 在硝化菌的作用下被還原為氣態(tài)N2， 從而實(shí)現(xiàn)脫氮作用； 反硝化型（DN）曝氣生物濾池適用對(duì)出 水總N有要求的場(chǎng)合； 第12頁(yè)/共73頁(yè) 硝化/反硝化型 具有硝化和反硝化功能的BAF生物濾池，其曝 氣管位于濾床中的經(jīng)過(guò)計(jì)算的位置，將濾床分隔為 下部厭氧區(qū)和上部好氧

12、區(qū)，它可以去除所有可降解 的污染物，含碳污染物(COD和BOD)，懸浮物(SS) ，氨氮和硝酸鹽(即總氮)。 污水首先進(jìn)入濾床下部的厭氧區(qū)，在此進(jìn)行反 硝化反應(yīng)。即在厭氧條件下，NO3-N 和NO2-N 在 硝化菌的作用下被還原為氣態(tài)N2；然后進(jìn)入上部的 好氧區(qū)，在此將含碳污染物分解，將氨氮轉(zhuǎn)化為硝 態(tài)氮。 第13頁(yè)/共73頁(yè) 2.3BAF曝氣生物濾池處理工藝流程 在采用曝氣生物濾池處理工藝時(shí)， 根據(jù)其處理對(duì)象的不同和要求的排放水 質(zhì)指標(biāo)的不同，可將BAF工藝分為以下 幾類：除C工藝、除C/硝化工藝、除C/ 硝化/反硝化工藝、除C/除P/硝化/工藝 、除C/除P/脫N工藝，現(xiàn)分述如下。 第14

13、頁(yè)/共73頁(yè) 2.3.1除C工藝 除C型BAF工藝主要是用于去除水體中有機(jī)污 染物（COD）。 為了使濾池能以較長(zhǎng)的周期運(yùn)行，減少反沖洗 次數(shù)，降低能耗，運(yùn)用BAF處理生活污水和工業(yè)廢 水時(shí)一般需對(duì)原水進(jìn)行預(yù)處理。否則原水中的大量 雜質(zhì)和SS都將進(jìn)入曝氣生物濾池，這將會(huì)堵塞曝氣 、布水系統(tǒng)，給系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)不良后果。 預(yù)處理段一般用沉淀或水解酸化，對(duì)工業(yè)廢水 還需在BAF濾池前加設(shè)調(diào)節(jié)池。如果用BAF處理飲 用水的微污染，由于飲用水源中固體雜質(zhì)比生活、 工業(yè)污廢水少得多，故可不另外考慮預(yù)處理可直接 將水進(jìn)入BAF濾池。 第15頁(yè)/共73頁(yè) 除C型曝氣生物濾池法示意圖： 第16頁(yè)/共73頁(yè) 2.

14、3.2除C/硝化工藝 上圖a為BAF最早的工藝雛形，原水經(jīng)過(guò)預(yù)沉，在 預(yù)沉池中投加絮凝劑，隨后經(jīng)過(guò)BAF濾池進(jìn)一步去除 COD、BOD并同時(shí)發(fā)生硝化反應(yīng)將NH3N硝化為 NO3N。在該工藝中由于生物膜厭氧內(nèi)環(huán)境的存在 對(duì)TN有一定的去除率，但TN不是控制指標(biāo)，適用于 對(duì)NH3N排放有要求的工藝。 圖a的工藝本質(zhì)上和圖b的工藝沒(méi)有較大區(qū)別，圖 b的工藝更適合于固體雜質(zhì)多、產(chǎn)泥量大的原水，經(jīng) 過(guò)水解可減少初級(jí)處理的產(chǎn)泥量，減少清泥費(fèi)用。 第17頁(yè)/共73頁(yè) 2.3.3除C/硝化/反硝化工藝 如圖C流程可以達(dá)到脫N的目的。原水經(jīng)過(guò)水解預(yù)處理去除SS等固 體雜質(zhì)，進(jìn)入BAF濾池，在BAF濾池中去除有機(jī)

15、污染物，同時(shí)將NH3 N氧化為NO3N，BAF濾池出水的一部分回流進(jìn)入水解池，利用進(jìn)水 中的C源，實(shí)現(xiàn)反硝化?；亓鞅萊一般為100300%，該工藝是基于 A/O思想開發(fā)。 圖d的工藝將硝化和反硝化分別在兩個(gè)濾池中進(jìn)行，該工藝操作方 便，運(yùn)行可靠。根據(jù)原水水質(zhì)情況選擇預(yù)沉或水解預(yù)處理，出水進(jìn)入 一級(jí)BAF濾池，在濾池中實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的去除，同時(shí)發(fā)生硝化反應(yīng)。一 級(jí)BAF濾池的出水進(jìn)入二級(jí)BAF濾池前必須外加碳源(甲醇、乙醇等有 機(jī)物)，因?yàn)榻?jīng)過(guò)一級(jí)BAF濾池后的污水中的有機(jī)物一般不能滿足二級(jí) BAF進(jìn)行反硝化所需的碳源。外加碳源的量必須嚴(yán)格控制，如果外加 碳源量過(guò)少，反硝化不徹底，TN排放不能達(dá)標(biāo)，

16、如果外加碳源過(guò)多， 出水COD又可能超標(biāo)，因此建議適當(dāng)多加碳源，但必須在出水中將 DO維持在24mg/L，以防出水COD超標(biāo)。 第18頁(yè)/共73頁(yè) 2.3.4除C/除P/硝化/工藝 從目前的BAF運(yùn)行工藝看，完全用生物除磷 是很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的；用生物除磷就失去了生 物濾池高負(fù)荷的特點(diǎn)，造成投資過(guò)大，因此最好 用加FeC13藥劑的方法除磷，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)行中投加化學(xué)藥劑，將化學(xué)處理和生物處理同 時(shí)應(yīng)用于系統(tǒng)中，達(dá)到脫N除P目的，使化學(xué)藥 劑相對(duì)用量減少，從而降低運(yùn)行費(fèi)用。 BAF除磷主要有兩種前置除磷和后置除磷。 如果進(jìn)水固體雜質(zhì)較少，可選用前

17、置除磷工藝； 如果進(jìn)水固體雜質(zhì)較多則最好選擇后置除磷，除 磷劑一般用FeCl3較為經(jīng)濟(jì)。 第19頁(yè)/共73頁(yè) 如上圖所示，除C/除P/硝化/工藝與除C/ 硝化工藝的不同在于在混沉池中加入了化學(xué)除 磷劑，可同時(shí)去除進(jìn)水中的SS等雜質(zhì)，只要投 入除磷劑的量適當(dāng)便可使出水P達(dá)標(biāo)排放。 但在該工藝中預(yù)處理除磷必須保證BAF生 物濾池的需磷量（BOD5:N:P=100:5:1） 第20頁(yè)/共73頁(yè) 2.3.5除C/除P/脫N工藝 圖e工藝適用于雜質(zhì)SS濃度很高的原水進(jìn)行除P脫N， 如果選擇R2回流方式，對(duì)BAF濾池的形式?jīng)]有特別要求， 如果選擇R1方式進(jìn)行回流，BAF濾池只能為BIOFOR或 BIOST

18、YR濾池，將硝化/反硝化集中在濾池中進(jìn)行。 兩種回流方式都為前置脫N，利用進(jìn)水中的有機(jī)物作 為反硝化碳源，既減輕了BAF濾池好氧段的負(fù)荷，又節(jié)省 了運(yùn)行費(fèi)用。BAF濾池出水進(jìn)入混沉池在混沉池中實(shí)現(xiàn)后 置除P，可保證BAF濾池中有充足的P營(yíng)養(yǎng)源。 第21頁(yè)/共73頁(yè) 在圖f的工藝中，原水進(jìn)入混沉池，在混沉池中投 加適量的除磷劑，混沉出水與部分回流水混合進(jìn)入反 硝化濾池，利用原水中有機(jī)物作為反硝化碳源。反硝 化濾池出水進(jìn)入硝化濾池，將NH3N轉(zhuǎn)化為NO3 N，出水部分回流。 該工藝流程中將硝化/反硝化分別在兩個(gè)不同的濾 池中進(jìn)行，仍具有單池前置脫N的許多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)操 作比單池前置脫N穩(wěn)定可靠，但是

19、該工藝投資及占地 面積相對(duì)較大。該工藝進(jìn)水雜質(zhì)、SS濃度不宜過(guò)大， 否則混沉池的排泥將成為問(wèn)題。同時(shí)要保證BAF池生 化反應(yīng)所需的P營(yíng)養(yǎng)源。 第22頁(yè)/共73頁(yè) 在圖g的工藝中，原水進(jìn)入物化沉淀池，在沉淀池中投加化 學(xué)除磷劑，實(shí)現(xiàn)除P及大部分固體雜質(zhì)的去除，沉淀池出水進(jìn)入 BAF除C池，在BAF除C池中去除原水中有機(jī)污染物，同時(shí)截留在 沉淀池中沒(méi)有去除的SS，BAF除C池出水進(jìn)入BAF N池進(jìn)行硝化 反應(yīng)將NH3N轉(zhuǎn)化為NO3N，經(jīng)硝化的污水進(jìn)入BAF DN進(jìn) 行反硝化，在反硝化濾池的進(jìn)口處外加碳源，供反硝化之用。 該工藝將除C、硝化、反硝化分別在三個(gè)濾池中進(jìn)行，由于 各濾池相對(duì)獨(dú)立，各自的處

20、理目的明確，因此運(yùn)行穩(wěn)定性和處理 效果都很好。雖然池?cái)?shù)較多，但可以將大部分的池容埋于地面以 下，只要設(shè)計(jì)合理仍可做到節(jié)約用地。該工藝適用于大水量、運(yùn) 行穩(wěn)定要求高的生活污水處理。 第23頁(yè)/共73頁(yè) 3.BAF系統(tǒng)組成（構(gòu)造剖析） 根據(jù)污水在濾池運(yùn)行中過(guò)濾方向的不 同，曝氣生物濾池可分為上向流和下向流 濾池，除污水在濾池中的流向不同外，上 向流和下向流濾池的池型結(jié)構(gòu)基本相同。 早期曝氣生物濾池的應(yīng)用形式大多都 是下向流態(tài)，但隨著上向流態(tài)曝氣生物濾 池比下向流濾池的眾多優(yōu)點(diǎn)被人們所認(rèn)同 ，所以近年來(lái)國(guó)內(nèi)外實(shí)際工程中絕大多數(shù) 采用上向流曝氣生物濾池結(jié)構(gòu)。以下以上 向流曝氣生物濾池（UBAF）為例對(duì)

21、其結(jié)構(gòu) 加以說(shuō)明。 第24頁(yè)/共73頁(yè) 第25頁(yè)/共73頁(yè) 3.1濾池池體 3.2濾料層 3.3承托層 3.4布水系統(tǒng) 3.5布?xì)庀到y(tǒng) 3.6反沖洗系統(tǒng) 3.7出水系統(tǒng) 第26頁(yè)/共73頁(yè) 3.1濾池池體 濾池池體的作用是容納被處理水量和圍擋 濾料，并承托濾料和曝氣裝置的重量。生物濾 池的形狀有圓形、正方形和矩形三種，結(jié)構(gòu)形 式有鋼制設(shè)備和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等。 一般當(dāng)處理水量較少、池體容積較小并為 單座池時(shí)，采用圓形鋼結(jié)構(gòu)為多；當(dāng)處理水量 和池容較大，選用的池體數(shù)量較多并考慮池體 共壁時(shí)，采用矩形和方形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)較經(jīng) 濟(jì)。 第27頁(yè)/共73頁(yè) 第28頁(yè)/共73頁(yè) 3.2濾料 作為生物膜載體濾

22、料的選擇是曝氣生物濾池技術(shù)成功 與否的關(guān)鍵之一，它決定了反應(yīng)器能否高效運(yùn)行，在選擇 濾料時(shí)應(yīng)掌握以下原則： 硬度 較好的硬度能使濾料即使在過(guò)濾過(guò)程中使用多年仍 能保持其原有的大小和形狀； 可磨損性 濾料必須具有較高的耐腐蝕性，這樣能減小濾 料在反沖洗過(guò)程中的磨損； 多孔性 濾料表面的多孔性為菌膠團(tuán)提供最佳的生長(zhǎng)條件 ； 可?；?其粒化性能可按具體工藝要求為固體物質(zhì)的停 留以及有機(jī)物氧化提供最佳條件； 高度 在工程中可通過(guò)濾料高度來(lái)優(yōu)化配合供氧和能量消 耗的凈化能力。 目前應(yīng)用較多的填料主要是輕質(zhì)圓形陶粒如粘土陶粒 和頁(yè)巖陶粒，從使用結(jié)果看比較令人滿意。 第29頁(yè)/共73頁(yè) 輕質(zhì)圓形陶粒采用天

23、然陶土、粘土、粉煤灰等為原料，加入適量的 輔料，經(jīng)球磨、成形、燒成、篩分等工序加工而成，主要有以下特點(diǎn)： 強(qiáng)度大、孔隙率大、比表面積大、化學(xué)和物理穩(wěn)定性好。與常規(guī) 的玻璃鋼、聚氯乙烯、聚丙烯、維尼綸等規(guī)則濾料相比，具有生物附著 性強(qiáng)、掛膜性能良好、水流流態(tài)好、反沖洗容易進(jìn)行、截污能力強(qiáng)等優(yōu) 點(diǎn)。 形狀規(guī)則，粒徑可大可小，密度適宜，克服了不規(guī)則濾料水流阻 力大、易結(jié)球并引起濾池堵塞，反沖洗強(qiáng)度大，易沖刷破碎的缺點(diǎn)。 在制作過(guò)程中通過(guò)控制適當(dāng)?shù)呐淞虾蜔晒に?，可改變陶粒的?度，且使其表面粗糙、多微孔、不結(jié)釉。 以輕質(zhì)圓形陶粒做接觸填料，采用淹沒(méi)式曝氣生物濾池處理污水 ，可以充分利用濾料的比表面，

24、起到深度處理作用。 采用輕質(zhì)圓形陶粒作為曝氣生物濾池濾料的實(shí)際工程應(yīng)用在我國(guó)已 有多個(gè)，從運(yùn)行的實(shí)際效果來(lái)看，都能滿足設(shè)計(jì)要求。 第30頁(yè)/共73頁(yè) 3.3承托層 承托層主要是為了支撐濾料，防止濾料流失和堵塞 濾頭，同時(shí)還可以保持反沖洗穩(wěn)定進(jìn)行。 承托層粒徑比所選濾頭孔徑要大4倍以上，并根據(jù)濾 料直徑的不同來(lái)選取承托層的顆粒大小和高度，濾料直 接填裝在承托層上，承托層下面是濾頭和承托板。 承托層的填裝必須有一定的級(jí)配，一般從上到下粒 徑逐漸增大，高度為0.30.4m。承托層常用材質(zhì)為卵 石或磁鐵礦，為保證承托層的穩(wěn)定，并對(duì)配水的均勻性 起充分作用，要求材質(zhì)具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定 性，形狀

25、應(yīng)盡量接近圓形，工程中一般選用鵝卵石作為 承托層。 第31頁(yè)/共73頁(yè) 3.4布水系統(tǒng) 曝氣生物濾池的布水系統(tǒng)主要包括濾池最下部的配水室和濾 板上的配水濾頭。對(duì)于上向流濾池，配水室的作用是使某一短時(shí)段 內(nèi)進(jìn)入濾池的污水能在配水室內(nèi)混合均勻，并通過(guò)配水濾頭均勻流 過(guò)濾料層，并且該布水系統(tǒng)除作為濾池正常運(yùn)行時(shí)布水用外，也作 為定期對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗時(shí)布水用。而對(duì)于下向流濾池，該布水系 統(tǒng)主要用作濾池的反沖洗布水和收集凈化水用。 配水室的功能是在濾池正常運(yùn)行時(shí)和濾池反沖洗時(shí)使水在整 個(gè)濾池截面上均勻分布，它由位于濾池下部的緩沖配水區(qū)和承托濾 板組成。要使曝氣生物濾池發(fā)揮其最佳的處理能力，必須使進(jìn)入濾

26、池的污水能夠均勻流過(guò)濾料層，盡量使濾料層的每一部分都能最大 限度地參與生物反應(yīng)，所以設(shè)置緩沖配水區(qū)就很有必要，進(jìn)入濾池 的污水首先必須先進(jìn)入緩沖配水區(qū)，在此先進(jìn)行一定程度的混合后 ，依靠承托濾板的阻力作用使污水在濾板下均勻、均質(zhì)分布，并通 過(guò)濾板上的濾頭而均勻流入濾料層。在氣、水聯(lián)合反沖洗時(shí)，緩沖 配水區(qū)還起到均勻配氣作用，氣墊層也在濾板下的區(qū)域中形成。 第32頁(yè)/共73頁(yè) 第33頁(yè)/共73頁(yè) 第34頁(yè)/共73頁(yè) 除上述采用濾板和配水濾頭的配水方式以外，也有小 型的曝氣生物濾池采用柵型承托板和穿孔布水管(管式大阻 力配水方式)的配水形式。曝氣生物濾池一般采用管式大阻 力配水方式，其形式如下圖所

27、示，由一根干管及若干支管 組成，污水或反沖洗水由干管均勻分布進(jìn)入各支管。支管 上有間距不等的布水孔，孔徑及孔間距可由公式計(jì)算得出 ，支管開孔向下，污水或反沖洗水靠配水系統(tǒng)均勻分配并 經(jīng)承托層的卵石進(jìn)一步切割而均勻分散。 第35頁(yè)/共73頁(yè) 3.5布?xì)庀到y(tǒng) 曝氣生物濾池的布?xì)庀到y(tǒng)包括正常運(yùn)行時(shí)供氧所需 的曝氣系統(tǒng)和進(jìn)行氣水聯(lián)合反沖洗時(shí)的供氣系統(tǒng)兩大 部分。 曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須根據(jù)工藝計(jì)算所需供氣量來(lái)進(jìn) 行。保持曝氣生物濾池中足夠的溶解氧是維持曝氣生物 濾池內(nèi)生物膜高活性、對(duì)有機(jī)物和氨氮高去除率的必備 條件，因此選擇合適的充氧方式對(duì)曝氣生物濾池的穩(wěn)定 運(yùn)行十分重要。 曝氣生物濾池一般采用鼓風(fēng)曝氣形

28、式，空氣擴(kuò)散系 統(tǒng)一般有穿孔管空氣擴(kuò)散系統(tǒng)和專用空氣擴(kuò)散器兩種， 而最有效的還是采用專用空氣擴(kuò)散器的空氣擴(kuò)散系統(tǒng)， 如德國(guó)PHILLIP MOLLER公司的OXAZUR空氣擴(kuò)散器、 中治集團(tuán)馬鞍山鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院環(huán)境工程公司開發(fā)的 EPT單孔膜濾池專用曝氣器。 第36頁(yè)/共73頁(yè) 曝氣生物濾池最簡(jiǎn)單的曝氣裝置是采用穿孔 管。穿孔管屬大、中氣泡型，氧利用率較低，僅 為3%4%，其優(yōu)點(diǎn)是不易堵塞，造價(jià)低。 在實(shí)際應(yīng)用中有充氧曝氣與反沖洗曝氣共用 同一套布?xì)夤艿男问剑捎诔溲跗貧庑铓饬勘?反沖洗時(shí)需氣量小，因此配氣不易均勻。共用同 一套布?xì)夤茈m然能減少投資，但運(yùn)行時(shí)不能同時(shí) 滿足兩者的需要，影響曝

29、氣生物濾池的穩(wěn)定運(yùn)行 。 在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)共用一套布?xì)庀到y(tǒng)的方式利少 弊多，最好將兩者分開，單獨(dú)設(shè)立一套曝氣管， 以保持正常運(yùn)行，同時(shí)另設(shè)一套反沖洗布?xì)夤?，?滿足反沖洗布?xì)獾囊蟆５?7頁(yè)/共73頁(yè) 第38頁(yè)/共73頁(yè) 目前，曝氣生物濾池較常用濾池專用曝氣 器作為濾池的空氣擴(kuò)散裝置，如中冶集團(tuán)馬鞍 山鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院環(huán)境工程公司開發(fā)的單孔 膜濾池專用曝氣器。 單孔膜濾池專用曝氣器按一定的間隔安 裝在空氣管道上，空氣管道又被固定在承托板 上，曝氣器一般都設(shè)計(jì)安裝在濾料承托層里， 距承托板約0.1m，使空氣通過(guò)曝氣器并流過(guò) 濾料層時(shí)可達(dá)到30%以上的氧利用率。這種 曝氣器的另一個(gè)特點(diǎn)是不容易堵塞，即

30、使堵塞 也可以用水進(jìn)行沖洗。 第39頁(yè)/共73頁(yè) 第40頁(yè)/共73頁(yè) 第41頁(yè)/共73頁(yè) 3.6反沖洗系統(tǒng) 曝氣生物濾池反沖洗系統(tǒng)由反沖洗供水系統(tǒng) 與反沖洗供氣系統(tǒng)組成。BAF反沖洗方式與給水 處理中的V形濾池類似，采用氣水聯(lián)合反沖洗 ，其目的是去除生物濾池運(yùn)行過(guò)程中截留的各種 顆粒及膠體污染物以及老化脫落的微生物膜。 曝氣生物濾池氣水聯(lián)合反沖洗系統(tǒng)的配水 配氣是通過(guò)濾板及固定其上的長(zhǎng)柄濾頭實(shí)現(xiàn)。 長(zhǎng)柄濾頭工作機(jī)理： 第42頁(yè)/共73頁(yè) 長(zhǎng)柄濾頭主要起到均勻布 水配氣的作用。 正常過(guò)濾時(shí)，污水由濾頭 下部進(jìn)水小孔進(jìn)入，經(jīng)濾水帽條 槽分配進(jìn)入濾池，由于條槽的縫 隙較小可以阻截濾料泄漏； 氣水聯(lián)合

31、反沖洗時(shí)，反沖洗 進(jìn)氣于濾板下沿形成氣墊層，隨 后空氣便從長(zhǎng)柄濾頭上端的進(jìn)氣 孔進(jìn)入，反沖洗進(jìn)水則由長(zhǎng)柄濾 頭的下端進(jìn)水孔進(jìn)入，由于反沖 洗進(jìn)氣是從氣墊層同時(shí)進(jìn)各長(zhǎng)柄 濾頭進(jìn)氣孔，進(jìn)水亦是從配水室 沖洗水層同時(shí)進(jìn)各長(zhǎng)柄濾頭進(jìn)水 孔，如此一來(lái)便可達(dá)到均勻配水 配氣的目的。 第43頁(yè)/共73頁(yè) 3.7出水收集系統(tǒng) 曝氣生物濾池出水系統(tǒng)有采用周邊出水和采用單側(cè) 堰出水等。在大、中型水處理工程中，為了工藝布置方 便，一般采用單側(cè)堰出水較多，并將出水堰口處設(shè)計(jì)為 600斜坡，以降低出水口處的水流流速；在出水堰口處 設(shè)置柵形穩(wěn)流板，以將反沖洗時(shí)有可能被帶至出水口處 的陶粒與穩(wěn)流板碰撞，導(dǎo)致流速降低而在該處

32、沉降，并 沿斜坡下滑回濾池中。 第44頁(yè)/共73頁(yè) 4.BAF的運(yùn)行管理 4.1DC濾池的運(yùn)行管理 4.2 N濾池的運(yùn)行管理 4.3DN濾池的運(yùn)行管理 4.4DNP濾池的運(yùn)行管理 4.5濾池操作規(guī)程及反沖洗控制 4.6BAF日常運(yùn)行管理及異常情況處理 第45頁(yè)/共73頁(yè) 4.1DC濾池的運(yùn)行管理 DC曝氣生物濾池的運(yùn)行管理較活性污泥 法系統(tǒng)簡(jiǎn)單，關(guān)鍵的是要盡量保持微生物生長(zhǎng) 的良好環(huán)境。 包括控制進(jìn)入生物膜生化系統(tǒng)的水量、水 質(zhì)。如溫度（10350C）、PH（6.58.5）、 有機(jī)負(fù)荷、以及有毒有害物質(zhì)等；此外，還應(yīng) 控制好生物膜生化系統(tǒng)內(nèi)適宜的微生物營(yíng)養(yǎng)比 （BOD5:N:P=100:5:1

33、）以及出水溶解氧水平 （24mg/L）等。 第46頁(yè)/共73頁(yè) 4.2 N濾池的運(yùn)行管理 N曝氣生物濾池主要用來(lái)對(duì)DC曝氣生物濾池 出水中的氨氮進(jìn)行硝化。硝化作用是指NH3被氧 化成NO2，然后再進(jìn)一步氧化成NO3的過(guò)程 。 在N曝氣生物濾池中，起到硝化作用的細(xì)菌 都以膜的形式附著生長(zhǎng)在濾料的比表面上，由于 濾池中濾料的比表面積很大，附著的微生物量也 很大，所以硝化效率很高。 由于N曝氣生物濾池進(jìn)水中的BOD濃度已很 低，而氨氮濃度很高，所以該濾池中的主生物反 應(yīng)過(guò)程主要為氨氮硝化，有機(jī)物的降解反應(yīng)很弱 ，所以濾料上生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)菌為硝化菌。 第47頁(yè)/共73頁(yè) 反應(yīng)器進(jìn)水底物濃度反應(yīng)器進(jìn)水底物濃

34、度(NH(NH3 3N)N)的要求的要求 硝化反應(yīng)器的進(jìn)水底物濃度對(duì)生物膜代謝 作用有較大程度的影響，同DC濾池一樣存在某 一臨界進(jìn)水濃度，它反應(yīng)了該反應(yīng)器實(shí)際承受 的最大進(jìn)水底物濃度。根據(jù)Namkung等人對(duì)好 氧生物膜反應(yīng)器底物去除動(dòng)力學(xué)模型的研究， 得出反應(yīng)器最大進(jìn)水NH3N濃度為76.3mg/L 。 在一定范圍內(nèi)，硝化菌實(shí)際生長(zhǎng)速率隨進(jìn) 水底物濃度的增加而增大。 N曝氣生物濾池運(yùn)行管理應(yīng)注意以下幾點(diǎn) ： 第48頁(yè)/共73頁(yè) 硝化濾池中的生物膜應(yīng)以自養(yǎng)性的硝化細(xì)菌為主。由于硝 化菌的世代周期較異養(yǎng)菌長(zhǎng)得多，生長(zhǎng)繁殖速度緩慢，產(chǎn)率較 低，若進(jìn)水中有機(jī)污染物(COD)大大超過(guò)氮時(shí)，異養(yǎng)菌大量

35、繁殖 ，并在與硝化競(jìng)爭(zhēng)中占優(yōu)勢(shì)，逐漸成為優(yōu)勢(shì)菌種，從而降低反 應(yīng)器的硝化效率。 當(dāng)硝化濾池中COD濃度越低時(shí)，反應(yīng)器硝化效率越高，當(dāng) 硝化濾池中COD濃度超過(guò)60 mg/L時(shí)，硝化作用開始受到抑制。 對(duì)于除碳和硝化分開的曝氣生物濾池系統(tǒng)，對(duì)第一級(jí)除碳濾 池，應(yīng)控制反應(yīng)器出水的COD濃度小于60 mg/L。對(duì)于去碳和硝 化作用在同一個(gè)濾池內(nèi)進(jìn)行的曝氣生物濾池反應(yīng)器，NH3N的 去除效果在一定程度上取決于有機(jī)負(fù)荷，當(dāng)有機(jī)負(fù)荷(BOD)稍高 于3.0 kg/( m3d)時(shí)，NH3N去除受到抑制；當(dāng)有機(jī)負(fù)荷高于 4.0kg/( m3d)時(shí)，NH3N的去除受到明顯抑制，因此用曝氣生 物濾池降低NH3N時(shí)

36、，必須降低有機(jī)負(fù)荷，最好使有機(jī)負(fù)荷控 制在2.0 kg BOD5/( m3濾料d)以下。 硝化反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水有機(jī)污染物硝化反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水有機(jī)污染物(COD)(COD)濃度要求濃度要求 第49頁(yè)/共73頁(yè) 硝化菌生長(zhǎng)速率硝化菌生長(zhǎng)速率 硝化菌的生長(zhǎng)速率與底物(NH3N)濃度、DO濃度、溫度 以及系統(tǒng)的pH值有關(guān)，故而為保證硝化反應(yīng)的高效進(jìn)行必須 控制好上述因子。 a. a.硝化菌的生長(zhǎng)速率隨著NH3N、DO濃度增高而增大， 但溶解氧對(duì)生長(zhǎng)速率的影響較NH3N對(duì)生長(zhǎng)速率的影響大得 多，DO對(duì)硝化作用的影響與生物膜厚度、氧的滲透率、氧的 利用率密切相關(guān)，對(duì)于曝氣生物濾池反應(yīng)器，溶解氧濃度通常 控制在23

37、mg/L，當(dāng)溶解氧濃度大于3mg/L時(shí)，溶解氧濃度對(duì) 硝化作用的影響可不予考慮。 b.b.溫度對(duì)硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)速率影響很大。當(dāng)然，溫度對(duì)曝 氣生物濾池反應(yīng)器影響是多方面的，溫度改變，微生物活性將 隨之改變。任何一種微生物都有一個(gè)最適的生長(zhǎng)溫度，另外還 有最低生長(zhǎng)溫度和最高生長(zhǎng)溫度。硝化細(xì)菌合適的生長(zhǎng)溫度在 2530之間，溫度高于30 硝化細(xì)菌生長(zhǎng)緩慢，10以下 硝化細(xì)菌生長(zhǎng)及硝化作用顯著減慢。當(dāng)反應(yīng)器中溫度降低時(shí)， 可以通過(guò)減小水力負(fù)荷，延長(zhǎng)反應(yīng)器水力停留時(shí)間來(lái)加以解決 。 第50頁(yè)/共73頁(yè) c. 酸堿度是影響硝化作用的又一重要因素 在pH值中性或微堿性條件下，硝化過(guò)程迅速，若pH 值進(jìn)一步

38、上升(大于9.6時(shí))，雖然NH4+轉(zhuǎn)化為NO3和NO2 的過(guò)程仍然非常迅速，但是從NH4+的電離平衡關(guān)系可知 ，NH3的濃度會(huì)迅速增加。由于硝化細(xì)菌對(duì)NH3極敏感， 結(jié)果會(huì)影響到硝化作用速率。在酸性條件下，當(dāng)pH值小于 7.0時(shí)硝化作用速度減慢，pH值小于6.5硝化作用速度顯著 減慢，pH值小于5.0時(shí)硝化反應(yīng)速率接近于零。 所以，在生物硝化反應(yīng)器中，應(yīng)盡量控制混合液的pH 值大于7.0。由硝化方程式可知，隨著NH3N被轉(zhuǎn)化成 NO3N，會(huì)產(chǎn)生部分礦化酸度H+，這部分酸度將消耗 部分堿度，每克NH3N轉(zhuǎn)化成NO3N約消耗7.07g堿 度(以CaCO3計(jì))。因而當(dāng)污水中的堿度不足而TKN負(fù)荷又

39、較高時(shí)，便會(huì)耗盡污水中的堿度，使混合液中的pH值降低 至7.0以下，使硝化速率降低或受到抑制。 第51頁(yè)/共73頁(yè) 4.3DN濾池的運(yùn)行管理 反硝化反應(yīng)就是在厭氧條件下，一部分反硝化菌以 NO3或NO2作氧源，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行反應(yīng)，在這個(gè)過(guò)程 中將物質(zhì)中所含的氮素轉(zhuǎn)化為N2O或N2從污水中去除。 在反硝化過(guò)程中必須要有脫氮菌，所謂脫氮菌就是 那些具有把NO3或NO2還原成N2O或N2能力的細(xì)菌 。 脫氮菌一般屬異養(yǎng)型兼性厭氧細(xì)菌，在有氧存在的 條件下，利用氧呼吸；而在厭氧條件下同時(shí)有硝酸或亞 硝酸離子存在的條件下，則利用這些離子中的氧來(lái)進(jìn)行 呼吸，因此脫氮反應(yīng)或反硝化反應(yīng)也可稱為硝酸呼吸。 生物反

40、硝化反應(yīng)所需要的條件是反應(yīng)器中存在反硝 化菌、硝酸鹽、可降解的有機(jī)物質(zhì)及無(wú)溶解氧。影響反 硝化的環(huán)境因素主要是碳源、溶解氧、溫度和pH值，故 而為保證反硝化反應(yīng)的順利進(jìn)行必須控制上述這些因素 。 第52頁(yè)/共73頁(yè) 碳源碳源 反硝化細(xì)菌所能利用的碳源是多種多樣的，但從廢水生物 處理生物脫氮角度分為三類，廢水中所含的有機(jī)碳源、外加碳 源、內(nèi)碳源。 廢水中各種有機(jī)基質(zhì)都可以作為反硝化過(guò)程中的電子供體 ，當(dāng)廢水中有足夠的有機(jī)物質(zhì)，就不必另外投加碳源，這是最 為經(jīng)濟(jì)的方法。一般認(rèn)為，當(dāng)廢水中所含有的碳氮比大于3：1 時(shí)無(wú)須外加碳源，即可達(dá)到脫氮的目的。當(dāng)廢水中碳氮比過(guò)低 ，即BOD5/TN小于3：1時(shí)

41、，需要另外投加碳源才能達(dá)到理想的 脫氮效果。外加碳源工程中一般采用甲醇，與利用廢水中有機(jī) 基質(zhì)作為反硝化碳源相比，會(huì)增加廢水處理的運(yùn)行成本，同時(shí) 系統(tǒng)的泥量會(huì)有所增大。 內(nèi)碳源主要是指微生物死亡、自溶后釋放出來(lái)的有機(jī)碳， 作為反硝化的碳源，其特點(diǎn)是使微生物處于生長(zhǎng)階段的衰亡期 ，優(yōu)點(diǎn)是不增加廢水處理成本，污泥產(chǎn)率降低，但以該碳源為 基質(zhì)，反硝化速率極低，要求反應(yīng)器的體積相對(duì)龐大得多。 第53頁(yè)/共73頁(yè) 曝氣生物濾池反硝化系統(tǒng)通常有前置反硝化和后置 反硝化兩種。 前置反硝化的前提是滿足系統(tǒng)反硝化的碳源要求，廢 水首先經(jīng)過(guò)DN濾池或?yàn)V池的DN段，然后經(jīng)過(guò)好氧濾池 或?yàn)V池的好氧段(N濾池)，好氧濾

42、池出水回流至反硝化濾 池。 后置反硝化指的是廢水首先經(jīng)過(guò)硝化濾池或?yàn)V池的好 氧段，出水進(jìn)入DN濾池或?yàn)V池的DN段。硝化濾池必須保 證系統(tǒng)所要求的硝化率，其出水有機(jī)物濃度較低，BOD5 大多20mg/I，可溶性易于生物降解的有機(jī)質(zhì)的量更 少，為此，必須投加外碳源以滿足反硝化對(duì)有機(jī)質(zhì)的要求 。 以上兩種反硝化系統(tǒng)，各有利弊。實(shí)際工程中應(yīng)根據(jù) 處理后水的尾水排放要求、進(jìn)水的水質(zhì)資料等有關(guān)因素， 通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 第54頁(yè)/共73頁(yè) 溶解氧溶解氧 氧的存在會(huì)抑制硝酸鹽的還原，其原因主要為：一 方面阻抑硝酸鹽還原酶的形成，另一方面氧可作為電子 受體，從而競(jìng)爭(zhēng)性地阻礙了硝酸鹽的還原。 所以對(duì)于生物

43、反硝化系統(tǒng)都必須設(shè)置一個(gè)不充氧的 缺氧池或缺氧區(qū)段，以便使硝酸鹽通過(guò)反硝化途徑轉(zhuǎn)化 成氣態(tài)氮。一般而言，應(yīng)控制其DO濃度7.3時(shí)， 反硝化的最終產(chǎn)物為N2，而當(dāng)pH值7.3時(shí)，反硝化的 最終產(chǎn)物為 N2O。 由于反硝化細(xì)菌對(duì)pH值范圍要求較寬，因而在生物脫 氮工藝中，pH值控制的關(guān)鍵在于生物硝化，只要pH值 變化不影響硝化的順利進(jìn)行，則肯定不會(huì)影響反硝化； 反之，當(dāng)pH值變化對(duì)硝化產(chǎn)生較大影響，使之不能順利 進(jìn)行時(shí)，不管pH值對(duì)反硝化是否影響，脫氮效果都不會(huì) 理想。 在生物反硝化過(guò)程中將每克NO3N轉(zhuǎn)化成N2，約可 產(chǎn)生3.57g堿度，這樣可補(bǔ)償生物硝化所消耗的堿度的 一半左右。由此，很多本應(yīng)

44、外加堿源才能順利進(jìn)行硝化 的污水，可以不再需要加堿。 第56頁(yè)/共73頁(yè) 4.4DNP濾池的運(yùn)行管理 采用曝氣生物濾池工藝進(jìn)行污水處理時(shí)，磷的去除主要集中 在DNP曝氣生物濾池中進(jìn)行，若處理工藝不需要進(jìn)行反硝化 ，磷的去除也可在N曝氣生物濾池中進(jìn)行。 化學(xué)除磷藥劑投加點(diǎn)化學(xué)除磷藥劑投加點(diǎn) 曝氣生物濾池工藝化學(xué)除磷藥劑投加點(diǎn)有兩種選擇。一是采 用高效沉淀池預(yù)處理工藝，其化學(xué)除磷為前置沉淀法，即在沉 淀池入口處投加化學(xué)藥劑，經(jīng)混合、絮凝、沉淀作用，磷的積 聚體被分離到沉淀池的污泥中，達(dá)到污水除磷目的；另外一種 是同步沉淀與絮凝過(guò)濾，即在曝氣生物濾池中投加化學(xué)藥劑， 在濾床填料的作用下誘發(fā)了絮凝，沉

45、淀物截留于濾床上，通過(guò) 周期性的反沖洗，將磷排除系統(tǒng)外，達(dá)到污水除磷目的。 以上兩種投加方式均可行，第一種方式簡(jiǎn)單易控制，但藥劑 耗量相對(duì)較大，剩余污泥量增加較多(一般增加40%75%)； 第二種方式藥劑耗量相對(duì)較小，剩余污泥量增加較小(一般增加 15%50%)，但是被截留在曝氣生物濾池反應(yīng)器內(nèi)，會(huì)縮短曝 氣生物濾池的運(yùn)行周期。 第57頁(yè)/共73頁(yè) 化學(xué)除磷藥劑的選擇化學(xué)除磷藥劑的選擇 曝氣生物濾池中的化學(xué)除磷主要是在污水中投加金屬鹽， 通過(guò)金屬離子與污水中的磷酸根反應(yīng)生成金屬磷酸鹽沉淀物， 沉淀物在濾料層中被截留，并在反沖洗過(guò)程中被帶出池外而進(jìn) 入污泥處理系統(tǒng)中被去除。 化學(xué)處理效果穩(wěn)定可靠

46、，鈣、鋁、鐵鹽是化學(xué)除磷使用的 三種主要金屬鹽，但鈣鹽由于處理后污泥量大，搬運(yùn)困難而較 少采用，而且由于其pH值高達(dá)11，不適合優(yōu)先使用，或者在生 物處理時(shí)不能使用。鋁鹽是非常有效的沉淀劑，但價(jià)格也最貴 ，此外，還可能造成老年癡呆而受到公眾反對(duì)。雖說(shuō)鐵鹽不是 最有效的沉淀劑，但因其價(jià)格相當(dāng)?shù)土找媸艿饺藗兊年P(guān)注 。 鐵鹽有二價(jià)鐵和三價(jià)鐵兩種形式，后者用得更多一些。使 用二價(jià)鐵的成本效益已越來(lái)越多地引起人們的注意。當(dāng)二價(jià)鐵 作為沉淀劑使用時(shí)，根據(jù)環(huán)境條件而具有以下兩種特點(diǎn)，首先 ，二價(jià)鐵有可能氧化成三價(jià)鐵，與磷形成堅(jiān)硬的復(fù)合體，特別 是工業(yè)廢水中出現(xiàn)凝結(jié)磷；其次，當(dāng)缺氧時(shí)，二價(jià)鐵不會(huì)被氧 化，

47、只會(huì)產(chǎn)生眾所周知的細(xì)小的沉淀物。 第58頁(yè)/共73頁(yè) 在曝氣生物濾池中，在高濃度氧環(huán)境下，二價(jià)鐵迅速變?yōu)槿?價(jià)鐵，且磷的去除率明顯上升。在全流程的曝氣生物濾池工藝中 ，化學(xué)除磷一般設(shè)計(jì)在最后一級(jí)的DNP生物濾池中。由于該濾 池一般在硝化濾池后面，為了保證硝化過(guò)程進(jìn)行得徹底，一般在 該級(jí)濾池中要強(qiáng)力曝氣，使得濾池出水中的溶解氧高達(dá)2 4mg/L，如此高的溶解氧量必然對(duì)后續(xù)的反硝化濾池很不利，因 為反硝化作用是要在嚴(yán)格缺氧的環(huán)境下才能完成，所以在污水進(jìn) 人DNP生物濾池前必須使水中的溶解氧降至0.5 mg/L以下。 同 一般情況下，在DNP生物濾池中要使水中的溶解氧降低 ，只有通過(guò)過(guò)量消耗反硝化所

48、需的碳源才能完成，在進(jìn)行這一過(guò) 程時(shí)還要占用DNP生物濾池的一部分濾料體積，從而減少了反 硝化所需要的濾料體積。而在配合除磷的前提下，通過(guò)在DNP 生物濾池前投加亞鐵鹽，使水中的溶解氧快速將二價(jià)鐵氧化成三 價(jià)鐵，從而一方面迅速降低水中的溶解氧濃度，另一方面也可減 少碳源的用量，一舉兩得。根據(jù)試驗(yàn)，要滿足最終出水TP2.5才能達(dá)到要求。 第59頁(yè)/共73頁(yè) 4.5曝氣生物濾池的操作規(guī)程及反沖洗 4.5.1曝氣生物濾池的操作規(guī)程 4.5.2曝氣生物濾池的反沖洗過(guò)程 4.5.3曝氣生物濾池的反沖洗控制 第60頁(yè)/共73頁(yè) 4.5.1曝氣生物濾池的操作規(guī)程 1. 根據(jù)實(shí)際運(yùn)行中的具體情況調(diào)整對(duì)曝氣生物

49、濾池供氣量，即通過(guò) 控制風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)閥門，調(diào)整進(jìn)氣量。 2.曝氣生物濾池應(yīng)通過(guò)調(diào)整水力負(fù)荷、反沖洗周期及濾池內(nèi)生物膜量 進(jìn)行工藝控制。 3.曝氣生物濾池池內(nèi)處理水中的溶解氧宜為46mg/L，出口處的溶 解氧宜為2mg/L。 4.應(yīng)經(jīng)常觀察濾池上清液的透明度、濾料表面生物膜的顏色、狀態(tài)、 氣味等。 5.因水溫、水質(zhì)或曝氣生物濾池運(yùn)行方式的變化而引起的出水渾濁、 水質(zhì)黑色等不正?，F(xiàn)象，應(yīng)分析原因，并針對(duì)具體情況，調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行 工況，采取適當(dāng)措 施使濾池的水質(zhì)處理恢復(fù)正常。 6.當(dāng)曝氣生物濾池水溫較低時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)延長(zhǎng)曝氣時(shí)間、降低水力 負(fù)荷的方法，保證污水的處理效果。 7.當(dāng)曝氣生物池有浮渣時(shí)，應(yīng)根

50、據(jù)泡沫顏色及浮渣性狀分析原因，采 取調(diào)整反沖洗周期或其他相應(yīng)措施使其恢復(fù)正常。 當(dāng)曝氣生物濾池的微生物膜增長(zhǎng)過(guò)快導(dǎo)致生物膜過(guò)厚或?yàn)V料層截留的懸 浮物過(guò)多而影響了正常的處理水質(zhì)量，則要對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗。 第61頁(yè)/共73頁(yè) 4.5.2曝氣生物濾池的反沖洗過(guò)程 BAF的反沖洗過(guò)程常采用“氣洗 氣水同時(shí)反洗 水漂洗” 三步。 第62頁(yè)/共73頁(yè) 曝氣生物濾池的反沖洗控制是通過(guò)檢測(cè)運(yùn)行時(shí)間 、濾料層阻力損失、水質(zhì)參數(shù)等來(lái)完成的，一般是由 在線檢測(cè)儀表將檢測(cè)數(shù)據(jù)反饋給PLC，并由PLC系統(tǒng) 來(lái)自動(dòng)控制和操作。 濾池反沖洗決策子程序相當(dāng)于決策中心，由其通 過(guò)對(duì)各濾池當(dāng)前運(yùn)行狀況條件的判斷【根據(jù)時(shí)間間隔 或水頭損失(由超聲波液位傳感器檢測(cè))】，對(duì)各個(gè)濾 池的反沖洗條件是否成立進(jìn)行不停的掃描，一旦某格 濾池反沖洗條件成立，則對(duì)該格濾池進(jìn)行反沖洗，以 保證出水水質(zhì)在要求的范圍之內(nèi)。 反沖洗（由PLC自控系統(tǒng)完成，屬于典型的時(shí)間 順序控制）過(guò)程控制如下： 第63頁(yè)/共73頁(yè) 動(dòng)畫 第64頁(yè)/共73頁(yè) 4.5.3曝氣生物濾池的反沖洗控制 運(yùn)用BAF工藝時(shí)，生物膜厚度是影響處理效果 的關(guān)鍵因素，保持一定的生物膜厚度，即維持相對(duì)