淺談曝氣生物濾池

1、淺談曝氣生物濾池（BAF）污水處理工藝的運(yùn)行與管理摘要曝氣生物濾池(biological aerated filter)與普通活性污泥法相比，具有有機(jī)負(fù)荷高、占地面積小、投資少、濾池截污能力強(qiáng)、氧傳輸效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在進(jìn)水預(yù)處理要求高、反沖洗水量和水頭損失大，運(yùn)營(yíng)成本偏高等不足。眉山市城市污水處理廠通過(guò)幾年來(lái)不斷摸索、總結(jié)和創(chuàng)新，在科學(xué)管理的基礎(chǔ)上對(duì)部分設(shè)施設(shè)備進(jìn)行了改造和升級(jí)，有效地降低了運(yùn)營(yíng)成本，取得了較好的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。關(guān)鍵詞曝氣生物濾池（BAF）處理工藝運(yùn)行管理BAF污水處理工藝是90年代初最先在歐美發(fā)展起來(lái)的一種新型污水生物處理技術(shù)。是

2、在普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池、生物濾塔、生物接觸氧化法等生物膜法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，具有去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮、除磷、去除AOX(有害物質(zhì))的作用，其特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池(二沉池)；其容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時(shí)間短，出水水質(zhì)好等特點(diǎn)?？蓮V泛用于水體富營(yíng)養(yǎng)化、生物污水、市政污水、生活雜排水、食品加工、釀造、化工、制藥、印染等可生活的污水和廢水處理。1概述眉山市城市污水處理廠于2002年12月開(kāi)工建設(shè)，2004年12月竣工，2005年5月投入試運(yùn)行，設(shè)計(jì)規(guī)模為4萬(wàn)噸/日，采用BAF曝氣生物濾池處理工藝，主要處理眉山市城區(qū)生活污水。目前老城區(qū)為

3、雨污合流制，污水量占整個(gè)城區(qū)的60%，新城區(qū)為雨污分流制，污水量占整個(gè)城區(qū)的40%。我廠自建成投運(yùn)以來(lái)，通過(guò)不斷地優(yōu)化工藝流程，完善自身管理機(jī)制，大膽探索勇于創(chuàng)新，在節(jié)能降耗和控制與降低運(yùn)營(yíng)成本方面收到了較為理想的效果。截止目前，我廠已累計(jì)處理污水4930萬(wàn)噸。現(xiàn)日處理污水量已達(dá)4萬(wàn)噸，呈滿負(fù)荷狀態(tài)。出水水質(zhì)經(jīng)市環(huán)保部門(mén)檢測(cè)合格率為100%，達(dá)到一級(jí)B標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)，部份指標(biāo)優(yōu)于國(guó)家一級(jí)A標(biāo)。2工藝流程及技術(shù)指標(biāo)2.1工藝流程圖絮凝劑  2.2 （表一）設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目CODBOD5氨氮SS總磷設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)260160201801出水水質(zhì)60205200.52.3（表二）實(shí)際進(jìn)、

4、出水水質(zhì)指標(biāo)(2010年1-7月均值)項(xiàng)目CODBOD5氨氮SS總磷進(jìn)水水質(zhì)16896151002.5出水水質(zhì)3113.50.62130.753生產(chǎn)環(huán)節(jié)中應(yīng)注意的問(wèn)題3.1強(qiáng)化預(yù)處理，降低SS指標(biāo)BAF工藝預(yù)處理環(huán)節(jié)包括粗格柵、提升泵房、細(xì)格柵、旋流沉砂池、分配井、斜管沉淀池、超細(xì)格柵等；每道工序相互連接、相互制約。在操作實(shí)務(wù)中，我們發(fā)現(xiàn)如果粗、細(xì)格柵、沉砂池處理不徹底，一方面會(huì)造成沉淀池渣物較多，污泥濃度較高，引起桁架式刮吸泥機(jī)和污泥泵葉輪堵塞，離心脫水機(jī)在脫泥時(shí)，轉(zhuǎn)鼓螺旋片常被一些紙片、粗纖維、塑料品纏住，時(shí)間一長(zhǎng)離心脫水機(jī)動(dòng)平衡受到破壞，導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重故障，影響正常生產(chǎn)。另一方面會(huì)增大超細(xì)

5、格柵的運(yùn)行負(fù)荷，影響超細(xì)格柵的使用效果，從而加重生物濾池的負(fù)荷。所以預(yù)處理各個(gè)工段要緊密配合，強(qiáng)化預(yù)處理，力爭(zhēng)SS去除率達(dá)60%以上，盡量減輕生物濾池運(yùn)行負(fù)荷。3.2合理控制反沖洗時(shí)間和強(qiáng)度BAF生物濾池是整個(gè)工藝的核心部分。我廠的生物濾池分為兩級(jí)濾池，每級(jí)4個(gè)濾池，一、二級(jí)濾池組為串聯(lián)運(yùn)行，共計(jì)8個(gè)生物濾池。濾料采用陶粒濾料，靠濾料間的生物膜對(duì)污水有機(jī)物進(jìn)行降解，并靠濾料對(duì)懸浮物進(jìn)行截留。時(shí)間一長(zhǎng)，濾阻增大，根據(jù)水頭損失設(shè)定值，對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗。合理的調(diào)整反沖洗時(shí)間和反沖洗的強(qiáng)度，對(duì)濾池的恢復(fù)和運(yùn)行以及能耗都比較重要。濾池沖洗不到位會(huì)導(dǎo)致沖洗的頻率增加，過(guò)度沖洗又會(huì)使生物膜流失，延長(zhǎng)濾池的恢

6、復(fù)時(shí)間。在操作實(shí)務(wù)中，我們主要以每個(gè)濾池的池底壓力達(dá)到設(shè)定值作為沖洗條件（一級(jí)濾池：90kpa，二級(jí)濾池：68kpa）。通常一級(jí)濾池因負(fù)荷較大，沖洗時(shí)間在1636小時(shí)，二級(jí)濾池沖洗時(shí)間在3672小時(shí)。沖洗時(shí)由1名操作員在中控室遠(yuǎn)程操作，1名操作員在現(xiàn)場(chǎng)指揮，根據(jù)沖洗的情況，增加汽沖、汽水聯(lián)合沖洗、水漂洗的強(qiáng)度和時(shí)間。如遇濾池堵塞嚴(yán)重時(shí)，可增加到兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)水泵聯(lián)合沖洗，但要防止因強(qiáng)度過(guò)大造成沖洗池漫水，每次沖洗的時(shí)間通常在2530分鐘，沖洗水量在500550立方米左右為宜。4部分技改項(xiàng)目及實(shí)施效果4.1技改項(xiàng)目提升泵房有5臺(tái)污水泵，每臺(tái)流量約700m3/h，為解決了1臺(tái)水泵水量過(guò)小2臺(tái)水泵

7、又過(guò)大的問(wèn)題，我們?cè)诒梅考友b了兩臺(tái)變頻器，通過(guò)變頻器對(duì)進(jìn)水提升泵進(jìn)水量進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，保證了進(jìn)水量的穩(wěn)定。在污泥脫水機(jī)房加裝儲(chǔ)泥斗。解決了因1臺(tái)污泥運(yùn)輸車運(yùn)力不夠而影響污泥正常生產(chǎn)的問(wèn)題，提高了工作效率。生物濾池加裝過(guò)水柵條。為盡量減少濾料在反沖選過(guò)程中流失，我們?cè)诿拷M濾池出水口處加裝了間隙為3mm的過(guò)水柵條（材質(zhì)為304不銹鋼）。經(jīng)過(guò)改造既保障了管道的暢通，又降低了濾料的損耗。改進(jìn)污泥濃縮機(jī)，提高了該機(jī)的轉(zhuǎn)速，并在污泥泵前加裝了破碎機(jī)，提高了污泥均勻度，防止離心脫水機(jī)堵塞，保證了出泥穩(wěn)定性。增大一級(jí)生物濾池曝氣頭膜片的孔徑。運(yùn)行中我們發(fā)現(xiàn)一級(jí)鼓風(fēng)機(jī)在工作時(shí)噪音、電流和風(fēng)壓的數(shù)值均偏大，經(jīng)過(guò)分析

8、研究后，發(fā)現(xiàn)曝氣頭膜片孔徑偏小導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)曝氣阻力大，找到原因后，我們將一級(jí)生物濾池曝氣膜片孔徑由原來(lái)的1mm改為2mm，電流值隨之由原來(lái)的53A降到了43A，噪音和壓力值也明顯降低。改造鼓風(fēng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。為降低水耗，我們將原有的鼓風(fēng)機(jī)冷卻系統(tǒng)由直接排放改為冷卻塔循環(huán)用水，用水量由原來(lái)的180m3/日降至現(xiàn)在的30m3/日。僅此一項(xiàng)，一年就節(jié)約用水54750 m3，折合經(jīng)費(fèi)17.8萬(wàn)元。噪音控制與治理。為盡可能的降低廠區(qū)和周邊環(huán)境噪音影響，我們?cè)诠娘L(fēng)機(jī)房安裝吸音墻以及在生物濾池散熱口改造通風(fēng)系統(tǒng)，降低了廠區(qū)和周邊環(huán)境的噪音影響。（因鼓風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備自身噪音較大，故改造前后無(wú)明顯變化）。（表三）噪音均

9、值對(duì)比表dB(A)位置區(qū)分鼓風(fēng)機(jī)房濾池散熱口一級(jí)濾池池面周邊改造前10610310065改造后103757448完成中控系統(tǒng)改造。為滿足相關(guān)環(huán)保要求，我司在經(jīng)費(fèi)相對(duì)緊張的情況下，結(jié)合自身工藝特點(diǎn)，僅用一個(gè)月時(shí)間，完成了中控系統(tǒng)升級(jí)整改工作，新添COD、氨氮進(jìn)水在線監(jiān)測(cè)儀各1臺(tái)，溶解氧儀4臺(tái)。并對(duì)中控系統(tǒng)軟件進(jìn)行升級(jí)改造，使各種參數(shù)和歷史記錄數(shù)據(jù)完全滿足了環(huán)保檢驗(yàn)要求，為進(jìn)一步指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行起到了重要作用。此次技改比周邊同工藝同規(guī)模污水處理廠節(jié)約資金近100萬(wàn)元。4.2經(jīng)濟(jì)效益通過(guò)技術(shù)改造和合理調(diào)整工藝運(yùn)行，我廠的每千方水電耗由設(shè)計(jì)時(shí)的平均380°/1000m3降至270°/1

10、000m3以內(nèi)，耗水量由設(shè)計(jì)時(shí)的180m3/日降至30 m3/日，有效地降低了運(yùn)行成本。（表四）技改項(xiàng)目產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益項(xiàng)目區(qū)分 理論耗量實(shí)際耗量單位節(jié)能日節(jié)約數(shù)單價(jià)(元)折合日減少運(yùn)行成本（元）備注電耗(度/千方水)3802701104400度0.753300現(xiàn)日處理4萬(wàn)立方水耗(噸/日)18030 150噸3.25487.5日小計(jì)     3787.5年累計(jì)     138.2(萬(wàn)元)5幾點(diǎn)體會(huì)5.1嚴(yán)把設(shè)備選購(gòu)關(guān)一個(gè)污水處理廠，除了選擇正確的處理工藝外，設(shè)備質(zhì)量的優(yōu)劣與好壞，直接決

11、定了整個(gè)工藝是否正常運(yùn)行和達(dá)標(biāo)排放。由于我國(guó)環(huán)保設(shè)備制造業(yè)起步較晚，設(shè)備制造的工藝和水平相對(duì)滯后。因此在設(shè)備選購(gòu)上可以從國(guó)產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量、穩(wěn)定性和進(jìn)口設(shè)備的技術(shù)成熟度這兩方面考慮。國(guó)產(chǎn)設(shè)備我廠非標(biāo)設(shè)備粗、細(xì)格柵機(jī)均采用四川省成都市蜀潔環(huán)境工程有限責(zé)任公司生產(chǎn)制造設(shè)備，該設(shè)備機(jī)架部分材質(zhì)為壁厚16mm的碳鋼，傳動(dòng)系統(tǒng)采用雙鏈條傳動(dòng)，動(dòng)力裝置采用SEW斜齒輪減速機(jī)。從2005年運(yùn)行至今，除正常的維護(hù)保養(yǎng)外，沒(méi)有出現(xiàn)任何故障。相比國(guó)產(chǎn)同類型產(chǎn)品，該機(jī)具有，整機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)可靠，清理渣物效果好，維護(hù)成本較低等優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)口設(shè)備我廠的主要設(shè)備多采用進(jìn)口設(shè)備，從幾年的運(yùn)行情況來(lái)看，這些設(shè)備相比國(guó)產(chǎn)設(shè)備技術(shù)較為成熟，

12、處理效果較好，故障率低。如：超細(xì)格柵機(jī)采用德國(guó)琥珀原裝進(jìn)口設(shè)備，攔截細(xì)小渣物能力強(qiáng)，為生物濾池正常運(yùn)行提供了重要保障。與此相比，在其他一些污水處理廠，很多國(guó)產(chǎn)超細(xì)格柵攔截渣物效果差，有的甚至根本不出渣，造成生物濾池運(yùn)行負(fù)荷加大。同時(shí)未處理的細(xì)纖維、頭發(fā)絲、塑料細(xì)繩等渣物將濾頭纏住，造成濾料嚴(yán)重堵塞，過(guò)水量逐漸降低，導(dǎo)致沖洗強(qiáng)度提不高，沖洗次數(shù)增多效果卻差，恢復(fù)時(shí)間增長(zhǎng)，處理水質(zhì)不好，甚至部分污水處理廠在沖洗時(shí)因堵塞問(wèn)題出現(xiàn)濾板沖壞現(xiàn)象，造成重大損失；又如：污水泵采用ITT飛力泵，提升泵房水泵設(shè)計(jì)流量為600m3/h，功率為55KW，而實(shí)際采用ITT飛力泵流量為700m3/h，功率卻為45KW，

13、大大提高了該機(jī)的使用效能，并且?guī)啄陙?lái)只大修了1臺(tái)次；再如：電動(dòng)閥門(mén)采用一體化依波羅閥門(mén)，使用的是德國(guó)auma電動(dòng)頭，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行可靠，減少了閥門(mén)、電動(dòng)控制分離的繁瑣；還有自控儀器儀表采用EH等，這些設(shè)備使用至今，技術(shù)狀況良好。5.2根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)控工藝運(yùn)行按設(shè)計(jì)要求沉砂池需要連續(xù)運(yùn)行，但從實(shí)際運(yùn)行的情況來(lái)看，沉砂池大部分時(shí)間基本不出渣，可將連續(xù)運(yùn)行改為間隙運(yùn)行；按設(shè)計(jì)要求沉淀池刮吸泥機(jī)每天運(yùn)行3次，每次約1小時(shí)。在操作實(shí)務(wù)中我廠經(jīng)根據(jù)出泥的實(shí)際濃度情況，將刮吸泥機(jī)的運(yùn)行次數(shù)調(diào)整為每天1次每次約1小時(shí)。但在此項(xiàng)操作中要注意及時(shí)的將污泥抽走并進(jìn)行脫水處理，防止因污泥沉淀過(guò)久，造成磷的釋放，使

14、總磷值增加。調(diào)整反沖洗時(shí)間和反沖洗強(qiáng)度，并在反沖洗一個(gè)池組時(shí)將對(duì)應(yīng)的另一級(jí)池組鼓風(fēng)機(jī)關(guān)閉。將設(shè)計(jì)一級(jí)池組沖洗時(shí)間1624小時(shí)變?yōu)?636小時(shí)，二級(jí)池組的3648小時(shí)變?yōu)?672小時(shí)；并將全自動(dòng)沖洗改為由人工現(xiàn)場(chǎng)指揮，中控室遠(yuǎn)程操作沖洗，可在保證沖洗質(zhì)量的情況下降低沖洗次數(shù)，降低能耗。5.3二級(jí)濾池與一級(jí)濾池兩者間的效果差我廠設(shè)計(jì)為兩級(jí)生物濾池，經(jīng)過(guò)與現(xiàn)行設(shè)計(jì)的一級(jí)濾池工藝對(duì)比和分析，我們認(rèn)為二級(jí)濾池的強(qiáng)化處理的效果要比一級(jí)濾池略好，且更具保險(xiǎn)性。另，兩級(jí)生物濾池工藝可在一級(jí)濾池經(jīng)過(guò)沖洗后，過(guò)水可立即進(jìn)入到二級(jí)濾池，不需要等一級(jí)濾池出水恢復(fù)后再到二級(jí)，保證了正常的處理水量。而只設(shè)計(jì)一級(jí)生物濾池時(shí)，則必須經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能恢復(fù)正常過(guò)水。（表五）一、二級(jí)指標(biāo)對(duì)比（2010年7月份水質(zhì)）項(xiàng)目區(qū)分氨氮CODBODSS進(jìn)水27220105120一級(jí)出水8.4344.12122二級(jí)出水1.5632.716.5135.4工藝的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn).1該工藝占地面積小，我廠設(shè)計(jì)能力為日處理4萬(wàn)噸，占地面積為28.35畝。.2容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時(shí)間短，出水水質(zhì)好。我廠現(xiàn)執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)B標(biāo)，其部分出水指標(biāo)如COD、氨氮優(yōu)于一級(jí)A標(biāo)。.3不需要設(shè)置終沉池。.4生物濾池掛膜時(shí)間較快，一般掛膜時(shí)間在15天左右，最快時(shí)在7天左右。.5自動(dòng)化程度高，減輕