曝气生物滤池(BAF)是一种新型高负荷淹没式三相反应器,它兼有活性污泥法和生物膜法两者优点,并将生化反应与吸附过滤两种处理过程合并在同一构筑物中完成。根据处理目标的需要,曝气生物滤池可以是一种单独碳氧化(二级处理、下向流)处理反应池,亦可以是碳氧化/硝化(三级处理、上向流)合并处理的反应器。曝气生物滤池应用于城市污水处理工程中,可省去二次沉淀池,其工艺流程见图1。
对于国内一般的城市污水而言,进水含氮量为20～40mg/L,根据《污水综合排放标准》(GB8978-96)城镇二级污水处理厂一级排放标准,BOD≤20mg/L,NH3-N≤15mg/L,硝化率要求仅为25%～63%。当曝气生物滤池有机负荷在210～313kgBOD/(m3・d)范围内时,NH3-N的硝化率为50%～75%。因此,在曝气生物滤池的设计中只需考虑单独碳氧化处理要求。当污水有除磷要求时,可在该工艺处理流程的初级处理阶段(初沉池前)投加混凝剂(如铁盐),可获得80%～90%的除磷率。
曝气生物滤池工艺流程
曝气生物滤池池型结构见图2。其工艺过程是,经初级处理后的污水进入曝气生物滤池V型进水布水槽1,通过V型槽布水孔进入生物反应过滤区,该区由生物反应过滤层2和承托层3组成。生物反应过滤层内装填圆形轻质陶粒滤料,这种滤料表面粗糙,容易粘附、生长高浓度生物膜,该膜不受泥龄限制,种类丰富,不同滤层段都能自然形成与本段水质相适应的优势种类。
在靠近生物反应过滤区进水口的滤层段内,有机物浓度高,异养菌群占优势,大部分BOD在此得到降解,而在滤层深部,硝化菌等自养菌不受有机物浓度及异养菌产生的抑制,成为优势菌种,具有良好的硝化作用。生化反应需要的氧气,可通过曝气布气管7进入反应过滤层,空气在滤料空隙间曲折上升,与污水及滤料表面上附着的生物膜充分接触,完成污水中有机物的降解和氨氮的硝化。
经生物接触氧化、过滤处理后的水,由处理水收集支管4收集后,通过收集干管5流出池外。随着处理过程的进行,生物反应过滤层中拦截的悬浮物不断增多,滤料表面上粘附的生物膜逐渐增厚,滤层中的空隙逐步被阻塞,水头损失随之增加,达到最大允许水头损失,需进行反冲洗。
反冲洗采用气水联合冲洗。反冲洗空气由空气进气管8进入反冲洗空气布气管9,均匀地进入反应过滤层,使粘附在滤粒颗粒表面上的大量生物膜被剥落下来,随后、进行气水联合反冲洗,反冲洗水由干管5进入布水支管4,以大阻力配水的形式进入过滤层,在气水共同作用下,滤料层产生松动,并略有膨胀(膨胀率为10%～15%,膨胀率过大,使滤料处于流化状态,不利于其表面生物膜的去除),使老化的生物膜、悬浮杂质随水流带出滤层,最后用水把过滤层冲洗干净。反冲洗废水由排水槽10收集后排出池外。
