阐述曝气生物滤池工艺在污水处理厂的应用

阐述曝气生物滤池工艺在污水处理厂的应用

易定文

惠州市同方水务有限公司广东惠州516000

摘要：曝气生物滤池工艺是一种新型污水处理工艺，在上个世纪90年代初就被利用在污水处理领域。曝气生物滤池污水处理的突出优点，是在确保良好处理效果的基础上，最大程度简化处理工艺，在处理过程中将生物处理有机质和物理截留悬浮固体进行集成，不再经过后续二沉池处理。此外，曝气生物滤池工艺自动化程度高，处理后的出水水质好，不仅节能降耗，还有很强的抗冲击能力。为了提高城市环境质量、缓解城市环境污染等问题，人们应该顺应时代发展的需求牢牢掌握曝气生物滤池工艺技术，保护水资源环境的同时促进我国经济的发展。

关键词：曝气生物滤池；生活污水；处理技术；应用

1.曝气生物滤池的工艺原理

曝气生物滤池是充分借鉴污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，将生物降解与吸附过滤两种处理过程合并在同一单元反应器中。以滤池中填装的粒状填料（如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等）为载体，在滤池内部进行曝气，使滤料表面生长着大量生物膜，当污水流经时，利用滤料上所附生物膜中高浓度的活性微生物氧化分解作用，充分发挥微生物的生物代谢、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留作用，实现污染物的高效清除，同时利用反应器内好氧、缺氧区域的存在，同步实现脱氮除磷的功能。

2.工艺特点

曝气生物滤池的特点。曝气生物滤池采用粒径较小的颗粒状填料作为微生物载体，在污水处理的过程中由于污泥负荷低，过滤出来的水不仅水质较好而且水质稳定。其特点主要有：①曝气生物滤池占地面积小；②工艺简单，成本投入少；③填料容易被微生物吸附，生物膜具有较高的活性；④曝气生物滤池在运行的过程中空气从下至上对填料进行供氧，氧气利用率高，节省大量动力。

3.曝气生物滤池运行的影响因素

曝气生物滤池运行的主要影响因素与滤池的功能、停留的时间、滤池反冲洗的效果、进水的水质、滤池的温度、PH值等因素有关。曝气生物滤池是一种生物膜的处理工艺，因为在滤料载体的表面都附长着生物体，污水在载体表面流过时，通过载体表面的生物对有机物进行氧化或分解作用，对污染物质进行分解，从而使水质得到净化。

3.1气水比

曝气生物滤池采取合适的气水比，对污水处理的效果有着重要的作用。气水比过低，微生物的活性受到抑制，会降低有机物的氧化降解，气水比过高，不但会增加能耗，而且池内的冲刷力量加大，会使生物膜上的微生物减少，不利于污水的净化。罗国荣、孙小斐等人研究，随着气水比的增大，氨氮的去除率也逐渐增大，但是随着气水比增大至水中溶解氧接近饱和时，氨氮去除率的增加幅度会越来越小，COD的去除率和气水比的关系，也存在同样的趋势；而气水比对亚硝酸盐氮去除率的影响不大，气水比增大，亚硝酸盐氮去除率缓慢增大。

3.2停留时间

停留时间过短，滤池滤速变快，滤料上的生物膜与污水中的污染物接触时间变短，不利于微生物很好的发挥氧化降解功能；另一方面，滤池滤速变快，污水的冲刷力变强，使滤料层对污水中悬浮物的过滤能力降低，同时也会对滤料的生物膜产生冲击而部分脱落。研究证明，停留时间在一定的范围内增加，COD的去除率会缓慢增加，氨氮的去除率也会有一定的提高。

3.3温度

微生物的生长，除了必要的营养供给外，还要有合适的温度，高温环境（50℃以上）和低温环境（0℃以下）均不利于微生物的生长。在适宜的温度范围内，大多数微生物的新陈代谢速率随着温度升高而相应提高，温度每升高10℃，微生物的生化反应速率可提高1倍。绝大部分微生物最适宜的生长温度在20℃-30℃，在此范围内，微生物生理活动旺盛，处理效果较好。一般而言，曝气生物滤池的最低和最高温度控制在10℃-35℃，所以在冬季，需要对曝气生物滤池的运行温度进行及时监督，确保微生物新陈代谢的最佳温度。

3.4PH值

合适的PH值，是污水处理的最基本条件，PH值直接影响着曝气生物滤池中微生物的生长和代谢。在滤池中，不仅生长有好氧菌，而且有厌氧菌，好氧菌微生物最佳的PH值在6.5-9之间，厌氧菌微生物的最佳PH值在6.8-7.2之间，所以曝气生物滤池的PH值应控制在中性或略偏碱性。曝气生物滤池一般在污水处理的后续阶段，所以除了对滤池的PH值进行监控外，还应对污水处理厂的来水PH值进行及时跟踪，发现PH值异常时，及时控制进水量或者采取其它措施保证PH值在要求范围内。

以上都是影响曝气生物滤池的主要因素，通过了解掌握这些影响因素，就可以更好的处理曝气生物滤池工艺的各种有关问题，从而可以提高曝气生物滤池的运行效率。以上几个影响曝气生物滤池运行的因素非常重要，充分的了解、把握这些影响因素，不仅可以做到节省百分之十的能耗，还可以延长整个曝气生物滤池系统的使用寿命。

4.污水处理中曝气生物滤池常用工艺

4.1BIOCARBONE工艺

该工艺使用的滤料为球形陶粒，比重大于1，污水自上而下流动，中下部为曝气装置，底部为反冲洗装置。实际污水处理过程中借助于气水的联合反冲，有效清理硝化和反硝化杂质。该工艺在工业污水处理方面应用较为普遍，但是由于其特性，在应用过程中要注意堵塞现象。

4.2BIOSTRY工艺

该工艺使用的填料是乙苯乙烯，填料悬浮比重小于1，污水和空气经过底部装置被导入到滤料中，在滤料底部安装滤头滤板装置确保污水处理过程中污水能够直接与滤头接触，避免发生堵塞现象。

4.3BIOFOR工艺

该工艺使用的滤料为轻质陶粒，填料悬浮比重大于1，污水在装置底部被引入，滤层下方设置承接层，上层不再设置滤板，并且在承接层设置曝气管，水与空气在反冲运行中同时进入滤层。该工艺的突出优点是装置不容易堵塞，是当前应用比较常见的一种工艺。

5.曝气生物滤池的实际应用

污水处理方面，曝气生物滤池具有很高的使用价值。当前，污水处理厂处理的污水多数是工业污水和生活污水混合物，因此，在使用曝气生物滤池处理技术的过程中填充物主要为生物陶粒。实际应用中的具体处理过程如下：①第一阶段，启动和挂膜阶段。该阶段的第一项工作是检查配气和配水的合理性，确保装置水、气路畅通无堵，原因在于曝气和反冲洗过程中，气路畅通是关键条件。对装置检查合格之后，下一项工作是填料和挂膜，污水处理厂通常采用自然挂膜和接种挂膜相结合，从季节角度考虑，夏季通常优先选用自然挂膜，原因在于夏季气温较高，能够用少量进水实现微生物的大量繁殖，达到污水处理的目的。在污水处理过程中，如果水中的可降解微生物含量较少，则需要使用接种挂膜进行辅助，并且在处理过程中要对有机物浓度进行实时监测，可降解有机物，去除程度达到20%-30%之间时挂膜完成，通常情况下，完成挂膜需要1个月时间。②第二阶段，运行维护。该阶段工作在挂膜完成之后进行，由于污水处理过程中微生物的敏感度很容易影响到生物陶粒，因此，处理过程要规范化，最大限度降低影响。具体做法是：科学维护滤池滤水环境，这样可以有效避免滤池负荷过大造成的不稳定性影响；要保持稳定供气，避免出现曝气停止或者是不足现象；污水处理过程中要严格按照规定进行反冲洗，由于反冲洗水量气量较大，长时间反复冲洗，此过程中滤料会被造成冲击，污水处理能力会受到很大影响，因此，要定期稳定进行反冲洗，才能有效提高污水处理质量。

6.结语

曝气生物滤池在我国已有广泛应用，随着社会的发展和水资源的紧缺，对污水处理后的水质要求必将日益提高，更高的污水水质排放标准和污水回用水水质标准也已出台，这为曝气生物滤池在污水处理厂作为深度处理技术，或在工业废水处理中的应用创造了条件。

参考文献：

[1][美]梅特卡夫和埃迪公司，废水工程处理及回用。北京，化学工业出版社，2015。

[2]郑俊，吴浩汀。曝气生物滤池工艺的理论与工程应用。北京，化学工业出版社，2014。