工藝流程說明
污水經(jīng)格柵去除粗大漂浮、懸浮物后，進入出沉池或水解酸化池（強化預(yù)處理池）進行沉砂、除油和沉淀同時去除部分 SS 、 COD 、 BOD 等物質(zhì)經(jīng)預(yù)處理的污水進入1級 BAF-C/N 濾池（或 DN 沉淀池），絕大部分 COD 、 BOD 在此進行降解，部分氨氮進行硝化（或反硝化）接著污水進入二級 BAF-N 濾池（或 C/N 濾池），進行氨氮的*硝化及 COD,BOD 地進一步降解，同時進行化學(xué)除磷，以出水總磷≤ 0.5mg/l,NH3-N ≤ 5 mg/l,TN ≤ 10mg/l過程中，在一二級 BAF 底部進行供氧濾池一段時間后需對濾池進行反沖洗；反沖洗采用水聯(lián)合反沖洗，反沖洗污水通過水緩沖池返回初沉池或水解酸化池，與原污水混和初沉池或水解酸化池的剩余污泥進行脫水處理，泥餅外運處置。若選用 DN 濾池 +C/N 濾池的脫氮工藝，則需將 C/N 濾池的出水回流 。
工藝
（1）格柵井
格柵井內(nèi)采用 1臺機械細格柵，寬 600mm，間隙 5mm。主要用于攔截污水中較大的固體漂浮物和懸浮物，以防止其在調(diào)節(jié)池中積聚沉淀和堵塞水泵及管道，后續(xù)處理工藝正常。柵渣每天人工清理外運。
（2）調(diào)節(jié)池
由于中小城鎮(zhèn)來自各時段的污水水量不均勻且波動性較大，故設(shè)一調(diào)節(jié)池來緩沖水量，均勻水質(zhì)，以避免沖擊負荷對生化處理的影響。調(diào)節(jié)池采用地下式，設(shè)計停留時間為 6h，效容積為 1250m3，工藝尺寸為：21 m×12 m×5.5m（高 0.5m）。池內(nèi)設(shè)潛水防堵污水泵 3臺（2用1備），Q=110m3/h，H=13m，將調(diào)節(jié)池內(nèi)污水提升至水解酸化池；同時設(shè)置 GQT040×480（功率 4.0kw）高速推流器一臺，起攪拌混合，防止污水中懸浮物沉積在池底。
（3）水解酸化池
水解酸化工藝屬于升流式厭氧污泥床反應(yīng)器技術(shù)范疇。水解池內(nèi)分污泥床區(qū)和清水層區(qū)，待處理污水以及濾池反沖洗時脫落的剩余微生物膜由反應(yīng)器底部進入池內(nèi)，并通過帶反射板的布水器與污泥床快速而均勻地混合。污泥床較厚，類似于過濾層，從而將進水中的顆粒物質(zhì)與膠體物質(zhì)迅速截留和吸附。由于污泥床內(nèi)含高濃度的兼性微生物，在池內(nèi)缺氧條件下，被截留下來的機物質(zhì)在大量水解—產(chǎn)酸菌下，將不溶性機物水解為溶解性物質(zhì)，將大分子、難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的物質(zhì)；同時，生物濾池反沖洗時出的剩余污泥（剩余微生物膜）菌體外多糖粘質(zhì)層發(fā)生水解，使細胞壁打開，污泥液態(tài)化，重新回到污水處理系統(tǒng)中被好氧菌代謝，達到剩余污泥減容化的。由于水解酸化的污泥齡較長（一般 15～20 天），所以在本設(shè)計中，采用水解酸化池代替常規(guī)的初沉池，除達到截留污水中懸浮物的外，還具部分生化處理和污泥減容穩(wěn)定的功能。水解酸化池設(shè)計停留時間為 3.6h，效容積為 750m3，共分 2格，每格工藝尺寸為：13 m×5.5 m×5.6m（高 0.35m）。中間管廊工藝尺寸為：13 m×2.0 m×5.6m。水解酸化池泥層高 2.5m。泥位置主要位于泥層上部，池底設(shè)砂設(shè)施，泥齡一般 18 天左右，設(shè)計污泥混合區(qū)濃度 20g/L，泥區(qū)總體積約為 320m3，每天產(chǎn)干泥量約 0.25 噸。
（4）DC 曝氣生物濾池
1段 DC 曝氣生物濾池以去除污水中碳化機物為主，在該段濾池中，優(yōu)點生長異養(yǎng)菌，沿濾池高度方向從底部進水端到出水端機物濃度梯度處于遞減，其降解速率也呈遞減趨勢。在端由于機物濃度較高，異養(yǎng)微生物處于對數(shù)增殖期，微生物濃度很高，?
BOD 負荷率也較高，機物降解速率很快，而此時自養(yǎng)菌處于抑制狀態(tài)；隨著降解的進行，在濾池中機物濃度沿水流自下向上不斷降低，異養(yǎng)微生物處于減速增殖期，微生物膜增長緩慢，而自養(yǎng)微生物處于增殖工程，DC 曝氣生物濾池zui終出水中的機物已處于較低水平。
（5）N曝氣生物濾池
二段 N曝氣生物濾池主要對污水中的氨氮進行硝化，在該段濾池中，由于機物濃度較低，異養(yǎng)微生物較少，優(yōu)點菌種為自養(yǎng)型硝化菌，可將污水中的氨氮氧化成硝酸氮或亞硝酸氮。
N 曝氣生物濾池效容積為 295m3，共分 2格，每格工藝尺寸為：5.0m×5.0m×6.2m（高 0.3m）。濾料總體積為 174m3(粒徑φ3～6mm) 。濾料厚 3.4m，填料層停留時間 25min，容積負荷 0.45kgNH3-N/m3濾料·d，空塔濾速 v=4.17m/h。。單格供氧量 21kgO2/h，水比2.2：1。反沖洗形式為洗、水聯(lián)合、水漂洗，反沖洗周期取 36～48h。
濾池配水共通過約 52 塊濾池濾板和 1820 個濾池長柄濾頭。出水采用 2套柵型穩(wěn)流器、單堰出水。反沖洗方式泥，穿孔管曝。
（6）DN 生物濾池
三段 DN 生物濾池主要用來進行反硝化反應(yīng)，以滿足出水對 TN 的要求。同時可根據(jù)當放規(guī)準要求 TP≤0.5mg/l 時，在該級濾池的進水口投加鐵鹽進行化學(xué)除磷。采用后置反硝化濾池需外加碳源，如甲醇等。
DN 生物濾池效容積為 102m3，設(shè)計 1座，工藝尺寸為：4.6m×4.6m×5.1m（高0.3m）。濾料總體積為 53m3(粒徑φ3～6mm) 。濾料厚 2.5m，填料層停留時間 8min，容積負荷2.0kgNO3--N/m3濾料·d，空塔濾速 v=9.8m/h。反沖洗形式為洗、水聯(lián)合、水漂洗，反沖洗周期取 36～48h。 ?
濾池配水共通過約 22 塊濾池濾板和 763 個濾池長柄濾頭。出水采用 1套柵型穩(wěn)流器、單堰出水。反沖洗方式泥。
（7）清水池
提供濾池反沖洗的水，作為反沖洗泵的吸水池。1座，半地上式，工藝尺寸：5.0m×5.0m×4.0m（高 0.3m）。
（8）反沖洗緩沖池
對濾池反沖洗瞬時大水量進行緩沖調(diào)節(jié)，保護水解池的正常。 1 座，半地上式，工藝尺寸：5.0m×5.0m×4.0m（高 0.3m）。
（9）鼓風(fēng)機房、反沖洗水泵
鼓風(fēng)機房 1座，長×寬=26m×7m。 DN 曝氣生物濾池選用 Q=6m3/min，風(fēng)壓 5.5 米水柱的羅茨風(fēng)機 3臺（2用1 備）；N曝氣生物濾池選用 Q=4.0m3/min，風(fēng)壓 5.5 米水柱的羅茨風(fēng)機 3臺（2用1 備）。三段濾池共選用反沖洗鼓風(fēng)機 3臺，Q=20.0m3/min，風(fēng)壓 9.0 米水柱；反沖洗單級雙吸離心泵 3臺，Q=380m3/h，H=9.0m。
要求
預(yù)處理
為了使曝氣生物濾池能較長的周期,減少反沖次數(shù)降低能耗,運用BAF 的工藝都需對進水進行預(yù)處理,否則原水中的大量雜質(zhì)和SS 將進入曝濾池,將會堵塞曝、布水系統(tǒng),給系統(tǒng)的帶來嚴重的后果。尤其是濾池用于二級處理時,往往需投加藥劑才能達到這一要求,藥劑的使用不僅增加了,部分藥劑還將降低堿度,進而影響硝化,這是運用BAF 工藝時需要考慮的問題。
除P脫N
在生物除P 技術(shù)中,將脫N 和除P 相結(jié)合的系統(tǒng)對除P 不利,因為除P 脫N 本身是一對不可調(diào)和的矛盾,如DO 太低除P 率會下降,硝化反應(yīng)受到限制,污泥沉降性能差,如DO 太高,則由于回流厭氧區(qū)DO 增加,反硝化受到限制,同時NO3- N 的濃可影響厭氧區(qū)P 的釋放。因為,P 的釋放為厭氧環(huán)境,如果NO3- N 存在就表明只能為兼氧環(huán)境。
從BAF 工藝看，完用生物除P 是很難達到放規(guī)準的。用生物除P 就失去了生物濾池高負荷的點,造成投資過大,因此用加FeCl3 藥劑的方法除P ,而生物濾池由于耐水力沖擊負荷,可使處理后的水量回流,并在中加化學(xué)藥劑,將化學(xué)處理和生物處理同時于系統(tǒng)中,達到除P 脫N ,使化學(xué)藥劑用量相對減少,從而降低。
中應(yīng)注意的問題
①溶解氧 為了實現(xiàn)消化、反硝化，必須在各段濾池中連續(xù)測定溶解氧數(shù)值，并加以控制調(diào)節(jié)。在DC、N濾池中的曝階段需要不斷調(diào)節(jié)溶解氧水平，使溶解氧達到較高水平（2～3mgO2/L）。DN濾池反硝化必須在缺氧的條件下進行，而在氧的條件下反硝化過程就停止，所以中應(yīng)使濾池中的溶解氧濃度達到較低水平（約0.2～0.5mgO2/L）。
②濾料更新更換 因曝氣生物濾池需定期進行反沖洗，濾料會因反洗強度控制不當或磨損等原因而少量流失或損耗，故要定期根據(jù)填料損耗程度和處理水質(zhì)狀況進行適量補充，該過程一般集中在每年大修時進行。
③反沖洗 在曝氣生物濾池中，隨著的進行，濾料上生長的微生物膜漸漸增厚，在增厚初期，利于去除率的提高；而在增厚到一定程度時，微生物的活性降低，并開始一定程度的脫落。正常時，微生物膜的厚度一般應(yīng)控制在300～400μm，此時生物膜新陳代謝能力強，。當膜的厚度過這一范圍時：a.氧的傳遞速率減小，微生物吸收的氧量過低，影響微生物的增殖，生物膜活性變差，同時又抑制絲狀菌的生長，結(jié)果使去除能力降低，出水水質(zhì)變壞；b.傳質(zhì)速度減緩，使微生物吸收機物濃度過低，造成營養(yǎng)不足。此外，進水中的顆粒物質(zhì)被截留在濾池的濾料空隙中，同時，過量生長的微生物也聚集在生物曝濾池表面和填料的空隙中。隨著處理過程的持續(xù)，填料的空隙率減小，這時曝氣生物濾池的加大了濾池的水頭損失，zui后總的水頭損失可能達到或接近使設(shè)計流量通過生物曝濾池所必需的水頭，或出現(xiàn)顆粒穿透。在這種情況下，曝氣生物濾池應(yīng)立即停止并進行反沖洗。
反沖洗是維持曝氣生物濾池功能的關(guān)鍵，其基本要求是：在較短的反沖洗時間內(nèi)，使填料得到適度的清洗，恢復(fù)濾料上微生物膜的活性，并將濾料截留的懸浮物和老化脫落的微生物膜通過反沖洗而出池外。反沖洗的質(zhì)量對出水水質(zhì)、工作周期、狀況的影響很大。
反沖洗程序為：先單獨用空進行反沖洗，然后采用水聯(lián)合反沖洗，停止清洗30s，zui后用水清洗。在進水管、出水管、反沖洗水管和空管道上均安裝自動閥門，并通過微機對整個反沖洗過程進行自動程序控制。
曝氣生物濾池工藝解析
武威市曝氣生物濾池，曝氣生物濾池是由滴濾池發(fā)展而來，屬于生物膜法范疇，zui初用作三級處理，后發(fā)展成直接用于二級處理，自90年代初在歐洲建成*座采用該工藝的城市污水處理后，該工藝已在歐美和日本等發(fā)達廣為流行，目前上已3500多座大大小小的污水處理了這種技術(shù)。該工藝綜合了過濾、吸附和生物代謝等多種凈化，使其具、占地面積省、、、、操作管理方便并可省去二沉池等優(yōu)點。
曝氣生物濾池（ Biological Aerated Filter, 簡稱BAF）技術(shù)是在充分吸取外曝氣生物濾池(BAF)優(yōu)點的基礎(chǔ)上而發(fā)展起來的，它的zui大點是使用一種的球形陶粒填料，在其表面及開口內(nèi)腔空間生長微生物膜，污水由下向上流經(jīng)濾料層時，微生物膜吸收污水中的機污染物作為其自身新陳代謝的營養(yǎng)物質(zhì)，并在濾料層下部提供曝供氧的條件下，、水同為上向流態(tài)，使廢水中的機物得到好氧降解，并進行硝化脫氮。它定期利用處理后的出水對濾池進行反沖洗，除濾料表面增殖的老化微生物膜，以微生物膜的活性。
技術(shù)特點
1 、 總體投資省，包括機械設(shè)備、自控電系統(tǒng)、土建和征地費；
2 、，通常為常規(guī)處理工藝占地面積的 1/5-1/10 ，區(qū)布置緊湊，美觀；
3 、處理出水，可達到中水水質(zhì)規(guī)準或生活雜用水水質(zhì)規(guī)準；
4 、工藝流程短，氧的傳輸，供氧動力消耗低，處理單位污水的電耗低；
5 、過濾速，處理負荷大大高于常規(guī)處理工藝；
6 、抗沖擊能力強，受候、水量和水質(zhì)變化影響小，別適合于寒冷天地區(qū)，并可間歇；
7 、可建成封閉式房，減少臭、噪聲對周圍環(huán)境的影響，視覺感官效果好；
8 、管理方便，便于維護；
9 、部模塊化結(jié)構(gòu)，便于進行后期的改擴建；
工藝性能
過濾速度：2～8m/h（反硝化時>10m/h) 反沖洗空速度：60～90m/h
固體負荷能力：4～7kg/ BOD 機負荷：2～6kg/.d
COD 機負荷： 4～12kg/.d 系統(tǒng)氧效率：30 ～35%
城市污水處理噸水造價：800～6000 硝化（10 ℃）：0.6～1.0kg/.d
脫氮(10℃)：1.5～2.5kg/.d 反沖洗水量：5～6升/ ㎡.s
產(chǎn)泥量：0.6～0.7kg/去除kgBOD.d 城市污水處理噸水電耗：0.2 ～0.25度
武威市曝氣生物濾池
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