污水处理中曝气生物滤池的使用研究

杨鑫 陶建

（江西弘毅环境工程有限公司）

污水处理中曝气生物滤池的使用研究

杨鑫 陶建

（江西弘毅环境工程有限公司）

我国是水资源相对匮乏的国家，很多城市都出现缺水现象。我国的污水排放总量也逐年递增，呈现上升趋势，大量的生活污水没有经过处理或处理无效排放后会造成环境的污染，使得水资源短缺现象变得愈发严重。曝气生物滤池，是一种新型的污水处理技术，本文针对我国污水处理方法进行分析，阐述了污水处理技术中的曝气生物滤池的使用方法。希望使本文对同行或类似工程，能够提供借鉴帮助，为我国污水处理技术的发展做贡献。

水资源；环境；污水处理；曝气生物滤池；技术；水污染

1 引言

在我国，污水处理工作的资金与技术是影响污水处理效果的重要因素，在我国日后的发展中，需要找到便于管理，成本少，又满足我国国情的污水处理技术。曝气生物滤池，是一种新型的污水处理技术，占地面积小，建设投资成本低，设备操作简单，运行成本低，污水处理质量好。曝气生物滤池能单独使用，也可以与其他污水处理方法共同使用，这符合我国水资源短缺，以及大量的污水没有办法及时处理的现状，这项污水处理技术为我国的污水处理工作带来了新的进展。

2 污水处理的原理和目的

大部分的城镇污水处理厂，一般采用二级生化处理技术，将处理后的废水直接排放。也可以对部分废水进行深度处理，实现水资源重新利用，节约水资源、保护环境。对污水进行深度处理，是希望可以进一步除去二级处理水中的悬浮物、COD、溶解性有机物、氮类污染物。经过二级生化处理的污水，有大量的活性污泥碎片，可以通过生物接触氧化法进行处理，这一方法也适合大规模的污水处理。

3 曝气生物滤池的概念分析

曝气生物滤池，是由欧美发展的新型污水处理技术，滴滤池借鉴快滤池的形式，发展而来，在同一反应器内同时完成，生物氧化、固液分离的作用，不需要第二沉池。随着现代环境对水质要求的逐渐提高，曝气生物滤池在世界的城市污水处理应用中，获得了广泛的好评。目前在全球已经有百座污水处理厂，采用了曝气生物滤池技术，并取得了良好的污水处理效果。

在接触性氧化法的脱氮工艺中，采用曝气生物滤池是较为可行的污水处理方法。通过曝气系统的供氧，以及多孔生物载体，较大的比表面积，物质传输性能好，适合三级污水处理，在低浓度下利于硝化细菌的生长，可以对污水中的COD，BOD5，NH3-N有较好的去除作用。

4 曝气生物滤池的工作原理和操作方法

曝气生物滤池的组成部分主要分为：填料床，曝气装置。填料床中大部分物质是以各种颗粒状的填料，进行填充，在底部安装曝气装置，污水可以从上或下的流经反应器。

曝气生物滤池有很多操作方法和形式，有各自的特点，但是基本的原理是一致的。曝气生物滤池中的填料物质，在污水底物和氧气的作用下，使生物膜附着在表面，这层生物膜对污水处理起着至关重要的作用，通过微生物的氧化分解，以及生物膜和填料的吸附阻留作用，将污水中的杂质和杂物进行氧化分解，通过生物膜内部环境和厌氧段硝化反应，水流方向决定的食物链分级捕食作用下，进行沉淀过滤，从而实现污水净化的作用。这种方法充分发挥了快滤池和生物接触氧化等方法，使得污水处理实现了较好的效果。

曝气生物滤池运行过程中，一个运行周期包括过滤，反冲两个阶段。污水中的有机物可以在过滤环节中，通过填料中的生物膜氧化分解，以及滤料的絮凝、过滤作用，将水中分解出的物质进行吸附。但是反复的过滤环节会使得，填充料中的杂物逐渐增加，从而影响过滤的效果和能力。这就需要我们对填充料进行反复冲洗，冲刷掉其中的杂质，使滤料表面重新形成新的生物膜，这就是一个运行周期。

5 曝气生物滤池的工艺原理

结合污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计理念，通过使生物进行降解、吸附过滤，这两种技术合并在同一反应器内，在通过滤池中的填料物质为载体，在生物滤池内进行曝气，从而使滤料表面生长大量的生物膜。在污水流经时，利用滤料表面的生物膜，高浓度的活性微生物强氧化分解，滤料颗粒较小，可以充分发挥，微生物的代谢，絮凝功能。通过生物膜和填料的物理吸附作用，以及阻留作用，将污水反应器中沿水流方向的食物链，进行分级捕食，从而实现高质量的污染物清除，并利用反应器内的，好氧缺氧细菌的存在，进行脱氮除磷。

6 曝气生物滤池的常见形式

6.1 采用BIOCARBONE技术

BIOCARBONE是曝气生物滤池最早的使用形式，由法国公司研发设计，使用球形陶粒当作滤料，通过自上而下的污水流向进行过滤，滤料层的下部，是曝气管路位置的所在。而气水反冲装置，位于曝气滤池的底部。通过气水联合的反冲作用，实现，硝化，反硝化和化学需氧量的去除作用。在该方法实施之前，在过滤池中要融合生物膜处理技术，和物理过滤技术，对工业废水和城市污水进行处理。

6.2 采用BIOSTYR技术

BIOSTYR金属是法国公司在BIOCARBONE技术上加以改进的成果。将聚苯乙烯作为填料，污水与空气从过滤装置的底部进入，通过滤料时可将滤料顶部安装滤头，滤板，避免滤料的流失，也便于滤料的维修与更换。因为滤板上方是反冲水储存区域，中下方是曝气管，可以在重力作用下进行，清洗滤料，在装置中增加回流泵，实现硝化，反硝化，从而节约成本。

6.3 采用BIOFOR技术

该种技术使用的滤料是沉浮式轻质陶粒，污水由装置的底部进入，该方法的滤料层上没有滤板，曝气管也位于滤层下的承托层，极大程度地避免曝气孔堵塞现象的发生，在进行反冲再生时，空气和水一同进入滤层，该方法操作简单，应用广泛。

7 曝气生物滤池在污水处理中的优势和劣势

7.1 优势

曝气生物滤池不需要二次建设沉淀池，极大程度上的节约了占地和建设资金，由于滤料的粒径较小，生物含量较高，通过冲洗可以实现生物膜的更新应用，从而提高生物膜的活性，使得污水在短时间内就能净化处理。曝气生物滤池相比较其他传统的污水处理工艺，水力负荷，容积负荷较大，停留时间短，生物处理面积，体积较小。在BIOFOR技术中，通过填料截留和生物膜的絮凝作用，使得出水的SS较低，周期性的反复冲洗也使得生物膜不断更新，生物膜的活性也随之增加，从而吸附，截留一些较难降解的物质。但是由于氧的传输效率较高，曝气量小，供氧动力消耗不足，使得在BIOFOR技术中的曝气量比其他污水处理法低，对氧的利用率高达20～30%，从而具备较强的抗冲击负荷能力，挂膜成功的装置能够在6～10℃的水温下运行，耐低温运行，且有较好的运行效果，又因为曝气生物滤池生物膜更新速度快，启动时间短，又是模板化的结构，使得后期的改建和扩建方便简单，易操作。

7.2 劣势

由于曝气生物滤池对污水中的SS有着高标准的要求，且曝气生物滤池中的填料粒径较小，可以在较短的水力停留时间截留SS。但是这种曝气生物滤池，水损失很大，进一步对SS进行截留，实现沉淀池的作用，还是有较大的水损失，从而使得水的总提升高度有所增加。在曝气生物滤池反复冲洗的环节中，水力负荷在短时间内产生较大影响力，使得冲出的水直接回流到初沉淀池内，从而对初沉淀池产生较大的冲击负荷力。如果在曝气生物滤池的运行和设计中，存在失误，还会导致滤料的流失。

8 结束语

曝气生物滤池是现代新型的污水处理技术，对于传统的污水处理技术来说，有着很大的优势。曝气生物滤池不仅仅满足了我国经济社会的发展需求，还满足了我国环境保护的污水处理技术。可是，曝气生物滤池在实际的污水处理工程中，还需要日后的研究与完善，从而进一步实现污水质量排放的高标准，提高污水处理的效果。

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