曝气生物滤池在污水处理中的应用

楼强

摘 要：我国国土资源辽阔，但在资源占比方面却相对较低，特别是水资源匮乏问题十分严重。随着经济建设的快速发展，各项工业生产造成了污水的大量排放，且排放量呈逐年增长的趋势，此类问题对环境造成了巨大的影响，特别是未经处理的污水，使环境被严重污染，加剧了我国水资源的供给压力。在污水处理的过程中应用曝气生物滤池，能够对污水进行有效的处理，因此，本文针对污水处理中应用的曝气生物滤池进行讨论，了解该项处理方法的原理、特点及常见形式，并对它的具体应用加以探讨。

关键词：曝气生物滤池；污水处理；应用

1 曝气生物滤池的主要原理

在污水处理方面，曝气生物滤池的操作方法以及操作形式多种多样，而且各自的特点也不尽相同，但在原理方面基本没有太大的区别，曝气装置及滤料床是组成曝气生物滤池的关键内容，其中滤料床主要是由颗粒状的滤料组成，而曝气装置则要在滤料床附近进行安装，污水可以从上方或下方流经反应器。在污水底物和氧气的双重作用下，滤料表面会附着生物膜，而这种生物膜在污水处理过程中发挥着巨大的作用。在污水当中的杂质会在微生物的作用下产生氧化分解，被滤料和生物膜阻留吸附，在生物膜厌氧段和内部环境中被反硝化，通过食物链当中的分级捕食实现过滤，从而达到净化污水的目的。这种污水处理方法是对滤池以及生物接触氧化的一种有效应用，具有良好的污水处理效果。在对曝气生物滤池加以运行时，包括过滤环节和反冲环节，对过滤环节来说，滤料的生物膜会对污水当中的有机物进行分解，并通过滤料完成絮凝，吸附掉落的生物膜和水中的SS，但反复开展过滤操作会增加滤料床中的杂物，对过滤的效果造成一定的影响，这就需要对反冲再生的方法加以应用，将滤料床当中的杂质冲洗掉，使滤料表面能够重新产生生物膜，从而将运行周期完成。

2 曝气生物滤池的特点

与普通污水处理技术相比，曝气生物滤池在特点方面具有很大的不同，其主要特点如下。

2.1 成本投入不高

在设置曝气生物滤池以后，不需要设置二次沉淀池，此外，因为应用的滤料具有较小的粒径、生物量大，在反冲洗作用下能够使生物膜得到有效的更新，使生物膜能够始终保持较高的活性，这种设置能够在短时间以内快速净化污水，曝气生物滤池当中的容积负荷以及水力负荷要比传统污水处理技术高跟多，停留的时间也相对较短，所以，需要的生物体积和处理面积都比较小，也因此，在投资建设和土地资源占用方面相对较小。

2.2 出水质量高

因为曝气生物滤池当中的滤料本身就具有截留作用，与其表面生物膜的絮凝形成双重作用，其出水SS非常低，通常都会在10mg/L以内，加上对生物膜的周期性冲洗，使其能够得到有效的更新，具体会表现为较薄的生物膜，其活性相对较高，能够对一些降解较为困难的物质进行吸附和截留，对一级BIOFOR加以应用，其出水质量能够达到国家处理出水的二级标准，如果BIOFOR为二级，其出水质量能够满足生活杂用水要求；若使用全套的BIOFOR工艺，可以达到脱氮除磷的效果[2]。

2.3 具有较强的抗冲击负荷能力

根据国外运行经验，曝气生物滤池能够在短期冲击达到正常负荷的2-3倍的情况下运行，并且对出水质量影响较小，而想要达到这种效果，需要对滤料高比表面积进行科学的设置，在加大外加有机负荷时，滤料面层中的生物量会快速增长；而曝气生物滤池的这种抗负荷能力，与自身缓冲能力同样具有非常密切的关联[3]。

3 常见的曝气生物滤池污水处理形式

3.1 BIOCARBONE处理工艺

在曝气生物滤池中，BIOCARBONE处理工艺属于最早的污水处理形式，在其中应用的滤料主要是球形陶粒，其比重高于1，根据污水从上到下的流径，将滤料曝气管路设置在滤料层中下部，装置底部是气水反冲装置，利用气水反冲作用，满足化学需氧量去除、反硝化以及硝化的具体需求，在这种方法进行设置时，在同一池子当中融合了两种处理工艺，分别是物理过滤工艺和生物处理工艺，这种处理工艺通常在市政污水处理和工业废水处理当中比较常用，但对这种方法技艺应用时，截留下来的SS基本都是在滤池的上部，所以这部分的装置水头损失也较为严重，该方法的负荷量偏低，且运行时间短，经常会有堵塞问题出现。

3.2 BIOSTYR处理工艺

苯乙烯是这种工艺的主要滤料，悬浮比重在1以下，具体运行时，污水和空气经过滤料的过程需要在装置底部完成，因此要在滤料顶部安装滤板，对滤料的流失问题进行有效的控制，这种方法当中，污水会与滤头直接接觸，不容易出现堵塞问题。

3.3 BOIFOR处理工艺

该项工艺主要应用轻质陶粒，其比重高于1，污水由装置底部进入，在这种工艺当中，滤料层上部并不会设置滤板，在滤层承托层位置设置曝气管，防止堵塞曝气孔的问题出现，在进行反冲再生的过程中，水气可以一起进入滤层当中，该方法操作较为加单，在污水处理当中的应用十分广泛。

4 污水处理过程中，曝气生物滤池的应用

在污水处理方面，曝气生物滤池具有非常重要的作用，特别是在一些工业生产当中，曝气生物滤池是一项较为常用的污水处理技术，就拿石油化工污水处理来说，在使用曝气生物滤池技术对污水进行实际处理的过程中，需要合理的配置气水比例以及滤料高度，以此为基础对污水进行处理，其具体过程为：第一，滤料高度设置，在进行反复实验以后，得出化学氧消除量需要滤层高度能够达到0.5m～1.5m左右才能保证最佳效果，如果高度在2m以上，氧量去除效果则会随着高度的增加而减少，而污水排放一般都是以至上而下的方式为主，这也就导致有机物在底部大量沉积，增加了底部的浓度，使微生物获得了良好的生长空间。这时会有很多微生物和有机物产生融合，会使微生物降解效果得到增强，直到出水口时，氧量去除效果将不再明显，因此，在设计滤料高度的过程中，应与实际情况相结合，对滤料高度加以确定，尽可能的保证滤料高度设置的科学性，以此来保证曝气生物滤池的应用效果；第二，气水比例设置，曝气生物滤池在具体运行的过程中，有一项数据是非常关键的，即气水比例，其设置是否合理，会直接影响到曝气生物滤池的效用发挥，在具体运行中，微生物可以从曝气当中获得溶解氧。这不仅可以对滤料的堆积问题加以预防，还能使保证生物膜脱落的及时性，确保微生物和有机物的融合产物能够快速扩散，经过实验证明，如果曝气生物滤池当中的气水比设置过低，会严重影响到有机物的溶解效果；如果比例设置太高，又会产生较高的冲刷强度，从而减少滤料当中的微生物，对有机物的降解效果造成影响，同时还会加大机械运行消耗。因此，技术人员在应用曝气生物滤池对污水进行处理时，应尽量将气水比设置在3：1，除此之外，还要对水温设置保持重视，最佳温度应伪15℃以上，当然，在具体设置的过程中，还要结合实际情况来确定各项参数。

5 结语

综上所述，在使用曝气生物滤池对污水进行处理的过程中，一定要对该项工艺的原理、特点以及常用方法加以了解，结合实际情况，选择合适的工艺，对滤池进行合理的设置，以此来对污水进行有效的处理，使其处理质量能够达到国家相关标准，使国家可持续发展战略得到进一步的深化。

参考文献：

[1] 黄江波，谭聪，黄伟，等."曝气生物活化滤池-人工快滤"组合工艺处理锰工业聚集区受污水体试验研究[J].矿产与地质，2017（3）：618～621.

[2] 固定化微生物-曝气生物滤池污水处理工艺[J].中国水利，2014（17）：A67.