【文章內(nèi)容簡介】 BI OFOR 運行時一般采用上向流，污水從底部進入氣水混合室，經(jīng)長柄濾頭配水后通過墊層進入濾料，在此進行 BOD、 COD、氨氮、 SS 的去除。反沖洗時，氣、水同時進入氣水混合室，經(jīng)長柄濾頭配水、氣后進入濾料，反沖洗出水回流入初沉池，與原污水合并處理。 BI OFOR 采用上向流（氣水同向流）的主要原因有：（ 1 ）同向流可促使布氣、布水均勻；（ 2 ）若采用下向流，則截留的 SS 主要集中在填料的上部。運 行時間一長，濾池內(nèi)會出現(xiàn)負水頭現(xiàn)象，進而引起溝流，采用上向流可避免這一點；（ 3 ）采用上向流，截留在底部的 SS 可在氣泡的上升過程中被帶入濾池中上部，加大填料的納污率，延長了反沖洗間隔時間。 BIOSTYR BIOSTYR 和 BIOFOR 不同的是采用密度小于水的濾料，一般為聚苯乙烯小球。運行時采用上向流，在濾池頂部設(shè)格網(wǎng)或濾板以阻止濾料流出，運行時濾料呈壓實狀態(tài)，反沖時采用氣水聯(lián)合反沖，反沖水采用下向流以沖散被壓實的濾料小球，反沖出水從濾池底部流出。其余跟 BI OFOR 大同小異，如圖 3 。 以上為曝氣生物濾池主要的三種形式，在世界范圍內(nèi)都有應(yīng)用。其中 BI OCARBONE 為早期形式，目前大多采用 BI OFOR 和 BI OSTYR。 BI OFOR的濾料 ——— 球狀輕質(zhì)陶粒已實現(xiàn)國產(chǎn)化，筆者于南昌市污水總排放口的現(xiàn)場試驗證明，采用該濾料的 BI OFOR C／ N + BI OFOR C 工藝進行處理，出水水質(zhì)可達到生活雜用水標準。濾料的國產(chǎn)化為 BI OFOR 在我國的應(yīng)用創(chuàng)造了重要的條件。 曝氣生物濾池的工藝流程及其主要工藝參數(shù)（以 BIOFOR為例） 2. 1 工藝流程 完整的 BIOFOR 工藝流程如圖 4 所示。污水經(jīng)格柵、沉砂池后，進入初沉池進行初步沉降，出水從底部進入一級 BI OFOR（ BIOFOR C／ N ），進行 BOD、 COD 的降解以及部分氨氮的氧化；上向流流出后，從底部進入二級 BI OFOR（ BIOFOR N），進行剩余BOD、 COD 的降解及氨氮的完全氧化；接著再從底部進入三級 BI OFOR（ BIOFORDN），通過在進水端投加外加碳源（如甲醇等）和化學(xué)除磷劑（如 FeCl 3等），進行反硝化脫氮和化學(xué)除磷，最終排出。另外需建兩池，一為反沖水儲備池，另一為反沖出水緩沖池。 BI OFOR 每運行一定周期即進行反沖洗（用濾后水），反沖污泥先進入污泥緩沖池，以緩沖反沖污泥對初沉池造成的沖擊負荷，最終回流入初沉池。 BI OFOR 反沖污泥具有較強的生物活性，表現(xiàn)為具有一定吸附懸浮有機物顆粒的作用，可作為一種生物絮凝劑，將其回流到初沉池進水端，和原污水混合后，將大大有助于原污水中 SS 的沉降及 COD 的去除。 該工藝也可將 BIOFORDN 置于 BI OFORC／ N前， BI OFOR N 出水部分回流入 BIOFORDN 內(nèi)，利用原污水中的 BOD 進行前置反硝化；同時在 BI OFOR N 入口處投加化學(xué)除磷劑，將化學(xué)除磷置于 BIOFORN 池內(nèi)，如圖 5 所示。此外，國外的研究表明 BIOFOR 工藝也可通過間歇曝氣，實現(xiàn)生物除磷，不過目前還處于試驗階段，尚未有生產(chǎn)性的報道。 以上為 BI OFOR 全套處理工藝。根據(jù)要達到的不同出水標準，也可對 BI OFOR 的級數(shù)進行取舍，如僅需達到二級處理排放水標準，則只需單 BIOFOC／ N 或者 BIOFORC／ N + BI OFOR N；如需進行反硝化處理，也可根據(jù)對出水總氮的不同要求，采用BIOFORDN + BI OFORC／ N 或 BIOFORC／ N+ BIOFORDN。 曝氣生物濾池的主要工藝參數(shù) 水力負荷： 68m3／（ m2 h ）； 容積負荷：與要求出水水質(zhì)相關(guān)，一般情況為： 有機物負荷 2 !6kgBOD5／（ m3 d ）；硝化 0. 5 !2kgNH3 N／（ m3 d ）；反硝化 0. 8 !5. 0kgNO 3 N／（ m3 d ）； 填料高度： 24m； 填料粒徑： 2!8mm； 反沖周期： 2448h ； 單池反沖水量：約占產(chǎn)水量的 8 % 左右，或為單 池填料體積的 3 倍左右； 反沖時間： 2030mi n。 曝氣生物 濾池的主要優(yōu)點及缺點 主要優(yōu)點 （ 1）占地面積小，基建投資省。曝氣生物濾池之后不設(shè)二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投資。此外，由于采用的濾料粒徑較小，比表面積大，生物量高，再加上反沖洗可有效更新生物膜，保持生物膜的高活性，這樣就可在短的時間內(nèi)對污水進行快速凈化。曝氣生物濾池水力負荷、容積負荷大大高于傳統(tǒng)污水處理工藝，停留時間短（每級 0. 5 0. 66h ），因此所需生物處理面積和體積都很小，節(jié)約了占地和投資。 （ 2）出水水質(zhì)高。在 BI OFOR 中，由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用 ，使得出水 SS很低，一般不超過 10mg／ L；因周期性的反沖洗，生物膜得以有效更新，表現(xiàn)為生物膜較?。ㄒ话銥?110Pm 左右），活性很高。高活性的生物膜可吸附、截留一些難降解的物質(zhì)。采用一級 BI OFOR（ BI OFOR C／ N），出水可達到國家二級處理出水標準；若采用兩級 BI OFOR（ BI OFOR C／ N+ BI OFOR N），出水可達生活雜用水標準；若采用全套 BI OFOR 工藝，則可除磷脫氮。 （ 3）氧的傳輸效率很高，曝氣量小，供氧動力消耗低。在 BI OFOR 中，氧的利用效率可達 20 % ～ 30 % ，曝氣量明顯低于一般生物處理法。其主要機理是： d因填料粒徑很小，氣泡在上升過程中，不斷被切割成小氣泡，加大了氣液接觸面積，提高了氧氣的利用率； i氣泡在上升過程中，受到了填料的阻力，延長了停留時間，同樣有利于氧氣的傳質(zhì)；＠理論研究表明，在 BI OFOR 中氧氣可直接滲透入生物膜，因而加快了氧氣的傳質(zhì)速度，減少了供氧量。 （ 4）抗沖擊負荷能力強，耐低溫。國外運行經(jīng)驗表明，曝氣生物濾池可在正常負荷 2 ～ 3 倍的短期沖擊負荷下運行，而其出水水質(zhì)變化很小。這主要依賴于濾料的高比表面積，當外加有機負荷增加時，濾料 表面的生物量可以快速增值；另一方面依賴于整體曝氣生物濾池的緩沖能力。此外，根據(jù)國外的報道，生物曝氣濾池一旦掛膜成功，可在 6 ～ 10 C水溫下運行，并具有良好的運行效果。 主要缺點 （ 1） 曝氣生物濾池對進水的 SS 要求較高。為使之在較短的水力停留時間內(nèi)處理較高的有機負荷并具有截留 SS 的功能，曝氣生物濾池采用的填料粒徑一般都比較小。如果進水的 SS 較高，會使濾池在很短的時間內(nèi)達到設(shè)計的水頭損失發(fā)生堵塞，這樣就必然導(dǎo)致頻繁的反沖洗，增加了運行費用與管理的不便。根據(jù)國外的運行經(jīng)驗，進水的 SS 一般不超過 100mg／ L，最好控制在 60mg／ L 以下。這樣就對曝氣生物濾池前的處理工藝提出了較高的要求。對初沉池而言，解決的方法是：或者減小表面負荷、延長停留時間，或者采用斜板（管）沉淀池，或者增加預(yù)曝氣以改善固體顆粒的沉降性能。另外，因曝氣生物濾池的反沖污泥具有比較高的生物活性，將其回流入初沉池，可利用其吸附、絮凝能力，將污泥作為一種生物絮凝劑，提高 SS 的去除率；國外也有采用投加化學(xué)藥劑進行化學(xué)絮凝沉淀。 （ 2）采用曝氣生物濾池，水頭損失較大，水的總提升高度大。曝氣生物濾池雖具有截留 SS，代替二沉池的功能，但同時伴隨著 的是其水頭損失較大。一般來說，水頭損失根據(jù)具體情況，每一級為 1 ～ 2m，這樣就在整體上加大了水的總提升高度。 （ 3）采用曝氣生物濾池工藝，在反沖洗操作中，短時間內(nèi)水力負荷較大，反沖出水直接回流入初沉池會對初沉池造成較大的沖擊負荷。因此該工藝雖節(jié)約了二沉池，但需一污泥緩沖池，反沖出水一般先流入污泥緩沖池，爾后緩慢回流入初沉池，以減輕對初沉池的沖擊負荷。 此外，因設(shè)計或運行管理不當還會造成濾料隨水流失等問題。 參考文獻 [1] 《全國通用給水排水標準圖集》中國建筑科學(xué)研究院建筑標準設(shè)計研究所出版，1992年。 [2] 《給水排水設(shè)計手冊》（第二版），中國建工出版社， 2021 年。 [3] 崔玉川主編《城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算》，化學(xué)工業(yè)出版社， 1993 年。 [4] 張自杰主編《排水工程》，中國建工出版社， 1995 年。 [5] 《污水處理工藝及工程方案設(shè)計》，中國建工出版社， 2021 年。 [6] 金兆豐主編，《污水處理組合工藝及工程實例》，化學(xué)工業(yè)出版社， 1993 年。 [7] 韓洪軍主編，《水處理工程設(shè)計計算》，中國建筑工業(yè)出版社， 2021 年。 [8] 姜乃昌 .水泵及水泵站（第四版） [M].北京 :中國 建筑工業(yè)出版社 .2021. [9] 謝水波，余健 .現(xiàn)代給水排水工程設(shè)計 [M].長沙：湖南大學(xué)出版社， 2021. [10] 李亞峰，尹士君 .給水排水工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2021. [11] 高俊發(fā)，王社平 .污水處理廠工藝設(shè)計手冊 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社環(huán)境科學(xué)與工程出版中心， 2021. [12] 李亞峰，尹士君，賈寶秋，蔣白懿 .給水排水工程設(shè)計指南 [M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社環(huán)境科學(xué)與工程出版中心， 2021. [13] 于爾杰，張杰，陳立學(xué)