【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 BI OFOR 運(yùn)行時(shí)一般采用上向流，污水從底部進(jìn)入氣水混合室，經(jīng)長(zhǎng)柄濾頭配水后通過(guò)墊層進(jìn)入濾料，在此進(jìn)行 BOD、 COD、氨氮、 SS 的去除。反沖洗時(shí)，氣、水同時(shí)進(jìn)入氣水混合室，經(jīng)長(zhǎng)柄濾頭配水、氣后進(jìn)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?xì)狻⒉妓鶆?；?2 ）若采用下向流，則截留的 SS 主要集中在填料的上部。運(yùn) 行時(shí)間一長(zhǎng)，濾池內(nèi)會(huì)出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象，進(jìn)而引起溝流，采用上向流可避免這一點(diǎn)；（ 3 ）采用上向流，截留在底部的 SS 可在氣泡的上升過(guò)程中被帶入濾池中上部，加大填料的納污率，延長(zhǎng)了反沖洗間隔時(shí)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(yùn)行時(shí)采用上向流，在濾池頂部設(shè)格網(wǎng)或?yàn)V板以阻止濾料流出，運(yùn)行時(shí)濾料呈壓實(shí)狀態(tài)，反沖時(shí)采用氣水聯(lián)合反沖，反沖水采用下向流以沖散被壓實(shí)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(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，筆者于南昌市污水總排放口的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明，采用該濾料的 BI OFOR C／ N + BI OFOR C 工藝進(jìn)行處理，出水水質(zhì)可達(dá)到生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)。濾料的國(guó)產(chǎn)化為 BI OFOR 在我國(guó)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(jìn)入初沉池進(jìn)行初步沉降，出水從底部進(jìn)入一級(jí) BI OFOR（ BIOFOR C／ N ），進(jìn)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(jìn)入二級(jí) BI OFOR（ BIOFOR N），進(jìn)行剩余BOD、 COD 的降解及氨氮的完全氧化；接著再?gòu)牡撞窟M(jìn)入三級(jí) BI OFOR（ BIOFORDN），通過(guò)在進(jìn)水端投加外加碳源（如甲醇等）和化學(xué)除磷劑（如 FeCl 3等），進(jìn)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(chǔ)備池，另一為反沖出水緩沖池。 BI OFOR 每運(yùn)行一定周期即進(jìn)行反沖洗（用濾后水），反沖污泥先進(jìn)入污泥緩沖池，以緩沖反沖污泥對(duì)初沉池造成的沖擊負(fù)荷，最終回流入初沉池。 BI OFOR 反沖污泥具有較強(qiáng)的生物活性，表現(xiàn)為具有一定吸附懸浮有機(jī)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(jìn)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(jìn)行前置反硝化；同時(shí)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(guó)外的研究表明 BIOFOR 工藝也可通過(guò)間歇曝氣，實(shí)現(xiàn)生物除磷，不過(guò)目前還處于試驗(yàn)階段，尚未有生產(chǎn)性的報(bào)道。 以上為 BI OFOR 全套處理工藝。根據(jù)要達(dá)到的不同出水標(biāo)準(zhǔn)，也可對(duì) BI OFOR 的級(jí)數(shù)進(jìn)行取舍，如僅需達(dá)到二級(jí)處理排放水標(biāo)準(zhǔn)，則只需單 BIOFOC／ N 或者 BIOFORC／ N + BI OFOR N；如需進(jìn)行反硝化處理，也可根據(jù)對(duì)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(fù)荷： 68m3／（ m2 h ）； 容積負(fù)荷：與要求出水水質(zhì)相關(guān)，一般情況為： 有機(jī)物負(fù)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?yàn)閱? 池填料體積的 3 倍左右； 反沖時(shí)間： 2030mi n。 曝氣生物 濾池的主要優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn) 主要優(yōu)點(diǎn) （ 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(shí)間內(nèi)對(duì)污水進(jìn)行快速凈化。曝氣生物濾池水力負(fù)荷、容積負(fù)荷大大高于傳統(tǒng)污水處理工藝，停留時(shí)間短（每級(jí) 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(guò) 10mg／ L；因周期性的反沖洗，生物膜得以有效更新，表現(xiàn)為生物膜較薄（一般為 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(jí) BI OFOR（ BI OFOR C／ N），出水可達(dá)到國(guó)家二級(jí)處理出水標(biāo)準(zhǔn)；若采用兩級(jí) BI OFOR（ BI OFOR C／ N+ BI OFOR N），出水可達(dá)生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)；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(dòng)力消耗低。在 BI OFOR 中，氧的利用效率可達(dá) 20 % ～ 30 % ，曝氣量明顯低于一般生物處理法。其主要機(jī)理是： d因填料粒徑很小，氣泡在上升過(guò)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(guò)程中，受到了填料的阻力，延長(zhǎng)了停留時(shí)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(fù)荷能力強(qiáng)，耐低溫。國(guó)外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，曝氣生物濾池可在正常負(fù)荷 2 ～ 3 倍的短期沖擊負(fù)荷下運(yùn)行，而其出水水質(zhì)變化很小。這主要依賴(lài)于濾料的高比表面積，當(dāng)外加有機(jī)負(fù)荷增加時(shí)，濾料 表面的生物量可以快速增值；另一方面依賴(lài)于整體曝氣生物濾池的緩沖能力。此外，根據(jù)國(guó)外的報(bào)道，生物曝氣濾池一旦掛膜成功，可在 6 ～ 10 C水溫下運(yùn)行，并具有良好的運(yùn)行效果。 主要缺點(diǎn) （ 1） 曝氣生物濾池對(duì)進(jìn)水的 SS 要求較高。為使之在較短的水力停留時(shí)間內(nèi)處理較高的有機(jī)負(fù)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(jìn)水的 SS 較高，會(huì)使濾池在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)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(yùn)行費(fèi)用與管理的不便。根據(jù)國(guó)外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)水的 SS 一般不超過(guò) 100mg／ L，最好控制在 60mg／ L 以下。這樣就對(duì)曝氣生物濾池前的處理工藝提出了較高的要求。對(duì)初沉池而言，解決的方法是：或者減小表面負(fù)荷、延長(zhǎng)停留時(shí)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(guó)外也有采用投加化學(xué)藥劑進(jìn)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(shí)伴隨著 的是其水頭損失較大。一般來(lái)說(shuō)，水頭損失根據(jù)具體情況，每一級(jí)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(shí)間內(nèi)水力負(fù)荷較大，反沖出水直接回流入初沉池會(huì)對(duì)初沉池造成較大的沖擊負(fù)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(duì)初沉池的沖擊負(fù)荷。 此外，因設(shè)計(jì)或運(yùn)行管理不當(dāng)還會(huì)造成濾料隨水流失等問(wèn)題。 參考文獻(xiàn) [1] 《全國(guó)通用給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集》中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所出版，1992年。 [2] 《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第二版），中國(guó)建工出版社， 2021 年。 [3] 崔玉川主編《城市污水廠(chǎng)處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算》，化學(xué)工業(yè)出版社， 1993 年。 [4] 張自杰主編《排水工程》，中國(guó)建工出版社， 1995 年。 [5] 《污水處理工藝及工程方案設(shè)計(jì)》，中國(guó)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(shí)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(jì)計(jì)算》，中國(guó)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(guó) 建筑工業(yè)出版社 .2021. 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