曝气生物滤池运行中常见问题及解决对策讲课教案

曝气生物滤池属于生物膜处理工艺,是污水处理厂生化处理的核心，也即主处理工艺。简称BAF，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺，于90年代初得到较大发展，最大规模达几十万吨每天，并发展为可以脱氮除磷。

曝气生物滤池的工作原理与工艺特征

曝气生物滤池（BAF－Biological Aerated Filters）也叫淹没式曝气生物滤池（SBAF-Submerged Biological Aerated Filters），是在普通生物滤池、高负荷生物滤池、生物滤塔、生物接触氧化法等生物膜法的基础上发展而来的，被称为第三代生物滤池（The Third Generation Filter）。国外在二十世纪二十年代开始进行研究，于八十年代末基本成型，后不断改进，并开发出多种形式。

在开发过程中，充分借鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，即需曝气、高过滤速度、截留悬浮物、需定期反冲洗等特点。其工艺原理为，在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面生长着高活性的生物膜，滤池内部曝气。污水流经时，利用滤料的高比表面积带来的高浓度生物膜的氧化降解能力对污水进行快速净化，此为生物氧化降解过程；同时，污水流经时，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出，此为截留作用；运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物以及更新生物膜，此为反冲洗过程。

一般说来，曝气生物滤池具有以下特征：

（1）用粒状填料作为生物载体，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等。

（2）区别于一般生物滤池及生物滤塔，在去除BOD、氨氮时需进行曝气。

（3）高水力负荷、高容积负荷及高的生物膜活性。

（4）具有生物氧化降解和截留SS的双重功能，生物处理单元之后不需再设二次沉淀池。

（5）需定期进行反冲洗，清洗滤池中截留的SS以及更新生物膜。

运行中应注意的问题

①溶解氧为了实现消化、反硝化，必须在各段滤池中连续测定溶解氧数值，并加以控制调节。在DC、N滤池中的曝气阶段需要不断调节溶解氧水平，使溶解氧达到较高水平（2～3mgO2/L）。DN滤池反硝化必须在缺氧的条件下进行，而在有氧的条件下反硝化过程就停止，所以运行中应使滤池中的溶解氧浓度达到较低水平（约0.2～0.5mgO2/L）。

②滤料更新更换因曝气生物滤池需定期进行反冲洗，滤料会因反洗强度控制不当或磨损等原因而少量流失或损耗，故要定期根据填料损耗程度和处理水质状况进行适量补充，该过程一般集中在每年大修时进行。

③反冲洗在曝气生物滤池中，随着运行的进行，滤料上生长的微生物膜渐渐增厚，在增厚初期，有利于去除率的提高；而在增厚到一定程度时，微生物的活性降低，并开始有一定程度的脱落。正常运行时，微生物膜的厚度一般应控制在300～400μm，此时生物膜新陈代谢能力强，出水水质好。当膜的厚度超过这一范围时：a.氧的传递速率减小，微生物吸收的氧量过低，影响微生物的增殖，生物膜活性变差，同时又抑制丝状菌的生长，结果使去除能力降低，出水水质变坏；b.传质速度减缓，使微生物吸收有机物浓度过低，造成营养不足。此外，进水中的颗粒物质被截留在滤池的滤料空隙中，同时，过量生长的微生物也聚集在生物曝气滤池表面和填料的空隙中。随着处理过程的持续运行，填料的空隙率减小，这时曝气生物滤池的运行加大了滤池的水头损失，最后总的水头损失可能达到或接近使设计流量通过生物曝气滤池所必需的水头，或出现颗粒穿透。在这种情况下，曝气生物滤池应立即停止运行并进行反冲洗。

反冲洗是维持曝气生物滤池功能的关键，其基本要求是：在较短的反冲洗时间内，使填料得到适度的清洗，恢复滤料上微生物膜的活性，并将滤料截留的悬浮物和老化脱落的微生物膜通过反冲洗而排出池外。反冲洗的质量对出水水质、工作周期、运行状况的影响很大。

反冲洗程序为：先单独用空气进行反冲洗，然后采用气水联合反冲洗，停止清洗30s，最后用水清洗。在进水管、出水管、反冲洗水管和空气管道上均安装有自动阀门，并通过微机对整个反冲洗过程进行自动程序控制。

曝气生物滤池的反冲洗周期必须根据出水水质、滤料层的水力损失、出水浊度综合而定，并由计算机系统自动程序控制。对于城市生活污水，通常情况下运行24～48h反冲洗一次，而且在多格滤池并联运行的情况下，反冲洗过程是依次单格进行，从而保证了整个处理系统不受影响而能顺利工作。一般来说，反冲洗用水强度为5～6L/(m2.s)，反冲洗排水中平均TSS浓度为500～650mg/L；反冲洗用气强度为15～20L/( m2.s)。单格曝气生物滤池面积：

6m×6m=36m2，反冲洗用水流量684～777.6m3/h；反冲洗用气流量32.4～43.2m3/min。

对曝气生物滤池，控制好气、水反冲洗强度显得尤为重要，过低达不到冲洗的目的，过高会使生物膜严重脱落，并造成填料的破损、流失及增加不必要的反冲洗耗水量、耗电量。反冲洗滤层的膨胀率较小，约为10%左右。

滤池运行中出现的异常问题及解决对策

①气味对于曝气生物滤池，当进水有机污浓度过高或滤料层中截留的微生物膜过多时，滤料层内局部会产生厌氧代谢，有可能会产生异味，解决办法如下：减少滤池中微生物膜的积累，让微生物膜正常脱膜并通过反冲洗排出池外；保证曝气设施的正常工作；避免高浓度或高负荷污水的冲击。

②微生物膜严重脱落在滤池正常运行过程中，生物膜的不正常脱落是不允许的，产生大量的脱膜主要是水质原因引起的，如抑制性或有毒性污染物浓度太高或pH值突变等。解决办法是必须改善水质，使进入滤池的水质基本稳定。

③处理效率降低当滤池系统运行正常，且生物膜生长情况较好，仅仅是处理效率有所下降，这种情况一般不会是水质的剧烈变化或有毒污染物质的进入造成的，而可能是进水的pH值、溶解氧、水温、短时间超负荷运行所致。对于这种现象，只要处理效率降低的程度不影响出水水质的达标排放，即可不采取措施，过一段时间便会恢复正常；若出水水质影响达标排放，则需采取一些局部调整措施加以解决，如调节进水pH值、调整供气量、对反应器进行保温或对进水进行加热等。