曝氣生物濾池（簡稱BAF）是生物接觸氧化工藝的一種形式。即在生物反應(yīng)器內(nèi)裝填高比表面積的顆粒填料，在填料層下部鼓風(fēng)曝氣，以提供微生物生長的載體和需氧量。污水由上向下或由下往上流過填料層時(shí)，空氣與污水逆向或同向接觸。污水在能過填料表面生物膜時(shí)發(fā)生生化反應(yīng)，使有機(jī)物得到去除，填料同時(shí)起到物理過濾作用。BAF的最大特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)二次沉淀池，具有去除SS，CODCr，BOD和氨氮等功能。本文通過對(duì)某污水處理場BAF裝置進(jìn)行分析探討，希望能為煉油污水BAF的工藝設(shè)計(jì)及運(yùn)行管理提供一些參考。

1、污水處理場工程概況

某污水處理場處理污水的主要特點(diǎn)是含油量高、有機(jī)物的質(zhì)量濃度高，可生化性差。污水處理場一級(jí)處理采用傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)均質(zhì)、隔油和氣浮等除油工藝，去除大部分油類和懸浮物。二級(jí)處理采用泥法和膜法相結(jié)合的兩段生化工藝，其中一段采用活性污泥法A/O曝氣池，用于去除大部分的有機(jī)負(fù)荷，二段采用BAF裝置，進(jìn)一步去除有機(jī)物，并對(duì)懸浮物進(jìn)行截留，確保處理后排水水質(zhì)完全達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

２、BAF裝置設(shè)計(jì)

2.1BAF裝置設(shè)計(jì)參數(shù)

①設(shè)計(jì)水量：200m3/h。

②設(shè)計(jì)水質(zhì)：BAF裝置進(jìn)水水質(zhì)按照《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，出水水質(zhì)按照一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。進(jìn)出水水質(zhì)見表1。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

③其它設(shè)計(jì)參數(shù)

a、CODCr容積負(fù)荷1.23kg[CODCr]/(m3·d)；

b、NH3-N容積負(fù)荷0.2kg[CODCr]/(m3·d)；

c、曝氣氣水比6︰1；

d、水反洗強(qiáng)度8.89L/(m2·s)；

e、氣反洗強(qiáng)度為26.5L/(m2·s)；

f、濾速0.95m/h；

g、濾層水頭損失2m。

2.2BAF裝置的工藝組成

①曝氣生物濾池（BAF）

BAF裝置由6間鋼筋混凝土濾池組成，單間平面尺寸5m×7m，深5.8m，濾池從下至上依次為配水系統(tǒng)、承托層、反沖洗配風(fēng)系統(tǒng)、曝氣配風(fēng)系統(tǒng)、濾料層和集水區(qū)。工藝簡圖見圖1。

圖1 BAF裝置結(jié)構(gòu)及工藝

a、承托層采用瓷球，粒徑4～35mm，裝填高度1.3m。承托層主要用來支撐陶粒濾料，同時(shí)起到均勻布水和布?xì)獾淖饔谩?/P>

b、濾料層采用球形輕質(zhì)陶粒濾料，粒徑3～6mm，裝填厚度3.0m。球形陶粒濾料具有孔隙率高、比表面積大、吸附能力強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好和機(jī)械強(qiáng)度適宜等特點(diǎn)。

c、配水系統(tǒng)采用大阻力管式配水方式，正常進(jìn)水和反沖洗進(jìn)水都通過該配水系統(tǒng)均勻分配到濾池的整個(gè)斷面上。

d、曝氣配風(fēng)系統(tǒng)采用大阻力管式配氣方式。空氣通過布設(shè)在池內(nèi)的曝氣管均勻的進(jìn)入濾料層，曝氣管管徑的大小和設(shè)置密度依據(jù)所需空氣量計(jì)算確定。

e、反沖洗配風(fēng)系統(tǒng)也采用大阻力管式配氣方式。為保證有效沖洗，在承托層內(nèi)均勻地布置了多排配氣管。

f、集水區(qū)設(shè)在濾池的上部，出水按堰槽集水渠設(shè)計(jì)。

②BAF曝氣供風(fēng)系統(tǒng)

污水處理場生化系統(tǒng)由3臺(tái)D90-1.7離心鼓風(fēng)機(jī)統(tǒng)一供風(fēng)，在鼓風(fēng)空氣總管上接出一根支管向BAF曝氣系統(tǒng)供風(fēng)。

③空氣反沖洗供風(fēng)設(shè)備

配置2臺(tái)JAS-200型羅茨鼓風(fēng)機(jī)（備用1臺(tái)）， 設(shè)計(jì)風(fēng)量Q=55.7m3/min，工作壓力H=68.65kPa。

④反沖洗水泵

配置3臺(tái)CA200-315型離心水泵（備用1臺(tái)），單臺(tái)流量Q=563m3/h，揚(yáng)程H=20m。

⑤自控系統(tǒng)

BAF裝置運(yùn)行管理采用PLC程序控制系統(tǒng)。6間BAF濾池通過PLC設(shè)定程序自動(dòng)地開閉相應(yīng)管路上的氣動(dòng)閥門，來實(shí)現(xiàn)各間濾池自動(dòng)控制運(yùn)行。

⑥反沖洗廢水池

用來儲(chǔ)存BAF反沖洗產(chǎn)生的廢水，其容積與反洗周期和反洗強(qiáng)度有關(guān)，有效容積約為450m3。

⑦反沖洗清水池

污水處理場的處理后水作為反沖洗用水，清水池容積與反洗周期和反洗強(qiáng)度有關(guān)。有效容積約為640m3。

3、BAF裝置的運(yùn)行及其效果

當(dāng)A/O曝氣池運(yùn)行平衡，出水中CODCr，SS等污染物指標(biāo)達(dá)到BAF裝置進(jìn)水水質(zhì)條件，并且生物膜的培養(yǎng)與馴化達(dá)到規(guī)定的掛膜要求時(shí)，即可開啟進(jìn)水閥向?yàn)V池進(jìn)水。并適時(shí)調(diào)整曝氣風(fēng)量，使溶解氧控制在1.8～3.6mg/L。若出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)不到排放要求時(shí)，BAF出水排入廢水池，而后返回到A/O曝氣池重新處理；當(dāng)出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則BAF出水排入污水處理場總排水監(jiān)控池。此時(shí)即可啟動(dòng)PLC程序控制系統(tǒng)。

BAF裝置在自動(dòng)控制運(yùn)行過程中，為了確保濾池中生物膜均勻生長，防止污泥堵塞濾料，應(yīng)利用曝氣供風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)設(shè)施，調(diào)整各池的供氣量，最大限度的做到均勻布?xì)狻?/P>

曝氣生物濾池運(yùn)行中，生物膜漸漸增厚，生長的過量微生物也聚集在濾池表面和濾料空隙中，濾料間截留了大量懸浮物，造成填料的空隙度減小，水頭損失增大。總的水頭損失可能達(dá)到或接近使設(shè)計(jì)流量通過BAF裝置所必需的水頭，或者是出現(xiàn)濾料顆粒穿透，在這兩種可能情況任一種出現(xiàn)之前，BAF裝置即應(yīng)停止運(yùn)行進(jìn)行反沖洗。

BAF裝置采用自動(dòng)氣-水聯(lián)合反沖洗方式。其反沖洗程序是：先用空氣反沖洗，再氣水聯(lián)合反沖洗，最后單獨(dú)水反沖洗（漂洗）。并通過微機(jī)對(duì)整個(gè)反沖洗過程進(jìn)行自動(dòng)程序控制。BAF反沖洗周期根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)及運(yùn)行情況確定，6間濾池交替進(jìn)行反洗，通常設(shè)置每48h反沖洗一遍，從而保證運(yùn)行順利正常進(jìn)行。

某污水處理場BAF裝置于2004年3月15日調(diào)試成功投入正式運(yùn)行，出水水質(zhì)指標(biāo)完全達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

4、BAF裝置的運(yùn)行操作要點(diǎn)

①BAF裝置在運(yùn)行之前，必須對(duì)濾料進(jìn)行浸泡，浸泡時(shí)間不少于48h。由于陶粒濾料在使用初期具有一定的物化吸附性，浸泡必須采用新鮮水；通過清水試運(yùn)，檢查布水布?xì)庀到y(tǒng)的均勻性，并校準(zhǔn)氣、水反沖洗強(qiáng)度。

②正常運(yùn)行時(shí)，為了保證BAF中微生物膜的均勻生長，防止污泥堵塞濾料，應(yīng)定期對(duì)生物膜的生物相進(jìn)行鏡檢，巡檢時(shí)應(yīng)注意觀察生物膜的生長和掛膜情況。微生物膜生長的均勻與否，會(huì)表現(xiàn)在微生物膜顏色、微生物膜脫落的是否均勻性上。一旦發(fā)生不良情況，應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)曝氣系統(tǒng)的曝氣強(qiáng)度，盡可能做到均勻布?xì)獠妓��?/P>

③BAF進(jìn)水懸浮物的質(zhì)量濃度不宜過高，應(yīng)控制SS的質(zhì)量濃度低于150mg/L運(yùn)行。否則勢必給曝氣生物濾池的運(yùn)行帶來困難，使反洗周期縮短，甚至導(dǎo)致出水偏流和濾料層板結(jié)。煉油污水屬于難生化降解工業(yè)廢水之一，BAF作為二級(jí)處理設(shè)施時(shí)基質(zhì)濃度不高，宜采用低負(fù)荷操作，運(yùn)行中應(yīng)注意避免高負(fù)荷長時(shí)間沖擊。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。

④由于濾池反沖洗時(shí)有可能會(huì)使少量濾料破損流失，所以每年要定期視情況予以補(bǔ)充約3%～5%的濾料。

5、結(jié)語

①BAF用于煉油污水的二段生化處理是一種運(yùn)行可靠、自動(dòng)化程度高、出水水質(zhì)好和抗沖擊能力強(qiáng)的好氧生物處理新工藝。它與活性污泥法生化工藝相比，有機(jī)物容積負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短；其后不需要設(shè)置二次沉淀池；與普通生物濾池相比，占地面積小，不易堵塞；與生物接觸氧化相比，生物活性較高，處理效果好。

②BAF裝置集曝氣池、二沉池和濾池的功能于一體，具有模塊化結(jié)構(gòu)，特別便于煉油污水處理場的改建和擴(kuò)建。采用球形輕質(zhì)陶粒作為濾料，其出水水質(zhì)指標(biāo)可以完全達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

③BAF裝置基建投資少，占地省，能耗低，運(yùn)行管理方便，是一種適用于污水回用處理或深度處理的煉油污水處理新技術(shù)。BAF工藝值得在煉油污水處理工程中推廣應(yīng)用。（作者：馮景曉，等 洛陽石化工程公司  袁潤民 陜西延煉實(shí)業(yè)集團(tuán)公司）