[实用新型]改良型集约曝气及静脉式生物滤池

说明书

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其是涉及一种能同时实现高效生物脱碳、脱氮 且过滤效果优良的改良型集约曝气及静脉式生物滤池技术。

背景技术

曝气生物滤池(biologicalaeratedfilter,简称BAF)是在生物接触氧化工艺的 基础上引入饮用水处理中过滤的思想而产生的一种好氧废水处理工艺，上世纪70年代末80 年代初出现于欧洲，其突出特点是在一级强化处理的基础上将生物氧化与过滤结合在一 起，滤池后部不设沉淀池，通过反冲洗脱出截留物和多余的生物质实现滤池的周期运行。该 工艺不仅具有去除SS、COD、BOD、硝化、除磷、去除AOX（有害物质）的良好性能，而且具有容积 负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好，运行能耗低，运行费用 少的特点。

鉴于BAF工艺的许多优越性能,上世纪90年代以后，国内外许多的科研机构和环保 企业开始对其在市政及工业废水领域的应用前景进行评估和工程实践，均取得了一定效 果，但是BAF工艺在工程化运行过程中出现了滤床滤料易板结，反冲洗耗水量大，反洗不彻 底，池底承托板上的滤头、滤帽等配气配水设施容易赌塞等一系列实质问题并未得到彻底 有效的解决，这在很大程度上影响了该工艺在水领域的广泛应用。

后来，又有人开发了借助曝气实现污水在池体内部循环式反应的曝气生物滤池。 中国发明专利：CN100357194C（单级内循环曝气生物滤池）及中国专利申请公布：CN1349937 （生物膜法的集约曝气），该两部分公开内容的实质均涉及到：采用空气通过导流（筒）装置 对液位进行提升，以被提升的液位差作为促使进入装置的液体实现再次自上而下循环穿越 生物滤料层的动力，从而实现所谓的内部多重循环处理。

与传统的曝气生物滤池相比较，上述这种改进方法的显著特点为：

①传统曝气生物滤池由于直接从池底进行曝气充氧，因而正常运行过程中整个生 物滤床基本处于好氧状态，故其床层内主要以好氧菌为主体，对有机物去除效果较好，但是 缺乏厌氧及缺氧环境，对污水中氮的反硝化去除作用极为有限；而采用集约曝气的运行方 式后，由于水体主要流向为自上而下的形式，故在生物滤床的上层主要以好氧菌为主，而在 填料层的中下部分由于氧气很难抵达故主要以厌氧或缺氧菌为主，从而整个生物滤料床层 在降解有机物的同时又具备了硝化及反硝化脱氮的功能；

②传统的曝气生物滤池大多采用带滤头滤帽式样的承托板，在长期的运行过程中 由于截留的悬浮物与大量繁殖微生物及其脱落生物膜的不断增多,其承托滤板上的滤头滤 帽很容易堵塞，往往都会导致配水配气不均匀从而影响处理效果；由于该装置底部的配水 及承托装置采用格栅板或条形开洞承托层，故其具有相对较大的过流面积而不会发生堵 塞，加上内部循环的作用使得过流量是正常进水量的数倍甚至数十倍，通过大流量配水能 保证承托层配水的相对均匀。

然而，实践证明，该改进方法也存在很多不能克服的重大缺陷，其主要表现为：

（1）由于待处理污水在曝气筒（或导流筒）内被曝气提升后进入池内自上而下经过 曝气生物滤池的生物滤料层，从而实现内部循环的单次流程，如此反复运行，由于水流方向 与重力方向一致（即下向流，见图1所示），很容易在长周期的运行后导致滤层逐步被压实并 板结，严重时甚至会被堵塞，从而影响整个系统的传质，大幅降低处理效率。

（2）该装置采用分离式提升曝气充氧，生物滤床内部的氧含量来源主要靠经曝气 提升后溶解在污水中的部分氧气，这部分溶解氧在随着污水自上而下经过滤层的过程中， 一部分被附着于上层液及表层生物填料上的好氧微生物吸收利用，另外一大部分溶解氧在 自上而下的过程中随着填料床层阻力的逐级增大，污水在向下流的过程中为克服其阻力很 容易将溶解在污水中的氧气释放到分压更低的大气当中，故最终能被微生物利用的溶解氧 比例较低，而随污水深入生物床层的溶解氧则基本没有。

这势必造成整个系统能承载的好氧菌数量有限，且主要存在于上层液及表层较浅 的生物填料中，而接近表层以下的填料床层区域则以缺氧甚至厌氧状态为主，整个床层靠 下的区域则微生物数量较少，基本只起到过滤的作用。所以在实际的工程运用中，该工艺具 有一定的脱氮效果，但其脱碳效果较为有限，尤其当应用在深度处理领域时，其CODcr去除 率更低。