中国石化洛阳分公司水务部 河南洛阳
摘要：BAF污水处理工艺是90 年代初最先在欧美发展起来的一-种新型污水生物处理技术。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，具有去除SS.COD BOD 硝化、脱氮、除磷、去除A0X有害物质）的作用，其特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一-体，节省了后续沉淀池C沉池）；其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，出水水质好等特点。可广泛用于水体富营养化、生物污水、市政污水、生活杂排水、食品加工、酿造、化工、制药、印染等可生活的污水和废水处理。曝气生物滤池在目前的污水处理中得到了越来越广泛的应用，并且取得了良好的污水处理效果，有效的控制了水资源的污染。
关键词：曝气生物滤池；污水处理；应用
随着社会的不断发展，环境污染随之加重，水资源作为人类生活的生命之源，在环境污染的影响下，城市污水的排放量越来越大，污水处理问题逐渐受到人们的重视。曝气生物滤池是在科学技术不断进步的过程中提出的一种新型的生物膜污水处理技术，目前在多个城市的污水处理中得到了广泛的应用。
1 曝气生物滤池的原理及特点
1.1 曝气生物滤池的原理
在对曝气生物滤池的不断研究中可以得知，其主要的原理是基于一级强化的基础之上，通过附着生长的生物膜以及颗粒状填料等处理介质的利用，发挥出生物的代谢作用，并且结合物理过滤作用以及生物膜的吸附作用等有效的将污染物去除。除此之外，在曝气生物滤池的应用过程中利用生物接触氧化反应器等先进的设计技术使得不再需要二次沉淀设备进行过滤，与此同时，硝化作用以及反硝化作用得以充分的实现。
1.2 曝气生物滤池的特点
（1）生物浓度更高
由于在曝气生物滤池之中主要采用的填充物为颗粒状填料物，微生物在此环境中生长是，可以更加有效的保证挂膜及处理其的稳定运行，与此同时，在填充料的表面会存在很多的生物量，进而使得曝气生物滤池之中所具有的微生物量要远远高于污水之中所存在的微生物量，在此种情况下，则会使得生物滤池的容积负荷得到一定程度的扩大。
（2）投入成本更低
在曝气生物滤池的应用过程中，通过利用生物接触氧化反应器等先进技术使得其过滤过程中不需要二次沉淀设备，这种情况下使得投入的成本大大的降低，并且对于该技术的操作工艺也相对更为简单。
（3）抗冲击负荷能力更强
通过对曝气生物滤池的研究中可以得知，其在应用过程中具有较强的抗冲击负荷能力，并且通常情况下都可以达到正常负荷的2-3倍，可以看出该技术的应用并不会对水质造成一定的影响。究其原因，则主要是因为滤料之中的生物能量要高于表面积上的生物能量，在这种情况下，及时所受到的外力冲击极强，滤料表面的生物量也会得到迅速的补充，始终维持其安稳的运行。
2 曝气生物滤池（BAF）工艺的一般设计要求
（1）曝气生物滤池应根据处理水量的大小合理分格，每级滤池不应少于两间，当一间滤池反冲洗时，应考虑其余间滤池须通过全部流量；同时当一间滤池反冲洗时，需要考虑其间格滤池出水或反洗清水池储水是否能提供足够的冲洗用水量；单间滤池面积不宜大于100m2。
（2）曝气生物滤池多间并联时宜采用渠道和配水槽配水，不宜采用压力管道直接配水。
（3）曝气生物滤池工艺曝气与反冲洗用气设备、管路宜分开设置。
（4）滤料填装高度宜结合占地面积、处理负荷、风机选型和滤料层阻力等因素综合考虑确定，陶粒滤料宜为2.5m～4.5m。清水区高度应根据滤料性能及反冲洗时滤料膨胀率确定，陶粒滤料宜为1.0m～1.5m。
（5）曝气系统采用单孔膜空气扩散器布气，单孔膜空气扩散器的布置密度应根据需氧量要求通过计算后确定；单个曝气器设计额定通气量宜为（0.2～0.3）m3/h，每平米滤池截面积上单孔膜空气扩散器布置数量不宜少于36个；采用穿孔管时孔口设计流速不宜小于30m/s。
（6）BAF系统采用长柄滤头布水，长柄滤头安装于滤板上，其布置密度反硝化生物滤池不宜小于49个/m2，其它曝气生物滤池不宜小于36个/m2，并考虑滤头水头损失及堵塞率。
3 影响曝气生物滤池的污水处理效果的主要因素
3.1 填料的影响
对于曝气生物滤池之中的填料进行选择时必须要充分考虑，选择出最佳的填料，避免其对于污水处理效果的影响。
在曝气生物滤池之中，填料主要起到微生物载体的作用，直接对微生物的成活率进行一定的控制。通常情况下在曝气生物滤池的填料选择上会使用陶粒滤料，这种滤料具有强度高、摩擦性能好以及密度适中的特点，可以保障曝气生物滤池对污水进行有效的处理。
3.2 进水水质的影响
在曝气生物滤池的应用过程中，对于进水水质的要求也是极高的，其必须要满足曝气生物滤池在工艺上的相关要求，进水水质会直接影响污水的处理效果，使得污水处理无法有效的进行。对于进水水质的要求主要是因为在曝气生物滤池的应用过程中，不仅具有负荷生物滤池的特点，同时其还具有快滤池的特点。然而如果对于进水水质的要求过高，也会在一定程度上限制曝气生物滤池的使用与发展。
3.3 反冲洗技术的影响
在利用曝气生物滤池进行反冲洗的过程中，必须要控制好反冲洗的周期以及反冲洗的强度，不然也会直接影响污水的处理效果。通常情况下，在曝气生物滤池进行反冲洗的过程中，反冲洗周期必须要保证在一到两天之内，每次进行反冲洗的实践都应该控制在二十分钟到半小时之内，时间不宜过短，也不能太长。对于反冲洗强度的控制则应该保证水的强度在每平方米每秒在15到35升之间，气的强度控制在每平方米每秒在15到45升之间。[2]
3.4 PH值及温度的影响
出了以上因素对曝气生物滤池的污水处理效果造成影响之外，PH值及温度的变化也会对其效果起到一定的影响。对于微生物的生产而言，只有所处环境趋于中性时，也就是PH值接近7的时候，其新陈代谢的速度才会加快，进而促进污水处理效果的提高；同样，微生物的生长对于温度的要求也是较高的，只有达到最佳的生长温度，微生物才能够更快的进行新陈代谢，提高污水处理效果。
4 生产环节中应注意的问题
4.1 强化预处理，降低SS指标
BAF工艺一般设在二级生化之后，其预处理环节一般采用高效的斜管沉淀池，采用高密沉淀池或高效沉淀池，沉淀池包括混凝区、絮凝反应区、斜管沉淀区；投加药剂混凝剂一般采用无机铁盐或铝盐，絮凝剂多采用有机药剂PAM（高分子聚丙烯酰胺），另外絮凝区投加粉末活性炭能够极大提高沉降效果，确保沉淀区出水水质。实际运行中，由于药剂比例控制不当，沉淀池出水悬浮物偏高，会造成滤池滤料堵塞，过滤周期变短，反洗频次增大，严重影响滤池正常运转。所以预处理各个工段要紧密配合，强化预处理，力争BAF进水SS≤10mg/l、去除率达60% 以上，尽量减轻生物滤池运行负荷。
5 曝气生物滤池在污水处理工程中的应用分析
5.1 启动与挂膜
目前，对于曝气生物滤池的填料主要是陶粒填充为主，对于生物陶粒滤池进行应用的过程中，首先就要对配水与配气进行合理的检查，确定其是否符合标准，其次要对水路与气路进行一定的检查，确定其是否通畅以及布气及布水是否处于正常的环境之中，在前期的检查工作完成以后在进行填料及微生物的挂膜工作。通常情况下，挂膜可以通过自然挂膜和接种挂膜两种方式进行。自然挂膜一般是在夏季水温较高的时候采用，而接种挂膜通常用于水温较低的情况之中。在进行微生物挂膜的过程中，必须要保证每天都对有机物的浓度以及氨氮含量进行合理的监测，一般情况下，当氨氮的去除率不低于百分之六十或者CODcr的去除率达到百分之二十到百分之三十之间时，微生物的挂膜则完成，挂膜的完成需要一个月左右的时间。在生物陶粒的启动过程中，水的温度会对其起到较大的影响，温度的适当增高会有利于增强生物活性从而加快生物膜形成的速度，因此，在夏季水温较高时更加易于挂膜的形成。
5.2 运行与维护
在启动与挂膜操作完成以后，则正式进入曝气生物滤池的运营过程之中。微生物自身对于环境的敏感性极强，一旦在运行过程中操作出现问题导致环境发生变化则会直接影响曝气生物滤池的污水处理效果。在实际运行过程中，操作人员必须要重视一下两个方面的操作。第一个方面即是保证运行的稳定性，在运行过程中，由于生物陶粒滤池虽然自身存在一定的抗冲击负荷能力，但是如果出现负荷变动较大或者运行不稳定的情况，则会直接导致微生物的活性受到极大的影响，活性降低则直接导致污水处理效果下降，因此，必须确保曝气生物滤池的稳定运行，时刻保持滤池处于有水状态之中。第二个方面则是必须要按要求严格进行反冲洗，如果过滤周期较短，则会导致产水量在一定程度上减少使得冲洗过程中消耗更多的能量，并且生物膜也会随之脱落的速度加快，对污水处理的能力随之降低。而当污水过滤时间较长时，则会有大量的污泥积聚在滤料之中，进而使得水头的损失及耗能增大，除此之外，在这种情况下，存在于生物膜表面的老化的生物也会因缺乏更新而导致局部厌氧，水质变差。[3]因此，对于反冲洗过程的周期必须要做到科学合理的控制。
6 结束语
综上所述，曝气生物滤池技术在污水处理中正在被广泛的应用，相比于传统的污水处理技术，其处理效果更好，效率更高。针对具体的曝气生物滤池的使用过程中必须加强挂膜、运行及维护过程的重视，严格把控每一步的操作，将曝气生物滤池进行更加合理的运用到污水处理之中。
参考文献：
[1]卢佳，刘翔.两级曝气生物滤池在城市生活污水回用中的应用[J].应用能源技术，2007（06）：39-42.