曝气生物滤池技术：工作原理与应用

曝气生物滤池技术：工作原理与应用

曝气生物滤池（Biological Aerated Filter，简称BAF）是一种新型的污水生物处理技术，它结合了过滤、吸附和生物代谢等多种净化作用，具有处理效率高、出水水质好、占地面积小等优点。本文将详细介绍曝气生物滤池的工作原理、发展历程及其在污水处理中的应用。

技术特点与优势

曝气生物滤池与普通活性污泥法相比，具有以下显著优点：

• 有机负荷高
• 占地面积小（仅为普通活性污泥法的1/3）
• 投资少（可节约30%）
• 不会产生污泥膨胀
• 氧传输效率高
• 出水水质好

但曝气生物滤池对进水SS（悬浮固体）要求严格，一般要求SS≤100mg/L，最好控制在SS≤60mg/L。因此，需要对进水进行预处理。同时，该技术也存在反冲洗水量大、水头损失大的缺点。

发展历程

曝气生物滤池技术最早在20世纪80年代末、90年代初在欧美发展起来，最初主要用于三级处理，后逐渐发展为直接用于二级处理。1990年代初，欧洲建成第一座采用该工艺的城市污水处理厂后，该技术在欧美和日本等发达国家迅速普及。目前，全球已有3500多座污水处理厂应用了这项技术。

工作原理

曝气生物滤池技术是在充分吸取国外曝气生物滤池（BAF）优点的基础上发展起来的，其最大特点是使用一种新型的球形陶粒填料。在滤料表面及开口内腔空间生长有微生物膜，污水由下向上流经滤料层时，微生物膜吸收污水中的有机污染物作为其自身新陈代谢的营养物质。在滤料层下部提供曝气供氧的条件下，气、水同为上向流态，使废水中的有机物得到好氧降解，并进行硝化脱氮。

曝气生物滤池处理污水的原理主要包括：

• 反应器内滤料上所附生物膜中微生物的氧化分解作用
• 滤料及微生物膜的吸附阻留作用
• 沿水流方向形成的食物链分级捕食作用
• 微生物膜内部微环境的反硝化作用

根据曝气生物滤池中的水流流向，可分为上向流和下向流两种类型。由于上向流曝气生物滤池更接近理想滤池，因此在实际工程中应用更为广泛。

运行过程

曝气生物滤池反应器采用周期运行方式，从开始过滤到反冲洗完毕为一个完整周期。具体过程如下：

1. 经预处理的污水从滤池底部进入滤料层
2. 滤料层下部设有曝气系统进行供氧，气水同向流动
3. 在滤池中，有机物被微生物氧化分解，NH3-N被氧化成NO3-N
4. 由于滤料层内和微生物膜内部存在厌氧/缺氧环境，因此在硝化的同时可实现部分反硝化
5. 经处理后的水从滤池上部排出
6. 定期利用处理后的出水对滤池进行反冲洗，以排除滤料表面增殖的老化微生物膜，保证微生物膜的活性