生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)工(gong)藝(yi)(yi)在(zai)廢水處(chu)理中的(de)應用具有(you)悠久的(de)歷(li)史。早在(zai)1914年(nian)，活性污泥(ni)法發明之前，生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)法就已經應用于(yu)廢水處(chu)理。該工(gong)藝(yi)(yi)快發應用以來，一直受(shou)到(dao)(dao)各(ge)國研究(jiu)(jiu)者的(de)重視。通過不斷研究(jiu)(jiu)，該工(gong)藝(yi)(yi)由低(di)負(fu)荷生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)濾池(chi)、高負(fu)荷生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)濾池(chi)、塔(ta)式生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)濾池(chi)（第(di)(di)一代生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)工(gong)藝(yi)(yi)）等(deng)足部(bu)發展到(dao)(dao)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)接(jie)觸(chu)氧化法、淹沒式生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)濾池(chi)、生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)流化床（第(di)(di)二(er)代生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)工(gong)藝(yi)(yi)）等(deng)各(ge)種工(gong)藝(yi)(yi)。直到(dao)(dao)上世紀八十年(nian)代末到(dao)(dao)九十年(nian)代初，第(di)(di)三(san)代生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)工(gong)藝(yi)(yi)——曝氣生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)濾池(chi)（BiologicalAeratedFilter,簡(jian)稱(cheng)BAF）。  

該工(gong)藝(yi)最初用(yong)于(yu)污水的(de)三級處理(li)，后(hou)發展(zhan)成直(zhi)接(jie)用(yong)于(yu)二級處理(li)。目前，在(zai)歐美、日本等發達國(guo)家(jia)廣為流(liu)行，目前世界上有3500多(duo)座(zuo)污水處理(li)廠使用(yong)該工(gong)藝(yi)。在(zai)我國(guo)該工(gong)藝(yi)漸(jian)漸(jian)用(yong)于(yu)污水處理(li)。  

分類  

根據處(chu)理功(gong)能的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為：  

以有(you)機物(wu)去(qu)除為(wei)目標的(de)DC-BAF：用于可(ke)生(sheng)化性較(jiao)好的(de)工業廢(fei)水(shui)(shui)和對氨(an)氮沒(mei)有(you)特殊要(yao)求的(de)生(sheng)活(huo)污(wu)水(shui)(shui)，主(zhu)要(yao)去(qu)除污(wu)水(shui)(shui)中(zhong)碳化有(you)機物(wu)和截留污(wu)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)懸浮物(wu)，即去(qu)除BOD、COD、SS。  

以硝化(hua)去除為(wei)(wei)目標(biao)的(de)N-BAF：適(shi)用于僅需要(yao)進行硝化(hua)反應(ying)的(de)場合（排(pai)放標(biao)準只對氨氮有(you)做(zuo)要(yao)求(qiu)而總氮則無規(gui)定(ding)）。該(gai)工藝供(gong)氣較(jiao)為(wei)(wei)充足，整個濾(lv)池(chi)處于好氧狀態，微(wei)生物以自養性硝化(hua)菌為(wei)(wei)主(zhu)。  

以脫氮去除為(wei)目標(biao)的DN-BAF：適用于(yu)出水對總氮有要(yao)求的場合。該濾(lv)池(chi)不設曝氣管道(dao)，濾(lv)池(chi)處于(yu)厭(yan)氧狀態，在厭(yan)氧條件下(xia)，NO3-N和NO2-N在哦硝化(hua)菌的作(zuo)用下(xia)被還原成N2。  

以脫氮(dan)除(chu)(chu)(chu)磷去除(chu)(chu)(chu)為目標的(de)NP-BAF：通過投加化(hua)學除(chu)(chu)(chu)磷藥劑來完成濾池除(chu)(chu)(chu)磷。在濾料作用下誘發絮凝，沉淀物截留(liu)在濾床上，通過周期性的(de)反(fan)沖洗，將磷排除(chu)(chu)(chu)系統(tong)外，達(da)到除(chu)(chu)(chu)磷的(de)目的(de)。剩余污(wu)泥增加量為15%-50%。  

工藝原理  

生(sheng)物濾(lv)(lv)池凈水原理是濾(lv)(lv)池內濾(lv)(lv)料(liao)上(shang)生(sheng)長的生(sheng)物膜中微生(sheng)物氧(yang)化(hua)分解作(zuo)(zuo)用(yong)，濾(lv)(lv)料(liao)及生(sheng)物膜的吸附(fu)截(jie)留作(zuo)(zuo)用(yong)和沿水流方向形(xing)成的食(shi)物鏈(lian)分級捕食(shi)作(zuo)(zuo)用(yong)以及生(sheng)物膜內部微環境(jing)和厭氧(yang)段的反硝化(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)。  

污水流經濾料(liao)時，濾料(liao)表(biao)(biao)面附著生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)高活性的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)，濾池內(nei)部(bu)曝氣。待(dai)生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)成熟后(hou)，污水中(zhong)的(de)有(you)機(ji)污染物(wu)被(bei)生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)中(zhong)的(de)微生(sheng)(sheng)物(wu)吸(xi)(xi)附、降解，從而(er)得到(dao)凈化。生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)表(biao)(biao)層生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)的(de)是(shi)(shi)好(hao)氧(yang)和兼(jian)性微生(sheng)(sheng)物(wu)，有(you)機(ji)污染物(wu)經微生(sheng)(sheng)物(wu)好(hao)氧(yang)代謝(xie)(xie)(xie)而(er)降解，終(zhong)(zhong)點產物(wu)是(shi)(shi)H2O、CO2、NO3等(deng)。由于氧(yang)在生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)表(biao)(biao)層已耗盡，生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)內(nei)層的(de)微生(sheng)(sheng)物(wu)處于厭(yan)氧(yang)狀態，進行的(de)是(shi)(shi)有(you)機(ji)物(wu)的(de)厭(yan)氧(yang)代謝(xie)(xie)(xie)，終(zhong)(zhong)點產物(wu)為有(you)機(ji)酸(suan)、乙醇(chun)、醛和H2S、N2等(deng)。濾料(liao)自身對污水中(zhong)的(de)懸浮(fu)物(wu)具有(you)截留和吸(xi)(xi)附作(zuo)(zuo)(zuo)用，另外經培菌后(hou)濾料(liao)上(shang)生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)有(you)大量微生(sheng)(sheng)物(wu)，微生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)新陳代謝(xie)(xie)(xie)作(zuo)(zuo)(zuo)用產生(sheng)(sheng)的(de)粘性物(wu)質(zhi)如多糖類、酯類等(deng)起到(dao)吸(xi)(xi)附架橋作(zuo)(zuo)(zuo)用，與懸浮(fu)顆粒及(ji)膠體(ti)粒子(zi)粘結在一起，形成細小絮體(ti)，通過接(jie)觸絮凝作(zuo)(zuo)(zuo)用而(er)被(bei)去除。  

由于微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)不斷繁殖，生(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜逐漸(jian)增厚，超過一定厚度(du)后，吸附的(de)有機物(wu)(wu)(wu)在傳遞到(dao)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜內(nei)(nei)層(ceng)的(de)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)以前(qian)，已被(bei)代謝掉。此(ci)時(shi)，內(nei)(nei)層(ceng)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)因得不到(dao)充分的(de)營養而(er)進(jin)人內(nei)(nei)源代謝，失去其(qi)粘附在濾料上的(de)性能，脫落下(xia)來隨(sui)水流出(chu)濾池，濾料表面再重新(xin)長出(chu)新(xin)的(de)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜。  

構造  

曝氣(qi)生物濾(lv)(lv)池(chi)的主(zhu)要構造包括池(chi)體、濾(lv)(lv)料、承(cheng)托層、布(bu)氣(qi)系統(tong)、布(bu)水裝置(zhi)、反沖(chong)洗裝置(zhi)、排水系統(tong)。  

①池(chi)體：  

其作用是容(rong)納(na)被處(chu)理水(shui)和(he)圍擋濾料，并(bing)承(cheng)托濾料和(he)曝氣(qi)裝(zhuang)置的(de)重量(liang)。其形狀(zhuang)有(you)圓(yuan)形、正(zheng)方形和(he)矩(ju)形(長寬比為(wei)1.2~1.5)三種，結構形式有(you)鋼制設(she)備（處(chu)理水(shui)量(liang)小）和(he)鋼筋混凝土(tu)結構（處(chu)理水(shui)量(liang)大）等。為(wei)保證反沖洗(xi)效果，單池面(mian)積不宜太大（≤100m2）。+  

②濾(lv)料：  

是(shi)生物濾(lv)池的主體，對生物濾(lv)池的凈化功能(neng)有(you)直接影響(xiang)。因此濾(lv)料(liao)需具備質堅、高強(qiang)、耐腐蝕、抗冰(bing)凍，較高的比表(biao)面積，較大(da)孔(kong)隙率，且能(neng)就地取材，便于加工、運(yun)輸(shu)等條件。材質可用輕質陶(tao)粒(li)、爐(lu)渣、石英砂(sha)、焦(jiao)炭、沸石等，以圓形陶(tao)粒(li)為(wei)佳。粒(li)徑為(wei)3-6mm，濾(lv)層(ceng)厚度約2.5-4.5m。  

③承托層(ceng)：  

作用(yong)是支(zhi)撐濾(lv)料，防止濾(lv)料流失和堵塞(sai)濾(lv)頭，同時還要保(bao)持反沖洗穩(wen)定進行。為保(bao)證承托層的穩(wen)定和配水的均勻性(xing)，要求材(cai)質具有良好的機械強度和化(hua)學穩(wen)定性(xing)，其形狀盡量接近圓形，常(chang)用(yong)材(cai)質為卵(luan)石。  

④布(bu)水系(xi)統：包括濾(lv)池(chi)最下部的(de)配(pei)水室和濾(lv)板上的(de)配(pei)水濾(lv)頭。  

對(dui)于上流(liu)式濾(lv)(lv)池，配水室的作用是(shi)使某一短(duan)時段(duan)內進(jin)入濾(lv)(lv)池的污(wu)水均勻(yun)混(hun)合，依(yi)靠承托濾(lv)(lv)板(ban)(ban)和濾(lv)(lv)頭(tou)的阻力作用是(shi)污(wu)水在濾(lv)(lv)板(ban)(ban)下均勻(yun)、均質分布(bu)(bu)，并(bing)通過濾(lv)(lv)板(ban)(ban)上的濾(lv)(lv)頭(tou)均勻(yun)流(liu)入濾(lv)(lv)料層；除了濾(lv)(lv)池正常運行(xing)布(bu)(bu)水外，也可作為定期對(dui)濾(lv)(lv)池進(jin)行(xing)反沖洗時布(bu)(bu)水用。對(dui)于下流(liu)式濾(lv)(lv)池，該布(bu)(bu)水系(xi)統主要用作濾(lv)(lv)池反沖洗布(bu)(bu)水和收集凈化水用。  

配(pei)(pei)水(shui)(shui)室(shi)組(zu)成：緩(huan)沖(chong)配(pei)(pei)水(shui)(shui)區和承托濾板。緩(huan)沖(chong)配(pei)(pei)水(shui)(shui)區初步混(hun)勻(yun)(yun)污水(shui)(shui)，然后依靠承托板的阻力(li)作用(yong)使污水(shui)(shui)在濾板下均勻(yun)(yun)、均質分(fen)布(bu)，并通過濾板上(shang)濾頭將污水(shui)(shui)均勻(yun)(yun)送入(ru)濾料層(ceng)。緩(huan)沖(chong)配(pei)(pei)水(shui)(shui)區在水(shui)(shui)氣聯合反(fan)沖(chong)洗時起到(dao)均勻(yun)(yun)配(pei)(pei)氣作用(yong)。  

配水濾頭：其作用(yong)是向濾池均勻配水。

⑤布氣(qi)(qi)(qi)系統：工藝(yi)布氣(qi)(qi)(qi)系統（充氧(yang)曝(pu)氣(qi)(qi)(qi)）和進行(xing)氣(qi)(qi)(qi)-水聯合反沖洗時的供(gong)氣(qi)(qi)(qi)系統（反沖洗曝(pu)氣(qi)(qi)(qi)）。  

工藝布氣(qi)系(xi)統：保持(chi)曝氣(qi)生物濾(lv)池中(zhong)充足的溶解(jie)氧并維持(chi)濾(lv)池內生物膜高活性。曝氣(qi)生物濾(lv)池一般(ban)(ban)采用鼓(gu)風曝氣(qi)形式，空(kong)(kong)氣(qi)擴散系(xi)統一般(ban)(ban)有穿孔管空(kong)(kong)氣(qi)管空(kong)(kong)氣(qi)擴散系(xi)統和專用空(kong)(kong)氣(qi)擴散系(xi)統兩(liang)種，該裝置(zhi)（EPT）按一定間隔安裝在空(kong)(kong)氣(qi)管道上，距承托(tuo)板約0.1~0.15m，空(kong)(kong)氣(qi)通過(guo)擴散器并流過(guo)濾(lv)料層是可(ke)達30%以上的氧利(li)用率，且(qie)不易(yi)堵(du)塞(sai)。  

 ⑥反沖洗(xi)系(xi)統(tong)：由反沖洗(xi)供(gong)水系(xi)統(tong)和反沖洗(xi)供(gong)氣(qi)系(xi)統(tong)組成(cheng)。  

采用氣(qi)(qi)-水(shui)(shui)聯(lian)合反沖洗(xi)(xi)，目的是(shi)去除濾池運行過程中界留下(xia)的各種(zhong)顆粒、膠體污染物(wu)及老化脫(tuo)落(luo)的微(wei)生物(wu)膜。聯(lian)合反沖洗(xi)(xi)系(xi)統的配水(shui)(shui)配氣(qi)(qi)是(shi)通過濾板(ban)及固定(ding)其(qi)上的長(chang)柄濾頭實現。反沖洗(xi)(xi)時，反沖洗(xi)(xi)進氣(qi)(qi)與(yu)濾板(ban)下(xia)形成氣(qi)(qi)墊(dian)層，隨(sui)后空氣(qi)(qi)便(bian)從長(chang)柄濾頭上端(duan)的進氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)進入，反沖洗(xi)(xi)水(shui)(shui)則由(you)長(chang)柄濾頭下(xia)端(duan)進水(shui)(shui)孔(kong)(kong)進入。  

反(fan)沖洗(xi)過(guo)程一般(ban)分為(wei)三步(bu)：氣(qi)(qi)(qi)洗(xi)、氣(qi)(qi)(qi)水(shui)同時(shi)反(fan)洗(xi)、水(shui)漂(piao)洗(xi)。氣(qi)(qi)(qi)洗(xi)目的(de)是松動濾(lv)(lv)料(liao)層(ceng)(ceng)，使濾(lv)(lv)料(liao)層(ceng)(ceng)膨脹。氣(qi)(qi)(qi)洗(xi)強度(du)一般(ban)為(wei)10~15L/(m2*S)，時(shi)間為(wei)5min。氣(qi)(qi)(qi)水(shui)同時(shi)反(fan)洗(xi)目的(de)是將(jiang)濾(lv)(lv)料(liao)上截(jie)留的(de)懸浮物和老(lao)化的(de)生物膜沖洗(xi)出去(qu)，水(shui)洗(xi)強度(du)為(wei)5.0~8.5L/(m2*S)，時(shi)間為(wei)5~8min。水(shui)漂(piao)洗(xi)目的(de)是將(jiang)濾(lv)(lv)料(liao)上表(biao)面的(de)懸浮物和老(lao)化的(de)生物膜沖洗(xi)出去(qu)，時(shi)間為(wei)為(wei)5~8min。濾(lv)(lv)層(ceng)(ceng)膨脹率約為(wei)10%。  

⑦出水系統：  

周邊(bian)堰(yan)出(chu)水(shui)(shui)(shui)或(huo)單側(ce)堰(yan)出(chu)水(shui)(shui)(shui)兩(liang)種。在(zai)大中型污水(shui)(shui)(shui)處理廠一般采(cai)用單側(ce)堰(yan)出(chu)水(shui)(shui)(shui)，并將出(chu)水(shui)(shui)(shui)堰(yan)口(kou)出(chu)設計成(cheng)60°斜坡，以降(jiang)低出(chu)水(shui)(shui)(shui)流(liu)速。在(zai)出(chu)水(shui)(shui)(shui)堰(yan)口(kou)設置柵形穩流(liu)板以攔截反沖洗時(shi)被(bei)出(chu)水(shui)(shui)(shui)帶(dai)出(chu)的濾料。  

影響曝氣生(sheng)物濾池處(chu)理效果的因素  

水溫(wen)(wen)：水溫(wen)(wen)是(shi)影響(xiang)微生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)和生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)命代謝活性的主要原因(yin)，大多數微生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物的新陳代謝活動隨(sui)(sui)著溫(wen)(wen)度(du)升高而增強，隨(sui)(sui)溫(wen)(wen)度(du)降(jiang)低(di)而減弱(ruo)，水溫(wen)(wen)越低(di)，活性越小。根據Airheniuslls公式，隨(sui)(sui)著溫(wen)(wen)度(du)非下(xia)降(jiang)10℃，生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化反應速率(lv)將(jiang)下(xia)降(jiang)一倍。細菌適宜生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)繁(fan)殖的溫(wen)(wen)度(du)在25~35℃之(zhi)間，因(yin)此在溫(wen)(wen)度(du)較(jiao)(jiao)高的夏季(ji)，曝氣生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物濾(lv)池的處(chu)理效(xiao)果最佳，而在冬季(ji)水溫(wen)(wen)低(di)，生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物膜(mo)活性受抑制，處(chu)理效(xiao)果受到影響(xiang)，出水水質較(jiao)(jiao)差。  

pH和(he)堿度：微生(sheng)物的(de)生(sheng)長和(he)繁殖(zhi)與污(wu)水(shui)的(de)pH值有(you)密切關系(xi)，pH值的(de)改變可能會引起細胞膜電荷的(de)變化，進而影響微生(sheng)物對有(you)機物的(de)吸收和(he)微生(sheng)物代謝過(guo)程中酶(mei)的(de)活性。對于(yu)好氧(yang)微生(sheng)物來說，進水(shui)的(de)pH值在6.5~8.5之間較(jiao)為適宜(yi)。硝化反應是一(yi)個耗堿過(guo)程，其適宜(yi)pH值范(fan)圍(wei)7.0~8.5，超(chao)出其適宜(yi)范(fan)圍(wei)，硝化細菌的(de)活性急劇下(xia)降，氨氮的(de)去(qu)除率也隨之降低。  

水(shui)力負(fu)(fu)荷(he)(he)：水(shui)力負(fu)(fu)荷(he)(he)的大小直接(jie)影響污(wu)水(shui)在濾池中的停留時間，水(shui)力負(fu)(fu)荷(he)(he)越(yue)小，水(shui)力停留時間越(yue)長，處理效果越(yue)好，反之亦然。但(dan)水(shui)流紊動能加快(kuai)生(sheng)物膜(mo)的更新、濾池內的傳質及溶解氧的利用率，并且(qie)水(shui)力負(fu)(fu)荷(he)(he)過小會導(dao)致濾料堵塞。因此(ci)水(shui)力負(fu)(fu)荷(he)(he)在運(yun)行中通(tong)常(chang)為(wei)0.5~1.5m3/(m2*h)。  

溶解(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)：是(shi)影響生(sheng)(sheng)物膜(mo)生(sheng)(sheng)長(chang)和出水效(xiao)果的(de)(de)(de)重要(yao)因素。在(zai)好氧(yang)(yang)(yang)處(chu)理工(gong)藝中(zhong)(zhong)需(xu)氧(yang)(yang)(yang)量(liang)是(shi)工(gong)藝控(kong)制的(de)(de)(de)重要(yao)指標。濾(lv)池(chi)處(chu)理水中(zhong)(zhong)溶解(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)以4~6mg/L為(wei)宜。當溶解(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)低(di)于2mg/L時(shi)，好氧(yang)(yang)(yang)微生(sheng)(sheng)物生(sheng)(sheng)命活動受(shou)到限(xian)制，從而(er)降低(di)有機物氧(yang)(yang)(yang)化分(fen)(fen)解(jie)(jie)和氨(an)氮(dan)的(de)(de)(de)轉化速(su)度。因此(ci)，控(kong)制曝氣量(liang)就(jiu)顯得尤為(wei)重要(yao)，曝氣量(liang)大，濾(lv)池(chi)中(zhong)(zhong)溶解(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)高，提高好氧(yang)(yang)(yang)微生(sheng)(sheng)物氧(yang)(yang)(yang)化分(fen)(fen)解(jie)(jie)有機物的(de)(de)(de)速(su)率(lv)，同時(shi)氣流產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)剪切(qie)力有助(zhu)于老(lao)化的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物膜(mo)脫落。  

日常運(yun)行(xing)管(guan)理：日常監控指標有水溫、pH、DO、CODCr、BOD5。另外(wai)還要適時進行(xing)生(sheng)物(wu)相(xiang)鏡檢，并結合水質指標判(pan)斷生(sheng)物(wu)膜所處工況，結合具(ju)體情況對運(yun)行(xing)參數座(zuo)相(xiang)應調整。  

與其他工藝比較：  

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章