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[摘要]：近年来，我国经济得到了迅速的发展，然而，随着工业生产和生活用水的数量越来越多，对我国水资源产生了严重的污染。近年来，我国不断产生了各种新型的污水处理技术用于污水处理，曝气生物滤池技术以其投资较小，操作简单等特点成为了近年来被广泛应用的一种污水处理技术。本文就将针对曝气生物滤池在污水处理中的应用进行简单的探讨。
[关键词]：污水处理 曝气生物滤池 应用
一、曝气生物滤池的特点
与普通的污水处理技术相比，曝气生物滤池具有以下特点：
1.具备更高的生物浓度。曝气生物滤池处理过程采用颗粒状填充料作为微生物生长的主要环境，这种环境更加利于挂膜和处理器的稳定运行。在填充料的表面具有十分多的生物量，所以曝气生物滤池中的微生物量达到污泥和污水中的数十倍，如此大容量的微生物量也是使生物滤池具备更大的容积负荷的主要原因[1]。
2.投资成本比较低，操作工艺简单。由于曝气生物滤池方法省去了二次沉淀的环节，就使得基建成本大大的降低，因此能够在确保运行稳定的前提下，便能够达到类似于普通滤池处理速度，因此去除SS 的效果也十分理想。
3.具有较强的抗冲击负荷能力。通过国内外的大量的研究发现，曝气生物滤池的抗符合能力能够保持在正常负荷的2-3倍的范围内，在这种短期的冲击负荷下，其出水的水质不会受到大的影响。这主要是由于滤料的生物能量高于表面积，当受到较强的外力冲击时，滤料表面的生物量就能够迅速的增加，从而确保其运行效果不受影响。
4.使用颗粒状填充料能够增加充氧效率，使氧利用率增加了原有利用率的10%-20%，使运转费用大大的降低。这是由于污染物和填料之间的接触状态更加理想，使得在氧气的上升过程中发生无数次的碰撞，增加了充氧效率。
5.管理方便。污水处理中使用曝气生物滤池的方法能够使其抗击负荷的能力增强，解决了污泥的膨胀问题，保持池内微生物的浓度不受影响，因此管理起来十分方便，运行也比较简单，运行效果十分稳定。
二、应用概况
某生活污水处理厂，采用曝气生物滤池（BAF）工艺，设计处理量5×104m3Pd，现处理污水量为1×104m3Pd。
2.1进出水水质
进入污水厂的污水为生活污水，处理后主要用于绿化用水，年运行时间为180d。污水厂处理后的水需达到《农灌水质标准》。表1为进出水水质。
2.2工艺流程
污水处理工艺流程：
进水→格栅→曝气沉砂池→初沉池（初沉池→污泥→外排）→曝气生物滤池→气浮池（气浮池→污泥→外排）→消毒池→出水污水厂污水来城市污水排水管网，由四级提升泵和管径800mm 的4km 管线将污水送至厂区处理。每个提升泵有3台潜水泵。污水进入1号泵站，根据水量有3台闸板控制进入设有鼓式格栅机的3个过水廊道， 经格栅过滤后的污水流入蓄水池， 再由潜污泵输送到2号泵站，污水再经3号泵站、4号泵站提升到厂区处理。
进入厂区的污水先经过齿耙式格栅机，过滤的污水由重力作用流进曝气沉砂池，再进入配水井，通过调整启闭机向A、B2个初沉池配水，经过初沉处理的污水进入曝气池的进水浑水廊道，由设于廊道的闸板控制使待处理污水进入3个平行的曝气生物滤池，通过调节曝气量、污水停留时间使水质达标，经曝气生物滤池处理后的污水通过管线流入涡凹气浮池，通过加混凝剂、助凝剂、气浮机气浮、链条刮渣机刮渣，将水中的悬浮有机物除去。最后流入接触消毒池在消毒池加入氯气杀死水中的细菌、病毒。再由5号泵站将处理的污水泵到6号泵站5000m3的蓄水池，一部分用于绿化，另一部分由6号泵站送至高位水池进行高程地区的绿化[2]。
三、主要构筑物设计参数
3.1格栅室
安装2台机械格栅，采用循环式齿耙清污机，栅条间隙10mm，格栅宽1000mm，单台设计流量0.29m3Ps。污水由2条格栅渠进入格栅室，格栅渠宽1.0m，渠深2.0m，水深1.5m。格栅所拦截的污物填埋处理。
3.2曝气沉砂池
曝气沉砂池设1组，池宽3.0m、长9.0m、有效水深2.0m、设计流量2083.3m3Ph、有效停留时间1.5h、水平流速0.1mPs，曝气沉砂池上设有1套桥式移动式吸砂机，吸砂机将砂粒提升后送往设在砂水分离室内的螺旋分离器进行脱水后，通过螺旋输送器运走，滤液通过排水管进入初沉池，曝气沉砂池采用空气管曝气，孔径0.6mm，总需气量7.0m3Pmin，采用罗茨鼓风机。
3.3初沉池
初沉池采用中心进水，周边出水的辐流式沉淀池，设2座。单座处理能力为1041.6m3Ph， 每座直径30m、表面负荷1.5m3P（m2·h）、沉淀时间2.3h、有效水深3.5m。每座沉淀池设有1套周边传动刮泥机，刮泥机将沉淀在池底表面的沉淀物刮至泥斗后，在重力作用下排至污泥泵区。沉淀池表面的浮渣，由刮泥机的浮渣刮板刮入浮渣槽。
3.4曝气生物滤池
曝气生物滤池共3座，单座设计流量694.4m3Ph、BOD5 污泥负荷0.3kgP（kg·d）、水力停留时间1.1h、污泥浓度10gPL、气水比6B1。每座滤池分为3格，每格池深8.7m、宽6m、平均有效水深6m。采用廊道布水，每座进水处设有闸板，可以适应于不同水量负荷。滤料采用SNP-3 型生物填料，滤料投加比为填充层的70%，共计990m3。
3.5涡凹气浮系统（CAF）
涡凹气浮系统用独特的曝气机将水面上的空气通过管道把空气转移到水中，并由曝气机散气叶轮的高速旋转而产生的3股剪切作用把空气粉碎成微气泡，每台曝气机溶气能力可达28132LPs；同时，由于底部叶轮高速旋转的抽真空作用，气浮池底部独特的回流管能实现30%～50% 废水的自动回流，故涡凹气浮又称空穴气浮。具有投资省、效率高、占地小、操作简单、运行费用低、安装方便、无噪声、应用范围广等优点。 3.6加氯间
由于污水处理厂运行期在夏季6个月，是流行病易爆发的季节。为了避免残留病源菌对人体带来的危害，同时兼顾处理厂出水用于荒山绿化，增长植被的目的，设计最大投氯量5mgPL， 最大投加量250kgPd。采用自动加氯机和水射器自动投加。
四、工艺特点
（1）采用新型SNP生物填料。污水厂采用新型SNP生物填料，SNP生物填料是一种由特制树脂制成的球状填料，有网格外壳，纤维丝球体和通心多孔柱体组成，SNP 填料具有以下的特点： ①由特制的树脂制成，亲水性强，固膜效果好，提高污泥浓度。②其独特的立体结构使得单元填料中同时具有好氧、缺氧和厌氧3种微生物环境，既可以进行有机物的好氧分解，氮化物的硝化，磷的吸收，又可以进行厌氧分解、酸化、反硝化以及磷的释放等一系列过程。③处理效率高，产泥量少。填料内部厌氧，缺氧区的形成，使得部分有机物可通过兼氧和厌氧去除，因而系统需氧量减少。此外，剩余污泥产量降低，也减少了污泥自身氧化所需的氧量。④填料在反应池呈不断运动状态，填料表面更新快从而增加了微生物与营养物的接触机会，并可将微生物的代谢产物尽快的输走，为微生物的生存提供了极佳的条件。⑤填料在水中不断的运动，对气泡有明显的重复切割作用，从而使水中溶解氧的浓度增加，氧转移速率增大，填料的堵塞， 并保持了细菌的高度活性。
（2）工艺流程简单、节省空间和占地面积。BAF反应器容积仅为传统活性污泥法的1P3～ 1P5，其后不用设二沉池，无污泥回流和控制污泥指数等问题，整个系统占地面积比传统活性污泥法节省20%～30%。
（3）易于操作管理。曝气生物滤池抗冲击负荷能力强，耐低温，无污泥膨胀，可以避免微生物量。因此，日常运行管理简单，处理效果稳定。
（4）处理设施可间歇启动运行。由于大量的微生物附着生长在粗糙多孔的填料内部和表面， 可以保持一定的微生物活性。因此，有利于系统的恢复启动。
（5）BAF法的工艺特点应该是基建投资省、动力消耗少且运行费用低，但是由于该厂处于山地，导致基建投资大且管线投入及各级泵站的动力耗能多，因此该项工艺优势未能体现。
五、运行情况
根据有关部门对该厂进行监测的数据表明，pH、色度、悬浮物、CODCr、BOD5 经BAF 工艺处理后，5项污染物浓度均达到了《农田灌溉水质标准》6（GB5084-92）。
对污水引灌区土壤和非灌区土壤中重金属含量监测结果见表2。从表2中可看出， 污水处理厂引灌区土壤中重金属浓度与非灌区土壤相比， 均略有增高， 但低于5土壤环境质量标准6（GB15618-1995）中二级标准。表明经过污水处理厂处理过的污水进行灌溉没有对引灌区土壤造成明显影响。
六、结语
综上所述，曝气生物滤池工艺应用于污水处理是可行的，并且自动化程度较高，只要运行管理得当，出水可以达到国家要求的排放标准。今后，在进行污水处理厂建设工艺选择时，曝气生物滤池污水处理工艺是理想选择。
参考文献：
[1]李燕飞，孙迎雪，田媛，高如泰.曝气生物滤池处理生活污水研究[J].环境工程学报，2011（03）.
[2]邓清远，两级曝气生物滤池处理城市生活污水中试研究[D].广州大学.2009.
[关键词]：污水处理 曝气生物滤池 应用
一、曝气生物滤池的特点
与普通的污水处理技术相比，曝气生物滤池具有以下特点：
1.具备更高的生物浓度。曝气生物滤池处理过程采用颗粒状填充料作为微生物生长的主要环境，这种环境更加利于挂膜和处理器的稳定运行。在填充料的表面具有十分多的生物量，所以曝气生物滤池中的微生物量达到污泥和污水中的数十倍，如此大容量的微生物量也是使生物滤池具备更大的容积负荷的主要原因[1]。
2.投资成本比较低，操作工艺简单。由于曝气生物滤池方法省去了二次沉淀的环节，就使得基建成本大大的降低，因此能够在确保运行稳定的前提下，便能够达到类似于普通滤池处理速度，因此去除SS 的效果也十分理想。
3.具有较强的抗冲击负荷能力。通过国内外的大量的研究发现，曝气生物滤池的抗符合能力能够保持在正常负荷的2-3倍的范围内，在这种短期的冲击负荷下，其出水的水质不会受到大的影响。这主要是由于滤料的生物能量高于表面积，当受到较强的外力冲击时，滤料表面的生物量就能够迅速的增加，从而确保其运行效果不受影响。
4.使用颗粒状填充料能够增加充氧效率，使氧利用率增加了原有利用率的10%-20%，使运转费用大大的降低。这是由于污染物和填料之间的接触状态更加理想，使得在氧气的上升过程中发生无数次的碰撞，增加了充氧效率。
5.管理方便。污水处理中使用曝气生物滤池的方法能够使其抗击负荷的能力增强，解决了污泥的膨胀问题，保持池内微生物的浓度不受影响，因此管理起来十分方便，运行也比较简单，运行效果十分稳定。
二、应用概况
某生活污水处理厂，采用曝气生物滤池（BAF）工艺，设计处理量5×104m3Pd，现处理污水量为1×104m3Pd。
2.1进出水水质
进入污水厂的污水为生活污水，处理后主要用于绿化用水，年运行时间为180d。污水厂处理后的水需达到《农灌水质标准》。表1为进出水水质。
2.2工艺流程
污水处理工艺流程：
进水→格栅→曝气沉砂池→初沉池（初沉池→污泥→外排）→曝气生物滤池→气浮池（气浮池→污泥→外排）→消毒池→出水污水厂污水来城市污水排水管网，由四级提升泵和管径800mm 的4km 管线将污水送至厂区处理。每个提升泵有3台潜水泵。污水进入1号泵站，根据水量有3台闸板控制进入设有鼓式格栅机的3个过水廊道， 经格栅过滤后的污水流入蓄水池， 再由潜污泵输送到2号泵站，污水再经3号泵站、4号泵站提升到厂区处理。
进入厂区的污水先经过齿耙式格栅机，过滤的污水由重力作用流进曝气沉砂池，再进入配水井，通过调整启闭机向A、B2个初沉池配水，经过初沉处理的污水进入曝气池的进水浑水廊道，由设于廊道的闸板控制使待处理污水进入3个平行的曝气生物滤池，通过调节曝气量、污水停留时间使水质达标，经曝气生物滤池处理后的污水通过管线流入涡凹气浮池，通过加混凝剂、助凝剂、气浮机气浮、链条刮渣机刮渣，将水中的悬浮有机物除去。最后流入接触消毒池在消毒池加入氯气杀死水中的细菌、病毒。再由5号泵站将处理的污水泵到6号泵站5000m3的蓄水池，一部分用于绿化，另一部分由6号泵站送至高位水池进行高程地区的绿化[2]。
三、主要构筑物设计参数
3.1格栅室
安装2台机械格栅，采用循环式齿耙清污机，栅条间隙10mm，格栅宽1000mm，单台设计流量0.29m3Ps。污水由2条格栅渠进入格栅室，格栅渠宽1.0m，渠深2.0m，水深1.5m。格栅所拦截的污物填埋处理。
3.2曝气沉砂池
曝气沉砂池设1组，池宽3.0m、长9.0m、有效水深2.0m、设计流量2083.3m3Ph、有效停留时间1.5h、水平流速0.1mPs，曝气沉砂池上设有1套桥式移动式吸砂机，吸砂机将砂粒提升后送往设在砂水分离室内的螺旋分离器进行脱水后，通过螺旋输送器运走，滤液通过排水管进入初沉池，曝气沉砂池采用空气管曝气，孔径0.6mm，总需气量7.0m3Pmin，采用罗茨鼓风机。
3.3初沉池
初沉池采用中心进水，周边出水的辐流式沉淀池，设2座。单座处理能力为1041.6m3Ph， 每座直径30m、表面负荷1.5m3P（m2·h）、沉淀时间2.3h、有效水深3.5m。每座沉淀池设有1套周边传动刮泥机，刮泥机将沉淀在池底表面的沉淀物刮至泥斗后，在重力作用下排至污泥泵区。沉淀池表面的浮渣，由刮泥机的浮渣刮板刮入浮渣槽。
3.4曝气生物滤池
曝气生物滤池共3座，单座设计流量694.4m3Ph、BOD5 污泥负荷0.3kgP（kg·d）、水力停留时间1.1h、污泥浓度10gPL、气水比6B1。每座滤池分为3格，每格池深8.7m、宽6m、平均有效水深6m。采用廊道布水，每座进水处设有闸板，可以适应于不同水量负荷。滤料采用SNP-3 型生物填料，滤料投加比为填充层的70%，共计990m3。
3.5涡凹气浮系统（CAF）
涡凹气浮系统用独特的曝气机将水面上的空气通过管道把空气转移到水中，并由曝气机散气叶轮的高速旋转而产生的3股剪切作用把空气粉碎成微气泡，每台曝气机溶气能力可达28132LPs；同时，由于底部叶轮高速旋转的抽真空作用，气浮池底部独特的回流管能实现30%～50% 废水的自动回流，故涡凹气浮又称空穴气浮。具有投资省、效率高、占地小、操作简单、运行费用低、安装方便、无噪声、应用范围广等优点。 3.6加氯间
由于污水处理厂运行期在夏季6个月，是流行病易爆发的季节。为了避免残留病源菌对人体带来的危害，同时兼顾处理厂出水用于荒山绿化，增长植被的目的，设计最大投氯量5mgPL， 最大投加量250kgPd。采用自动加氯机和水射器自动投加。
四、工艺特点
（1）采用新型SNP生物填料。污水厂采用新型SNP生物填料，SNP生物填料是一种由特制树脂制成的球状填料，有网格外壳，纤维丝球体和通心多孔柱体组成，SNP 填料具有以下的特点： ①由特制的树脂制成，亲水性强，固膜效果好，提高污泥浓度。②其独特的立体结构使得单元填料中同时具有好氧、缺氧和厌氧3种微生物环境，既可以进行有机物的好氧分解，氮化物的硝化，磷的吸收，又可以进行厌氧分解、酸化、反硝化以及磷的释放等一系列过程。③处理效率高，产泥量少。填料内部厌氧，缺氧区的形成，使得部分有机物可通过兼氧和厌氧去除，因而系统需氧量减少。此外，剩余污泥产量降低，也减少了污泥自身氧化所需的氧量。④填料在反应池呈不断运动状态，填料表面更新快从而增加了微生物与营养物的接触机会，并可将微生物的代谢产物尽快的输走，为微生物的生存提供了极佳的条件。⑤填料在水中不断的运动，对气泡有明显的重复切割作用，从而使水中溶解氧的浓度增加，氧转移速率增大，填料的堵塞， 并保持了细菌的高度活性。
（2）工艺流程简单、节省空间和占地面积。BAF反应器容积仅为传统活性污泥法的1P3～ 1P5，其后不用设二沉池，无污泥回流和控制污泥指数等问题，整个系统占地面积比传统活性污泥法节省20%～30%。
（3）易于操作管理。曝气生物滤池抗冲击负荷能力强，耐低温，无污泥膨胀，可以避免微生物量。因此，日常运行管理简单，处理效果稳定。
（4）处理设施可间歇启动运行。由于大量的微生物附着生长在粗糙多孔的填料内部和表面， 可以保持一定的微生物活性。因此，有利于系统的恢复启动。
（5）BAF法的工艺特点应该是基建投资省、动力消耗少且运行费用低，但是由于该厂处于山地，导致基建投资大且管线投入及各级泵站的动力耗能多，因此该项工艺优势未能体现。
五、运行情况
根据有关部门对该厂进行监测的数据表明，pH、色度、悬浮物、CODCr、BOD5 经BAF 工艺处理后，5项污染物浓度均达到了《农田灌溉水质标准》6（GB5084-92）。
对污水引灌区土壤和非灌区土壤中重金属含量监测结果见表2。从表2中可看出， 污水处理厂引灌区土壤中重金属浓度与非灌区土壤相比， 均略有增高， 但低于5土壤环境质量标准6（GB15618-1995）中二级标准。表明经过污水处理厂处理过的污水进行灌溉没有对引灌区土壤造成明显影响。
六、结语
综上所述，曝气生物滤池工艺应用于污水处理是可行的，并且自动化程度较高，只要运行管理得当，出水可以达到国家要求的排放标准。今后，在进行污水处理厂建设工艺选择时，曝气生物滤池污水处理工艺是理想选择。
参考文献：
[1]李燕飞，孙迎雪，田媛，高如泰.曝气生物滤池处理生活污水研究[J].环境工程学报，2011（03）.
[2]邓清远，两级曝气生物滤池处理城市生活污水中试研究[D].广州大学.2009.