生物滤池.ppt

生物滤池.ppt生物滤池
环境工程
一、概述
生物滤池是以土壤自净原理为依据,在污水灌溉的实践基础
上,较原始的间歇砂滤池和接触滤池而发展起来的人工生物处
理技术,已有百余年的发展历史。
1893年在英国施行将污水在粗滤料上喷洒进行净化试验,取得
良好的效果。1990年以后,这种工艺得到公认,命名为生物过滤
法,处理构筑物则称为生物滤池,开始用于污水处理实践,并迅速
在欧洲一些国家得到应用。
污水长时间以滴状喷洒在块状滤料层的表面上,在污水流经的
表面上就会形成生物膜,待生物膜成熟后,栖息在生物膜上的微生
物即摄取流经污水中的有机物作为营养,从而使污水得到净化。
进入生物滤池的污水,必须通过预处理,去除原污水中的悬浮
物等能够堵塞滤料的污染物,并使水质均化。处理城市污水的生物
滤池前设初次沉淀池。
滤料上的生物膜,不断脱落更新,脱落的生物膜随处理水流走,因
此,生物滤池后也应该设沉淀池予以截留。
生物滤池在发展过程中,经历了几个阶段,从低负荷发展为
高负荷;突破了传统采用的滤料层高度;扩大了应用范围。下面
对曝气生物滤池进行简介。
现代曝气生物滤池是在生物接触氧化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,70年代末80年代初
出现在欧洲,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,通过反冲洗再生实现滤池
的周期运行。由于其良好的性能,应用范围不断扩大,在经历了80
年代中后期的较大发展后,到90年代初已基本成熟。在废水的二级
三级处理中,曝气生物滤池(biological aerated filter,以下简称BAF)
体现出处理负荷高、出水水质好,占地面积少等特点。
二、曝气生物滤池的原理
BAF工艺类型和操作方式有多种,各具特点,但其基本原理是一致的。曝气生物滤池处理污水的原理是反应器内填料上所附生物膜中微生物氧化分解作用,填料及生物膜的吸附阻留作用和沿水流方向形成的食物链分级捕食作用以及生物膜内部微环境和厌氧段的反硝化作用。BAF水流流向主要分为下向流和上向流,其中下向流以OTV公司的BIOCARBONE工艺为代表;上向流以OTV公司的BIOSTYR工艺为代表.
BAF反应器为周期运行,从开始过滤到反冲洗完毕为一个完整的周期。具体过程如下:在BIOCARBON工艺中,经预处理的污水从滤池顶部进入,在滤池底部进行曝气,气水处于逆流。在反应器中,有机物被微生物氧化分解,NH3 一N被氧化成 NO3 一N,另外由于在生物膜的内部存在厌氧/兼氧环境,在硝化的同时实现部分反硝化。
在无脱N要求的情况下,从滤池底部的出水可直接排出系统,一部
分留做反冲洗之用,如果有脱N要求,出水需进入下一级后置反硝化
柱,同时需外加碳源,因为内环境反硝化不能使出水TN达到排放要
求。
随着过滤的进行,由于填料表面新产生的生物量越来越多,截留
的 SS不断增加,在开始阶段水头损失增加缓慢,当固体物质积
累达到一定程度,堵塞滤层的上表面,并且阻止气泡的释放,将会
导致水头损失很快达到极限,此时应立即进入反冲洗再生,以去除
滤床内过量的生物膜及ss,恢复处理能力。
反冲洗采用气水联合反冲,反冲洗水为经处理后达标水,反冲
空气来自于底部单独的反冲气管。反冲时关闭进水和工艺空气,水
气交替单独反冲,最后用水漂洗。滤层有轻微的膨胀,在气水对填
料的流体冲刷和填料间相互摩擦下,老化的生物膜和被截留的SS
与填料分离,冲洗下来的生物膜及SS在漂洗中被冲出滤池,反
冲洗污泥回流至预处理部分。由于正常过滤和反冲时水流方向相反
使填料层顶部的高浓度污泥不经过整个滤床,而是以最快的速度
离开滤池,这对保证滤池的出水是有利的。
在BIOSTYR工艺中,经预处理的污水与经硝化的滤池出水按一定
回流比混合后进人滤池底部。在滤层中进行曝气,曝气系统将滤池
分为好氧和缺氧两部分。在缺氧区,一方面反硝化菌利用进水中的
有机物作为碳源,将滤池中的NO3一N转化为N,实现反硝化。另一方
面填料上的微生物利用进水中的溶解氧和反硝化产生的氧降解BOD
同时,一部分SS被吸附截留在滤床内,这样便减轻了好氧段的固体
负荷。经过缺氧段处理的污水然后进入好氧段,好氧段的微生物利
用从气泡转移到水中的溶解氧进一步降解BOD,硝化菌将NH3一N氧化
为NO3一N,滤床继续截留在缺氧段没有被去除的SS。
流出滤层的水经上部滤头排出滤池,出水按需求分为:(1)排出
处理系统;(2)按回流比与原水混合进行反硝化;(3)用作反冲洗
水。随着过滤的进行,滤层中新产生的生物膜和SS积累不断增加,
水头损失与时间成线性正相关。当水头损失达到极限水头损失时,
应及时进入反冲洗以恢复滤池的处理能力。由于在BIOSTYR工艺中
没有形成表面