曝氣生物濾池工藝裝備的國產化及工程實踐總結
1概述
曝氣生物濾池(BAF)是在生物接觸氧化工藝的基礎上，引入給水凈化過濾機制而形成的一種新型污水生物處理工藝。BAF集曝氣、生物氧化、生物絮凝、過濾、反沖洗更新等處理功能于一體，通過濾料上生長的高濃度生物膜對污染物的生物降解、濾層的機械攔截以及生物絮凝對懸浮物的綜合截留作用，實現對污染物的有效去除。
BAF以其獨特的結構特征和運行特點，在對城市污水及其他多種工業廢水處理工程的實踐過程中，顯示出獨特的優越性，主要表現在以下方面：①處理構筑物容積小，占地面積少；②出水水質優、運行穩定、抗沖擊負荷能力強；③氧利用率高，節省空氣量和電耗；④處理流程簡單，工程投資相對較低；⑤對環境影響小；⑥處理設施初期啟動容易；⑦對水質變化及間歇運行的適應性強；⑧自動化程度高，運行管理簡單；⑨能較好地適應污水量逐步增加的要求；⑩處理設備和器材可實現國產化。采用BAF處理城市生活污水的工藝流程如圖1所示。
2BAF處理城市污水的國產化改進
2000年國家確定“引進曝氣生物濾池污水處理工藝裝備的國產化”項目，并由四川人福生物環保公司承擔此項課題研究。該項目已于2002年12月完成，并通過有關部門組織的驗收。2008年7月國家發改委會同環境保護部、住房和城鄉建設部對四川人福生物環保有限公司BAF處理城市污水的推廣應用情況進行了專題調研，并于同年9月發文建議適時修訂《城市污水處理工程項目建設標準》，將符合國情的新工藝、新技術納入建設標準，鼓勵推廣應用。
對大連馬欄河污水處理廠進行實地考察、研究后，結合工程設計、運行情況對BAF進行了改進和完善。主要包括以下方面：
①將BAF前采用的3D池改用斜板平流沉淀池替代，這樣既可使構筑物構造簡單，降低施工難度和造價，又可減少機械設備數量，運行管理方便。
②將二級串聯曝氣改為一級并聯曝氣運行，這樣既可以適應硝化液回流脫氮條件，降低濾池的表面水力負荷，防止ss穿透，確保出水ss達標，又可節省一級濾池至二級濾池的水頭損失(22kPa)；同時，對BAF單元內部管道系統進行優化，可將BAF單元的總水頭損失由原來的49kPa降至23—25kPa。在2002年前，我國實行的城市生活污水處理標準對總氮沒有提出處理要求，所以通常采用圖la的處理流程。為配合《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918--2002)的一級A標準的實行，從2005年開始，在BAF處理工藝的沉淀池前增加了一個缺氧池，將BAF出水進行回流以增加其反硝化功能(見圖1b)，這樣可以降低出水總氮，如廣東省東莞市松山湖污水處理廠、四川省仁壽縣污水處理廠(將于2009年9月前后投入運行)。
③實際工程運行結果表明，大連馬欄河污水廠的某些設計參數(如濾池的曝氣強度和氣、水沖洗強度，水泵揚程，鼓風機增壓等)趨于保守，根據四川省城市生活污水的水質情況進行了相應的優化、調整，并對主要設備采用了變頻技術，使之與BAF運行周期始末的工況相適應。經優化后的BAF單元，其總裝機容量可降低10％～15％，有利于節約電耗。
④對處理規模≤3×10m／d的BAF污水廠，改用水力配水方式，運行可靠且有利于降低工程造價(可省去若干電磁流量計和電動調節閥)，簡化了管理；對于處理規模≥3×10m／d的污水廠，正在落實改為水力配水的具體工程細節。
⑤優化了BAF濾板尺寸、連接方式以及空氣管道的布氣方式，大大降低了施工、安裝難度，有利于降低施工費用，并提高運行的可靠性。
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