生物膜法之BAF

一、 BAF原理概述

1. 結構圖

圖1 BAF結構圖

曝氣生物濾池（biological aerated filter）,簡稱BAF，是生物膜法工藝的一種。具有去除SS,COD,BOD的功能。

曝氣生物濾池由濾池池體，濾料層，承托層，布水系統，布氣系統，反沖洗系統，出水系統，管道和系統組成。

1) 濾池池體

池體主要起容納和圍擋作用，一般有圓形，正方形，矩形，材質多是鋼制和干凈混凝土結構。

2) 濾料

濾料是生物膜反應器技術的關鍵，決定了反應器能否高效運行。填料的選擇一般遵循以下原則：機械輕度高，比表面積大，載體顆粒形狀以球形為佳，生物化學性能穩定，表面有電性和親水性。現在很多工藝都會采用火山巖濾料。

圖2 火山巖生物濾料

3) 承托層

承托層的作用是支撐濾料，防止濾料流失和堵塞，同時保持反沖洗穩定進行。材質通常是卵石或磁鐵礦，要求材質有良好機械強度和化學穩定性。

4) 布水系統

布水系統包括最下部的配水室以及濾板上的配水濾頭。配水室的作用是使進入濾池的污水在配水室內混合均勻，并通過濾頭均勻流過濾料層；除此之外也作為頂起反沖洗布水使用。

5) 布氣系統

曝氣生物濾池內的布氣系統包括正常運行時曝氣以及氣水聯合反沖洗的供氣。

6) 反沖洗系統

曝氣生物濾池在投入使用后需求要定期反沖洗。反沖洗過程：先降低濾池內的水位，然后采用氣水聯合反沖洗，然后單獨水洗。在反沖洗過程中要掌握沖洗強度和時間，既要沖洗出殘留物，又要避免過分沖刷。

7) 出水系統

曝氣生物濾池出水系統采用周邊出水和單側堰出水等。

2. 特點及優勢

1) 采用氣水平行上向流，使氣，水進行很好的均分，防止了氣泡在濾層中的凝結，氧利用率高，能耗相對較低。

2) 與下向流過濾相反，上向流過濾持續在這個濾池高度上提供正壓條件，可以更好避免溝流或者短流。

3) 上向流形成了對工藝有好處的半柱推條件，即使采用高過濾速度和高負荷仍然能保證工藝的穩定性和可靠性。

4) 采用氣水平行，空氣帶著固體物質深入進入濾床，充分利用過濾空間。

所以BAF的容積負荷可以很高，占地面積比較小；經過上向流和深度過濾，保證了出水水質；自動化程度高，沒有污泥膨脹問題。

二、 BAF工藝分類及介紹

BAF工藝最初應用于污水處理的三級處理，后發展成直接用于二級處理，也衍生出許多以曝氣生物濾池為主體的組合工藝。根據主要目的不同，可以分為除碳、硝化、反硝化等工藝。

? 除碳工藝

適用范圍：DC曝氣生物濾池多用于處理可生化性較好的工業廢水以及對氨氮類物質沒有要求的生活污水。

工藝流程：預處理過程去除大顆粒懸浮物——DC曝氣生物濾池降解有機物——排水

? 硝化工藝

適用范圍：N曝氣生物濾池主要應用于中水處理或微污染源水處理，主要用于降解氨氮。

工藝流程：預處理去除大顆粒懸浮物——N曝氣生物濾池去除剩余COD，BOD，發生硝化反應——排水

? 除碳/硝化工藝

適用范圍：主要適用于城市生活污水處理或是氨氮含量高的工業廢水處理。

流程說明：DC曝氣生物濾池去除90%以上有機污染物——N曝氣生物濾池進行硝化作用——排水

? 反硝化工藝

適用范圍：前置反硝化處理工藝主要用于處理進水氨氮高，排水標準對總氮要求高時。

流程說明：DN為反硝化池，CN為硝化池。通過回流實現硝化-反硝化，最終脫氮的目的。

生物膜法之BAF

三、 BAF原理概述

3. 結構圖

圖1 BAF結構圖

曝氣生物濾池（biological aerated filter）,簡稱BAF，是生物膜法工藝的一種。具有去除SS,COD,BOD的功能。

曝氣生物濾池由濾池池體，濾料層，承托層，布水系統，布氣系統，反沖洗系統，出水系統，管道和系統組成。

8) 濾池池體

池體主要起容納和圍擋作用，一般有圓形，正方形，矩形，材質多是鋼制和干凈混凝土結構。

9) 濾料

濾料是生物膜反應器技術的關鍵，決定了反應器能否高效運行。填料的選擇一般遵循以下原則：機械輕度高，比表面積大，載體顆粒形狀以球形為佳，生物化學性能穩定，表面有電性和親水性。現在很多工藝都會采用火山巖濾料。

圖2 火山巖生物濾料

10) 承托層

承托層的作用是支撐濾料，防止濾料流失和堵塞，同時保持反沖洗穩定進行。材質通常是卵石或磁鐵礦，要求材質有良好機械強度和化學穩定性。

11) 布水系統

布水系統包括最下部的配水室以及濾板上的配水濾頭。配水室的作用是使進入濾池的污水在配水室內混合均勻，并通過濾頭均勻流過濾料層；除此之外也作為頂起反沖洗布水使用。

12) 布氣系統

曝氣生物濾池內的布氣系統包括正常運行時曝氣以及氣水聯合反沖洗的供氣。

13) 反沖洗系統

曝氣生物濾池在投入使用后需求要定期反沖洗。反沖洗過程：先降低濾池內的水位，然后采用氣水聯合反沖洗，然后單獨水洗。在反沖洗過程中要掌握沖洗強度和時間，既要沖洗出殘留物，又要避免過分沖刷。

14) 出水系統

曝氣生物濾池出水系統采用周邊出水和單側堰出水等。

4. 特點及優勢

5) 采用氣水平行上向流，使氣，水進行很好的均分，防止了氣泡在濾層中的凝結，氧利用率高，能耗相對較低。

6) 與下向流過濾相反，上向流過濾持續在這個濾池高度上提供正壓條件，可以更好避免溝流或者短流。

7) 上向流形成了對工藝有好處的半柱推條件，即使采用高過濾速度和高負荷仍然能保證工藝的穩定性和可靠性。

8) 采用氣水平行，空氣帶著固體物質深入進入濾床，充分利用過濾空間。

所以BAF的容積負荷可以很高，占地面積比較小；經過上向流和深度過濾，保證了出水水質；自動化程度高，沒有污泥膨脹問題。

四、 BAF工藝分類及介紹

BAF工藝最初應用于污水處理的三級處理，后發展成直接用于二級處理，也衍生出許多以曝氣生物濾池為主體的組合工藝。根據主要目的不同，可以分為除碳、硝化、反硝化等工藝。

? 除碳工藝

適用范圍：DC曝氣生物濾池多用于處理可生化性較好的工業廢水以及對氨氮類物質沒有要求的生活污水。

工藝流程：預處理過程去除大顆粒懸浮物——DC曝氣生物濾池降解有機物——排水

? 硝化工藝

適用范圍：N曝氣生物濾池主要應用于中水處理或微污染源水處理，主要用于降解氨氮。

工藝流程：預處理去除大顆粒懸浮物——N曝氣生物濾池去除剩余COD，BOD，發生硝化反應——排水

? 除碳/硝化工藝

適用范圍：主要適用于城市生活污水處理或是氨氮含量高的工業廢水處理。

流程說明：DC曝氣生物濾池去除90%以上有機污染物——N曝氣生物濾池進行硝化作用——排水

? 反硝化工藝

適用范圍：前置反硝化處理工藝主要用于處理進水氨氮高，排水標準對總氮要求高時。

流程說明：DN為反硝化池，CN為硝化池。通過回流實現硝化-反硝化，最終脫氮的目的。