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摘要：曝气生物滤池是一种常见的污水处理技术，能够去除多种有害物质，具有出水水质好、效率高、节能、成本低等优点，因此在污水处理中得到了广泛应用。本文首先对曝气生物滤池进行了概述，然后重点研究了其在污水处理中的应用，希望能为我国污水处理提供一些参考。
关键词：污水处理;曝气生物滤池;生物膜处理工艺
引言
曝气生物滤池简称 BAF，是欧美在 20 世纪 80 年代末开发的一种新型生物膜法污水处理工艺，与传统的污水处理工艺相比，其具有非常明显的占地小、成本低、效率高等优点，近年来在我国不少污水处理厂中得到了越来越多的应用，处理城镇污水、工业废水及农村污水等的效益非常显著。本文拟对曝气生物滤池在污水处理中的应用进行研究，以供参考。
1 曝气生物滤池概述
1.1曝气生物滤池的原理
曝气生物过滤池本质上是固、液、气共存的生物膜处理工艺，属于新兴的将接触氧化和过滤相结合的废水需氧生物处理技术，也可以说是普通生物滤池的变形方式。其核心技术是应用多孔过滤材料，并作为污水处理的生物载体。在曝气生物滤池的顶部设置布水系统，将污水均匀分配到过滤材料表面，液滴状污水与氧气完全接触。通过附着-脱附-再附着在过滤器表面，微生物最终形成一个稳定的生物膜，不再继续分离。由于细胞膜中有有氧区和缺氧区，活性较高，一旦污水通过生物细胞膜，污染物就可以成功去除。系统中的污水，从上到下通过过滤材料，然后在系统中回收，或从机组底部排出。曝气生物滤池的单位体积生物量数超过了活性污泥法的几倍，同时，曝气生物滤池中使用的填料体积小，过滤效果强，水不需要沉淀。在曝气过程中，气泡的行程和气、液体的接触时间都很长，通过对过滤材料的多次切割，可以大大提高氧气利用效率，降低能耗。总体而言，曝气生物滤池体积小、工艺流程简单、菌群结构合理、处理负荷高、处理效果好、耐冲击负荷、不需二沉、温度影响小等优点，具有广阔的市场应用前景。
1.2曝气生物滤池的优势与不足
（1）优势
曝气生物滤池（BAF）充分借鉴了接触氧化法和快速给水滤池两种污水处理技术的设计思路，其主要优点如下：一是生物量高于活性污泥法，其滤料呈颗粒状、粗糙、多孔，非常有利于更多微生物的附着生长，保证了反应器内生物量的有效维持。二是具有给水快滤池的技术特点，处理流程短，不仅可以快速有效地去除污水中的悬浮固体 （SS），而且不需要二沉，因此整体基础设施投资相对较低。三是菌群结构合理，在曝气生物滤池的污水流中，可以形成多种优势生物菌种，在同一容器内进行有机物降解、硝化反硝化。四是抗冲击负荷能力强，能更好地适应水质、水量和环境的变化。第五，单独设置回流或反硝化阶段，脱氮效果也很好。
（2）不足
首先，对进水SS要求高，需要严格的预处理，否则会堵塞滤料，增加使用风险。第二，过滤器应定期反冲洗，以去除过滤层中截留的悬浮固体和脱落的生物膜，同时洗掉滤料上老化的生物膜。反洗时需要停止曝气生物滤池的运行，恢复运行需要一段时间。特别是进水悬浮物较多的情况下，反冲洗次数会较多，会缩短过滤器的运行周期，增加运行成本。三是生物除磷效果不理想，需要化学方法辅助除磷过程。四是滤池产生的污泥无机成分高，难以充分消化利用。
2曝气生物滤池在污水处理中的应用
2.1滤料的科学选择
滤料是生物膜的载体，是曝气生物滤池的核心部件，具有截留悬浮物的功能，对曝气生物滤池的性能影响很大。过滤介质作为微生物生长和附着的场所，在污水处理过程中可以促进微生物的增殖和更新。而且污水也流经滤料，经过滤料后水质会有很大的改善。进水中的一些悬浮固体将被过滤材料截留在表面或缝隙中。鉴于滤料的这一功能，在选择滤料时，应根据进水水质和污水厂的实际情况，优先选择相对合适的滤料，如取材方便、比表面积大、孔隙率大、重量轻，具有一定的机械强度，成本低廉等，从而达到降低成本，提高效率的效果。目前常用的滤料主要是颗粒滤料、不规则多孔滤料、蜂窝或波纹板滤料，其中蜂窝或波纹板滤料是新型滤料，其制造原料主要是FRP或塑料，耐久性较高。
2.2合理设置气水比
对于曝气生物滤池来说，其运行过程中气水比数据的设置非常关键，直接影响滤池的运行效果。曝气不仅能为微生物提供溶解氧，还能快速扩散有机物与微生物的相互作用产物，减少滤料的堆积，促进生物膜的及时脱附。相关研究表明，如果气水比过低，会严重影响有机物的溶解效果;如果过高，沖刷强度会过高，影响有机物的降解，增加能耗。实践证明，最适宜的气水比为3：1，最佳水温为15℃。确定气水比后，检查水路和气路是否通畅，然后进行填料和挂膜。一般来说，自然形成生物膜更适合夏季使用，对水中生化成分含量要求较高;接种和生物膜形成更适合水中可降解微生物少的情况。生物膜的形成大约需要一个月的时间才能完成，只有当可降解有机物的去除率达到20% ～ 30%时，才能认为挂膜完成。
2.3加强运行维护
曝气生物滤池在运行过程中，生物陶粒滤池会受到微生物敏感性的影响，因此需要加强管理与维护。一是要保证过滤池的水环境良好，防止因过滤池负荷变化大而导致过滤器运行不稳定。同时要保证稳定充足的供气，因为溶解氧是细菌生长的必要条件，只有充足的曝气才能促进其生长。反冲洗应严格按照相关规范的要求进行，反冲洗过程中，由于工程处理量大、时间长，应做好规划和安排，确保池的有效性。为了增加曝气生物滤池的运行周期，减少反冲洗次数和能耗，最好采用BAF工艺对水进行预处理，减少杂质和 SS 进入曝气生物滤池。
结语
与传统的污水处理技术相比，曝气生物滤池具有明显的优势，能够最大限度地发挥污水处理的效益，因此在污水处理中具有广阔的应用前景，然而，曝气生物滤池仍存在一些问题需要进一步研究解决。在具体应用中，要结合实际情况，进行合理应用，并在实践中不断探索总结，使曝气生物滤池的各方面性能都能不断提高，才能更好地发挥其在污水处理中的积极作用。
参考文献
[1]张琪 . 污水处理中曝气生物滤池的使用研究 [J]. 资源节约与环保 ，2019（12）：90.
[2]陈惠明 ， 余艳鸽 ， 李斌 ， 等 . 膜生物反应器和曝气生物滤池处理黑臭水体研究 [J]. 水处理技术 ，2019，45（11）：122-126.
[3]唐清 . 污水处理中曝气生物滤池的使用研究 [J]. 低碳世界 ，2019，9（07）：41-42.
[4]张武军 . 曝气生物滤池在污染处理中的运用对策 [J]. 区域治理 ，2019（27）：126-128.
关键词：污水处理;曝气生物滤池;生物膜处理工艺
引言
曝气生物滤池简称 BAF，是欧美在 20 世纪 80 年代末开发的一种新型生物膜法污水处理工艺，与传统的污水处理工艺相比，其具有非常明显的占地小、成本低、效率高等优点，近年来在我国不少污水处理厂中得到了越来越多的应用，处理城镇污水、工业废水及农村污水等的效益非常显著。本文拟对曝气生物滤池在污水处理中的应用进行研究，以供参考。
1 曝气生物滤池概述
1.1曝气生物滤池的原理
曝气生物过滤池本质上是固、液、气共存的生物膜处理工艺，属于新兴的将接触氧化和过滤相结合的废水需氧生物处理技术，也可以说是普通生物滤池的变形方式。其核心技术是应用多孔过滤材料，并作为污水处理的生物载体。在曝气生物滤池的顶部设置布水系统，将污水均匀分配到过滤材料表面，液滴状污水与氧气完全接触。通过附着-脱附-再附着在过滤器表面，微生物最终形成一个稳定的生物膜，不再继续分离。由于细胞膜中有有氧区和缺氧区，活性较高，一旦污水通过生物细胞膜，污染物就可以成功去除。系统中的污水，从上到下通过过滤材料，然后在系统中回收，或从机组底部排出。曝气生物滤池的单位体积生物量数超过了活性污泥法的几倍，同时，曝气生物滤池中使用的填料体积小，过滤效果强，水不需要沉淀。在曝气过程中，气泡的行程和气、液体的接触时间都很长，通过对过滤材料的多次切割，可以大大提高氧气利用效率，降低能耗。总体而言，曝气生物滤池体积小、工艺流程简单、菌群结构合理、处理负荷高、处理效果好、耐冲击负荷、不需二沉、温度影响小等优点，具有广阔的市场应用前景。
1.2曝气生物滤池的优势与不足
（1）优势
曝气生物滤池（BAF）充分借鉴了接触氧化法和快速给水滤池两种污水处理技术的设计思路，其主要优点如下：一是生物量高于活性污泥法，其滤料呈颗粒状、粗糙、多孔，非常有利于更多微生物的附着生长，保证了反应器内生物量的有效维持。二是具有给水快滤池的技术特点，处理流程短，不仅可以快速有效地去除污水中的悬浮固体 （SS），而且不需要二沉，因此整体基础设施投资相对较低。三是菌群结构合理，在曝气生物滤池的污水流中，可以形成多种优势生物菌种，在同一容器内进行有机物降解、硝化反硝化。四是抗冲击负荷能力强，能更好地适应水质、水量和环境的变化。第五，单独设置回流或反硝化阶段，脱氮效果也很好。
（2）不足
首先，对进水SS要求高，需要严格的预处理，否则会堵塞滤料，增加使用风险。第二，过滤器应定期反冲洗，以去除过滤层中截留的悬浮固体和脱落的生物膜，同时洗掉滤料上老化的生物膜。反洗时需要停止曝气生物滤池的运行，恢复运行需要一段时间。特别是进水悬浮物较多的情况下，反冲洗次数会较多，会缩短过滤器的运行周期，增加运行成本。三是生物除磷效果不理想，需要化学方法辅助除磷过程。四是滤池产生的污泥无机成分高，难以充分消化利用。
2曝气生物滤池在污水处理中的应用
2.1滤料的科学选择
滤料是生物膜的载体，是曝气生物滤池的核心部件，具有截留悬浮物的功能，对曝气生物滤池的性能影响很大。过滤介质作为微生物生长和附着的场所，在污水处理过程中可以促进微生物的增殖和更新。而且污水也流经滤料，经过滤料后水质会有很大的改善。进水中的一些悬浮固体将被过滤材料截留在表面或缝隙中。鉴于滤料的这一功能，在选择滤料时，应根据进水水质和污水厂的实际情况，优先选择相对合适的滤料，如取材方便、比表面积大、孔隙率大、重量轻，具有一定的机械强度，成本低廉等，从而达到降低成本，提高效率的效果。目前常用的滤料主要是颗粒滤料、不规则多孔滤料、蜂窝或波纹板滤料，其中蜂窝或波纹板滤料是新型滤料，其制造原料主要是FRP或塑料，耐久性较高。
2.2合理设置气水比
对于曝气生物滤池来说，其运行过程中气水比数据的设置非常关键，直接影响滤池的运行效果。曝气不仅能为微生物提供溶解氧，还能快速扩散有机物与微生物的相互作用产物，减少滤料的堆积，促进生物膜的及时脱附。相关研究表明，如果气水比过低，会严重影响有机物的溶解效果;如果过高，沖刷强度会过高，影响有机物的降解，增加能耗。实践证明，最适宜的气水比为3：1，最佳水温为15℃。确定气水比后，检查水路和气路是否通畅，然后进行填料和挂膜。一般来说，自然形成生物膜更适合夏季使用，对水中生化成分含量要求较高;接种和生物膜形成更适合水中可降解微生物少的情况。生物膜的形成大约需要一个月的时间才能完成，只有当可降解有机物的去除率达到20% ～ 30%时，才能认为挂膜完成。
2.3加强运行维护
曝气生物滤池在运行过程中，生物陶粒滤池会受到微生物敏感性的影响，因此需要加强管理与维护。一是要保证过滤池的水环境良好，防止因过滤池负荷变化大而导致过滤器运行不稳定。同时要保证稳定充足的供气，因为溶解氧是细菌生长的必要条件，只有充足的曝气才能促进其生长。反冲洗应严格按照相关规范的要求进行，反冲洗过程中，由于工程处理量大、时间长，应做好规划和安排，确保池的有效性。为了增加曝气生物滤池的运行周期，减少反冲洗次数和能耗，最好采用BAF工艺对水进行预处理，减少杂质和 SS 进入曝气生物滤池。
结语
与传统的污水处理技术相比，曝气生物滤池具有明显的优势，能够最大限度地发挥污水处理的效益，因此在污水处理中具有广阔的应用前景，然而，曝气生物滤池仍存在一些问题需要进一步研究解决。在具体应用中，要结合实际情况，进行合理应用，并在实践中不断探索总结，使曝气生物滤池的各方面性能都能不断提高，才能更好地发挥其在污水处理中的积极作用。
参考文献
[1]张琪 . 污水处理中曝气生物滤池的使用研究 [J]. 资源节约与环保 ，2019（12）：90.
[2]陈惠明 ， 余艳鸽 ， 李斌 ， 等 . 膜生物反应器和曝气生物滤池处理黑臭水体研究 [J]. 水处理技术 ，2019，45（11）：122-126.
[3]唐清 . 污水处理中曝气生物滤池的使用研究 [J]. 低碳世界 ，2019，9（07）：41-42.
[4]张武军 . 曝气生物滤池在污染处理中的运用对策 [J]. 区域治理 ，2019（27）：126-128.