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工艺原理

曝气生物滤池是在普通生物滤池、高负荷生物滤池、生物滤塔、生物接触氧化等生物膜法的基础上发展而来，被称为第三代生物滤池。集生物氧化和截留悬浮固体于一体。具有容积负荷，水力负荷大，水力停留时间短的特点。所以基建投资小，出水水质好，运行能耗低。

 

 

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工艺流程

 

 

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工艺影响因素

运行方式

上向流和下向流曝气生物滤池运行稳定期对COD、BOD5、NH4+-N、浊度的去除效果如下：

 

 

稳定期上向流的去除率高于下向流。由于进水水质相同，因此除了溶解氧稍有波动外。下向流和上向流的主要差异可以看成是不同运行方式所引起的变化。上向流气水同向而行，剪切力大，能够使截留的悬浮物和脱落的老化生物膜在水流的裹挟作用之下向滤床的深层扩散，既增加了滤池的纳污能力，又为微生物提供更广泛的生存空间。生物总量增加的同时生物活性也有提高。因此具有更好的生物氧化能力。

PH的影响

 

 

PH对有机物降解效能的影响

 

 

实验表明，PH在5-10之间时，CODcr去除率波动较小。根据研究结果，进水PH在5-7时，CODcr平均去除率达到36%，PH在8-11时，CODcr平均去除率为31%。说明异养菌在对水中有机物降解时，对低PH有较好的适应性。

 

 

PH对NH4+-N降解效能的影响

 

 

研究得出，硝化过程最佳的PH值范围在7-8之间。亚硝酸菌，硝化菌最佳PH值不同，分别在7.9-8.2和7.2-7.6之间。。曝气生物滤池进行污水再生，复杂的营养结构使异养菌对CODcr的降解能在较宽的PH范围内进行。

 

 

温度的影响

 

 

随着温度降低，生物膜过滤柱的各项指标的去除效果变差。硝化细菌对温度变化比较敏感，NH4+-N去除率变化最为明显。

 

 

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曝气生物滤池运行控制操作规程

正常工作控制

 

 

滤池在正常工作时，曝气阀及进水阀开启，其他阀门关闭，曝气风机变频运转，整个滤池自动运行。核心控制参数为滤速（控制水力负荷）、出水溶解氧（DO）水平及运行周期（保证生物活性）。

 

 

反冲洗控制

 

 

当滤池具备反冲洗条件时需停止正常工作，排队进入反冲洗工况（根据提出反冲洗申请的先后顺序）。反冲洗程序为三段式冲洗：气冲洗、气水混合冲洗、水冲洗。其工艺过程为：关进水泵和进水调节阀-关闭曝气鼓风机和鼓风机出口气动阀门-开反冲洗排水闸板-开反冲洗进气阀-启气动反冲洗鼓风机-开反冲洗进水阀-开反冲洗水泵-停反冲洗风机-关反冲洗进气阀-开放气阀-关闭气阀-关反冲洗进水阀-关反冲洗水泵-关反冲洗排水闸板-开进水阀-开曝气进气阀。

 

 

备用状态

 

 

曝气生物滤池在设计时会参照比较保守的数据，加上污水厂进水量的季节性变化较大，因此经常会发生有滤池闲置备用的情况。这时控制系统可根据每个滤池和设备闲置时间的多少安排滤池工作，让每个滤池和设备都获得大致相同的检修时间。

 

 

故障状态

 

 

若出现故障，应停电检修。单个滤池的检修不影响其他滤池的正常运行。

 

 

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曝气生物滤池在再生水生产中需要注意的问题

 

 

（1）出水水质一般，出水中的氮、磷等浓度超标，出水色度较高。

（2）需投加大量化学药品，如聚合硫酸铝、石灰等，造成二次污染。

（3）占地面积大，难以封闭运行。

（4）投资成本高

 

 

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将其用于城市污水回用方面具有许多其它工艺无法比拟的优势

 

 

（1）城市污水在经过二级处理后悬浮物已经降到了一个较低水平（20-30mg/L），因此不必担心悬浮物对滤池产生严重堵塞的问题，可以充分发挥曝气生物滤池处理出水水质高、抗冲击负荷能力强等优点。

（2）二级出水的有机物浓度低，可生化性差。采用生物膜法深度处理是适宜的。该法不但能去除有机物，还可以同时去除氨氮。外加碳源还可以实现反硝化脱氮。

 

 

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在大量调研及分析基础上，曝气生物滤池在再生水生产中主要解决的并且该技术运用在污水深度处理中需要注意的几个问题：

预处理工艺

 

 

若进水中的悬浮物太多，会造成微生物的竞争空间减少，而且滤池运行周期缩短，降低泥龄，从而使消化作用降低。

再生水由于经过前序处理过程，根据工艺处理不同，出水水质变化很大。部分水厂二级出水已达到一级A标准。此时，用生物滤池进一步深度处理，会存在水中营养底物过剩的情况。尤其前段有化学除磷的情况下，难以满足微生物对磷的需求。所以要避免磷过低，保证进水C、N、P比例合理。

一般来说污水厂二级出水还需加消毒剂进行消毒，水中可能存在剩余消毒试剂。如果这样，会影响生物的增长。所以利用生物滤池进行深度处理，消毒应该放在滤池后，在不影响挂膜的同时，还减少药量，因为生物滤池可进一步去除细菌和大肠杆菌。

 

 

好氧生物滤池寡营养水挂膜方式

 

 

一般挂膜有自然挂膜法、活性污泥闷曝法两种。根据研究经验，深度处理生物滤池宜采用慢流速自然挂膜法。在挂膜过程中，一般要避免反冲洗，即使要进行反冲洗，也要采用瞬时反冲洗。要想避免反冲洗，要求进水悬浮物浓度低，但溶解性物质越高越有利于挂膜。一般来说，挂膜期间要实现全流程的联动调节，增加进水负荷。

 

 

填料的选择

 

 

一般来说，用来硝化的滤池气粒径选择2-4mm为佳。其比表面积越大越好，内部孔洞直径不要小于10μm，否则细菌不易生长。火山岩、陶粒都是最佳选择，但其硬度参数很关键，选择的时候要注意，否则会造成经济成本增加。