生物膜法之BAF

一、 BAF原理概述

1. 结构图

图1 BAF结构图

曝气生物滤池（biological aerated filter）,简称BAF，是生物膜法工艺的一种。具有去除SS,COD,BOD的功能。

曝气生物滤池由滤池池体，滤料层，承托层，布水系统，布气系统，反冲洗系统，出水系统，管道和系统组成。

1) 滤池池体

池体主要起容纳和围挡作用，一般有圆形，正方形，矩形，材质多是钢制和干净混凝土结构。

2) 滤料

滤料是生物膜反应器技术的关键，决定了反应器能否高效运行。填料的选择一般遵循以下原则：机械轻度高，比表面积大，载体颗粒形状以球形为佳，生物化学性能稳定，表面有电性和亲水性。现在很多工艺都会采用火山岩滤料。

图2 火山岩生物滤料

3) 承托层

承托层的作用是支撑滤料，防止滤料流失和堵塞，同时保持反冲洗稳定进行。材质通常是卵石或磁铁矿，要求材质有良好机械强度和化学稳定性。

4) 布水系统

布水系统包括最下部的配水室以及滤板上的配水滤头。配水室的作用是使进入滤池的污水在配水室内混合均匀，并通过滤头均匀流过滤料层；除此之外也作为顶起反冲洗布水使用。

5) 布气系统

曝气生物滤池内的布气系统包括正常运行时曝气以及气水联合反冲洗的供气。

6) 反冲洗系统

曝气生物滤池在投入使用后需求要定期反冲洗。反冲洗过程：先降低滤池内的水位，然后采用气水联合反冲洗，然后单独水洗。在反冲洗过程中要掌握冲洗强度和时间，既要冲洗出残留物，又要避免过分冲刷。

7) 出水系统

曝气生物滤池出水系统采用周边出水和单侧堰出水等。

2. 特点及优势

1) 采用气水平行上向流，使气，水进行很好的均分，防止了气泡在滤层中的凝结，氧利用率高，能耗相对较低。

2) 与下向流过滤相反，上向流过滤持续在这个滤池高度上提供正压条件，可以更好避免沟流或者短流。

3) 上向流形成了对工艺有好处的半柱推条件，即使采用高过滤速度和高负荷仍然能保证工艺的稳定性和可靠性。

4) 采用气水平行，空气带着固体物质深入进入滤床，充分利用过滤空间。

所以BAF的容积负荷可以很高，占地面积比较小；经过上向流和深度过滤，保证了出水水质；自动化程度高，没有污泥膨胀问题。

二、 BAF工艺分类及介绍

BAF工艺最初应用于污水处理的三级处理，后发展成直接用于二级处理，也衍生出许多以曝气生物滤池为主体的组合工艺。根据主要目的不同，可以分为除碳、硝化、反硝化等工艺。

Ø 除碳工艺

适用范围：DC曝气生物滤池多用于处理可生化性较好的工业废水以及对氨氮类物质没有要求的生活污水。

工艺流程：预处理过程去除大颗粒悬浮物——DC曝气生物滤池降解有机物——排水

Ø 硝化工艺

适用范围：N曝气生物滤池主要应用于中水处理或微污染源水处理，主要用于降解氨氮。

工艺流程：预处理去除大颗粒悬浮物——N曝气生物滤池去除剩余COD，BOD，发生硝化反应——排水

Ø 除碳/硝化工艺

适用范围：主要适用于城市生活污水处理或是氨氮含量高的工业废水处理。

流程说明：DC曝气生物滤池去除90%以上有机污染物——N曝气生物滤池进行硝化作用——排水

Ø 反硝化工艺

适用范围：前置反硝化处理工艺主要用于处理进水氨氮高，排水标准对总氮要求高时。

流程说明：DN为反硝化池，CN为硝化池。通过回流实现硝化-反硝化，最终脱氮的目的。

生物膜法之BAF

三、 BAF原理概述

3. 结构图

图1 BAF结构图

曝气生物滤池（biological aerated filter）,简称BAF，是生物膜法工艺的一种。具有去除SS,COD,BOD的功能。

曝气生物滤池由滤池池体，滤料层，承托层，布水系统，布气系统，反冲洗系统，出水系统，管道和系统组成。

8) 滤池池体

池体主要起容纳和围挡作用，一般有圆形，正方形，矩形，材质多是钢制和干净混凝土结构。

9) 滤料

滤料是生物膜反应器技术的关键，决定了反应器能否高效运行。填料的选择一般遵循以下原则：机械轻度高，比表面积大，载体颗粒形状以球形为佳，生物化学性能稳定，表面有电性和亲水性。现在很多工艺都会采用火山岩滤料。

图2 火山岩生物滤料

10) 承托层

承托层的作用是支撑滤料，防止滤料流失和堵塞，同时保持反冲洗稳定进行。材质通常是卵石或磁铁矿，要求材质有良好机械强度和化学稳定性。

11) 布水系统

布水系统包括最下部的配水室以及滤板上的配水滤头。配水室的作用是使进入滤池的污水在配水室内混合均匀，并通过滤头均匀流过滤料层；除此之外也作为顶起反冲洗布水使用。

12) 布气系统

曝气生物滤池内的布气系统包括正常运行时曝气以及气水联合反冲洗的供气。

13) 反冲洗系统

曝气生物滤池在投入使用后需求要定期反冲洗。反冲洗过程：先降低滤池内的水位，然后采用气水联合反冲洗，然后单独水洗。在反冲洗过程中要掌握冲洗强度和时间，既要冲洗出残留物，又要避免过分冲刷。

14) 出水系统

曝气生物滤池出水系统采用周边出水和单侧堰出水等。

4. 特点及优势

5) 采用气水平行上向流，使气，水进行很好的均分，防止了气泡在滤层中的凝结，氧利用率高，能耗相对较低。

6) 与下向流过滤相反，上向流过滤持续在这个滤池高度上提供正压条件，可以更好避免沟流或者短流。

7) 上向流形成了对工艺有好处的半柱推条件，即使采用高过滤速度和高负荷仍然能保证工艺的稳定性和可靠性。

8) 采用气水平行，空气带着固体物质深入进入滤床，充分利用过滤空间。

所以BAF的容积负荷可以很高，占地面积比较小；经过上向流和深度过滤，保证了出水水质；自动化程度高，没有污泥膨胀问题。

四、 BAF工艺分类及介绍

BAF工艺最初应用于污水处理的三级处理，后发展成直接用于二级处理，也衍生出许多以曝气生物滤池为主体的组合工艺。根据主要目的不同，可以分为除碳、硝化、反硝化等工艺。

Ø 除碳工艺

适用范围：DC曝气生物滤池多用于处理可生化性较好的工业废水以及对氨氮类物质没有要求的生活污水。

工艺流程：预处理过程去除大颗粒悬浮物——DC曝气生物滤池降解有机物——排水

Ø 硝化工艺

适用范围：N曝气生物滤池主要应用于中水处理或微污染源水处理，主要用于降解氨氮。

工艺流程：预处理去除大颗粒悬浮物——N曝气生物滤池去除剩余COD，BOD，发生硝化反应——排水

Ø 除碳/硝化工艺

适用范围：主要适用于城市生活污水处理或是氨氮含量高的工业废水处理。

流程说明：DC曝气生物滤池去除90%以上有机污染物——N曝气生物滤池进行硝化作用——排水

Ø 反硝化工艺

适用范围：前置反硝化处理工艺主要用于处理进水氨氮高，排水标准对总氮要求高时。

流程说明：DN为反硝化池，CN为硝化池。通过回流实现硝化-反硝化，最终脱氮的目的。