摘 要：最近几年，国外发展的曝气生物滤池是一项好氧生物处理的新型的工艺技术。新型的工艺处理技术与传统的活性污泥的处理方法相比较，曝气生物滤池具有处理效果好、工艺流程简单、受气温度比较小、处理能力强等优点。曝气生物滤池是水处理过程中的一个重要单元，本文对曝气生物滤池的原理及影响运行因素进行了分析。
关键词：曝气生物滤池；原理；影响因素；气水比；停留时间；温度；PH值
中图分类号：X70 文献标识码：A
曝气生物滤池（Biological Aerated Filter）简称BAF，属于生物膜处理工艺，其特点是集生物降解污染物和过滤于一体，是污水处理厂的主要单元。该工艺是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理技术，世界上首座BAF于1981年在法国投产，我国第一个采用BAF工艺的是大连市马栏河污水处理厂。
1曝气生物滤池的原理
1.1 挂膜
曝气生物滤池的设计中，在池内均匀装填一定量的粒径较小的滤料（无机滤料常用的有陶粒、焦炭、石英砂、活性碳、膨胀硅铝酸盐等；有机高分子滤料有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯球等），这些滤料是生物膜形成的载体。在滤池初次运行时，需要对滤料进行挂膜，即预先培养和驯化相应的活性污泥，然后再投入到曝气生物滤池中，使滤料表面形成一层生物膜，等到挂膜完成后，就可以通水试运行直至正常，这种方法称为间接挂膜法。也可直接将处理系统的污水通入滤池中，利用水体中的微生物逐步进行挂膜，这种方法称为直接挂膜法。
1.2运行机理
在曝气生物滤池的正常运行阶段，滤料表面生成的生物膜发挥着主要作用，这些生物膜系统分部着大量的丝状菌、原生动物、后生动物等微生物，是降解有机物的主要力量。当污水流经滤料层时，同时池内曝气，滤料表面形成的生物膜利用其强氧化降解能力对污水中的有机营养物、盐等微量元素进行分解和转化，最终转化成 CO2和H2O等代谢物；曝气生物滤池的另一个特点是其过滤作用，滤料在水流的冲击下，孔隙度变得致密，再加上滤料表面的生物膜絮凝功能，就使整个滤料层充当了一个过滤器，从而有效截留污水中的悬浮物而生物膜不会脱落流失。曝气生物滤池运行一段时间后，生物膜会变厚，影响氧的传递速率，从而抑制微生物的生长，导致出水水质变差，再加上滤料间的孔隙度变小，滤池的水头损会增大，这时就要对曝气生物滤池进行反冲洗，反冲洗的作用是恢复生物膜的活性，并将滤料截留的悬浮物和老化脱落的生物膜随反冲洗水排出池外。一般的反冲洗周期为24-48h，具体时间应结合出水水质、水头损失等情况而定。
2曝气生物滤池运行的影响因素
曝气生物滤池运行的主要影响因素与滤池的功能、停留的时间、滤池反冲洗的效果、进水的水质、滤池的温度、PH值等因素有关。曝气生物滤池是一种生物膜的处理工艺，因为在生物体的表面都有载体，这样污水就会在微生物的载体表面流过，同时就可以通过有机物向生物膜的里面进行氧化或者扩散的作用，对于有污染的物质进行分解，从而可以使污水得到净化。
2.1 气水比
曝气生物滤池采取合适的气水比，对污水处理的效果有着重要的作用。气水比过低，微生物的活性受到抑制，会降低有机物的氧化降解，气水比过高，不但会增加能耗，而且池内的冲刷力量加大，会使生物膜上的微生物减少，不利于污水的净化。罗国荣、孙小斐等人研究，随着气水比的增大，氨氮的去除率也逐渐增大，但是随着气水比增大至水中溶解氧接近饱和时，氨氮去除率的增加幅度会越来越小，COD的去除率和气水比的关系，也有同样的趋势；而气水比对亚硝酸盐氮去除率的影响不大，气水比增大，亚硝酸盐氮去除率缓慢增大。
2.2 停留时间
停留时间过短，滤池滤速变快，滤料上的生物膜与污水中的污染物接触时间变短，不利于微生物很好的发挥氧化降解功能；另一方面，滤池滤速变快，污水的冲刷力变强，使滤料层对污水中悬浮物的过滤能力降低，同时也会对滤料的生物膜产生冲击而部分脱落。研究证明，停留时间在一定的范围内增加，COD的去除率会缓慢增加，氨氮的去除率也会有一定的提高。
2.3 温度
微生物的生长，除了必要的营养供给外，还要有合适的温度，高温环境（50℃以上）和低温环境（0℃以下）均不利于微生物的生长。在适宜的温度范围内，大多数微生物的新陈代谢速率随着温度升高而相应提高，温度每升高10℃，微生物的生化反应速率可提高1倍。绝大部分微生物最适宜的生长温度在20℃-30℃，在此范围内，微生物生理活动旺盛，处理效果较好。一般而言，曝气生物滤池的最低和最高温度控制在10℃-35℃，所以在冬季，需要对曝气生物滤池的运行温度进行及时监督，确保微生物新陈代谢的最佳温度。
2.4 PH值
合适的PH值，是污水处理的最基本条件，PH值直接影响着曝气生物滤池中微生物的生长和代谢。在滤池中，不仅生长有好氧菌，而且有厌氧菌，好氧菌微生物最佳的PH值在6.5-9之间，厌氧菌微生物的最佳PH值在6.8-7.2之间，所以曝气生物滤池的PH值应控制在中性或略偏碱性。曝气生物滤池一般在污水处理的后续阶段，所以除了对滤池的PH值进行监控外，还应对污水处理厂的来水PH值进行及时跟踪，发现PH值异常时，及时控制进水量或者采取其它措施保证PH值在要求范围内。
以上都是影响曝气生物滤池的主要因素，通过了解影响生物滤池的因素，就可以更好的处理曝气生物滤池的各种有关系统的问题，从而可以提高曝气的效率。因为这个影响曝气生物滤池的因素是非常重要的，所以充分的了解、掌握这些因素，不仅可以节省到百分之十的能量，还可以延长曝气生物滤池的使用寿命。
目前，曝气生物滤池在污水处理中应用较多，其进一步的研究也在不断进展中，除了以上的因素外，进水负荷、滤料的种类及滤层的高度都会对曝气生物滤池的运行产生影响。在实际运行中，应结合各污水处理厂的实际，找到最佳的参数控制。
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