在曝氣生物濾池運(yùn)行過程中，由于附著在活性載體上生物膜的增長和載體間懸浮顆粒的捕獲作用，導(dǎo)致濾床水頭損失增加、產(chǎn)水量降低或出水水質(zhì)變差，這時(shí)曝氣生物濾池應(yīng)停止運(yùn)行進(jìn)行反沖洗，以恢復(fù)反應(yīng)器的高效性能。

一）.運(yùn)行周期的討論

概念：

在曝氣生物濾池運(yùn)行過程中，由于附著在活性載體上生物膜的增長和載體間懸浮顆粒的捕獲作用，導(dǎo)致濾床水頭損失增加、產(chǎn)水量降低或出水水質(zhì)變差，這時(shí)曝氣生物濾池應(yīng)停止運(yùn)行進(jìn)行反沖洗，以恢復(fù)反應(yīng)器的高效性能。我們將曝氣生物濾池自反沖洗結(jié)束投入運(yùn)行至下一次反沖洗開始這段時(shí)間稱為曝氣生物濾池的一個(gè)運(yùn)行周期。從反沖洗結(jié)束投入運(yùn)行至反沖洗結(jié)束這段時(shí)間稱為曝氣生物濾池的工作周期。
運(yùn)行周期的影響因素：

曝氣生物濾池運(yùn)行周期的長短主要與進(jìn)水水質(zhì)、濾池的流向、濾料級配、濾池的功能、濾池反沖洗的效果等因素有關(guān)。

1）與進(jìn)水水質(zhì)的關(guān)系

給定的曝氣生物濾池反應(yīng)器的運(yùn)行周期的長短主要取決于進(jìn)入反應(yīng)器的水質(zhì)特性，包括入流污水的有機(jī)污染物濃度及懸浮物含量與顆粒尺寸等。在曝氣生物濾池運(yùn)行過程中，由于濾床對固體物質(zhì)的累積作用，導(dǎo)致水頭損失增加至設(shè)計(jì)值(影響濾池產(chǎn)水量)或出現(xiàn)顆粒穿透濾池(此時(shí)即為濾池的一個(gè)運(yùn)行周期結(jié)束)．而濾床對固體物質(zhì)的累積主要包括生物膜的增長和懸浮物的截留兩個(gè)方面的作用。

(1)與有機(jī)污染物濃度的關(guān)系

生物濾池是利用固著在填料上的生物膜，吸附和網(wǎng)捕水中的有機(jī)污染物，并加以氧化分解，使污水得以凈化。濾床進(jìn)水端增長的生物膜量較大，出水端增長的生物膜量較小，在曝氣生物濾池的一個(gè)運(yùn)行周期臨近結(jié)束時(shí)(即將進(jìn)行反沖洗)，整個(gè)濾床范圍內(nèi)平均累積的微生物膜量大約為2500一3000g／m3濾料，而濾床進(jìn)水端的微生物量達(dá)到6000一7000g／m3濾料。

(2)懸浮物濃度及顆粒粒徑的關(guān)系

曝氣生物濾池反應(yīng)器的濾床對入流污水的懸浮顆粒存在著較好的機(jī)械過濾與截留作用。其應(yīng)用于污水二級處理，一般要求其進(jìn)水懸浮物濃度在100mg／l以下，以避免由于進(jìn)水懸浮物濃度較高，大大縮短濾池的運(yùn)行周期，從而導(dǎo)致濾池會(huì)出現(xiàn)頻繁反沖洗，降低反應(yīng)器的效能。

反應(yīng)器對懸浮顆粒的去除效果還與顆粒粒徑分布存在一定的關(guān)系。試驗(yàn)證明對于粒徑＞30μm顆粒，在濾床進(jìn)水端至濾床深度40cm處，去除率可以達(dá)到95％；而對于粒徑＜5μm的顆粒，在整個(gè)濾床范圍內(nèi)，其去除率小于50％，而且在濾床縱斷面上去除基本是均勻的；對于粒徑更小的顆粒，則可以直接穿透整個(gè)濾床。

曝氣生物濾池反應(yīng)器對入流污水的懸浮物含量有較嚴(yán)格的要求．這也是曝氣生物濾池反應(yīng)器的不足之處。在實(shí)際工程中，預(yù)處理一般采用高效沉淀池、水解他、高效固液分離、氣浮等工序，只要控制得當(dāng)，可以滿足濾池對入流污水的懸浮物含量的要求，但設(shè)計(jì)中要考慮到由于濾池反沖洗排水回到處理設(shè)施的前端波動(dòng)負(fù)荷的影響。

2）與濾池的流向的關(guān)系

由于濾池的運(yùn)行方式不向，其截污能力與水頭損失增加特性也有所不一樣。下向流濾池對懸浮物的截留及降解COD所增加的生物膜量主要集中在濾料層上部的40cm以上部分，大大減少了空間利用效率。下向流濾池水頭損失增加特點(diǎn)是：運(yùn)行周期開始時(shí)，水頭損失增加緩慢，但到濾料表面出現(xiàn)阻塞，氣泡在濾料層中的凝結(jié)時(shí)．水頭損失增加迅速。很快會(huì)達(dá)到達(dá)行周期終點(diǎn)(從水頭損失突增到反應(yīng)器終止運(yùn)行，時(shí)間＜1.0h)。
上向流濾池在結(jié)構(gòu)上采用氣水平行上向流態(tài)，同時(shí)采用強(qiáng)制鼓風(fēng)曝氣技術(shù)，使得氣、水進(jìn)行極好的均分，防止了氣泡在濾料中的凝結(jié)，與下向流濾池相比，在整個(gè)濾池高度上提供正壓條件，可以避免形成溝流或短流，使空間過濾能被更好地運(yùn)用，空氣能將污水中的固體物質(zhì)帶入濾床深處，在濾池中能得到高負(fù)荷、均勻的團(tuán)體物質(zhì)，延長反沖洗周期。

3）與濾料級配關(guān)系

濾料級配對曝氣生物濾池的運(yùn)行有重要的影響。濾料級配不僅影響出水BOD和SS的濃度，而且影響水頭損失的增長速度和濾池運(yùn)行周期。濾料粒徑越小，相應(yīng)其固體容量(納污量)越小，水頭損失越大，濾池運(yùn)行周期越短，但出水水質(zhì)越好。

４）與濾池功能的關(guān)系

反硝化濾池對顆粒物的去除效率較硝化濾池高，對于粒徑較大的顆粒(＞30μm)去除率大于95％．而對于粒徑較小的顆粒(＜5μm）在整個(gè)濾料層其去除率小于50％。

前置式反硝化濾池采用硝化濾池出水回流的手段來實(shí)現(xiàn)脫氮功能，由于系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)作用并不能將固體顆粒帶出系統(tǒng)外，循環(huán)過程可以看作其在系統(tǒng)內(nèi)持續(xù)不斷的固體累積過程。假定其前端處理(硝化濾池)效果良好的話，反硝化濾池進(jìn)水懸浮物濃度會(huì)很低，一般運(yùn)行周期可維持在60h，整個(gè)濾床截留的懸浮物固體容量大約為800gTSS／m3。

５）與濾池反沖洗的效果關(guān)系

曝氣生物濾池反沖洗效果對出水水質(zhì)、運(yùn)行周期的影響很大。若反沖洗不充分，濾池運(yùn)行周期將會(huì)大大縮短；若反沖洗過量，微生物數(shù)量不足，生化處理效能下降，出水水質(zhì)變差，盡管濾料的固體容量得以提高，但由于出水達(dá)不到要求，談及運(yùn)行周期毫無意義。

所以，對于曝氣生物濾池而言，評價(jià)其反沖洗的效果應(yīng)從其對濾池運(yùn)行周期的影響及反應(yīng)器生化恢復(fù)時(shí)間兩個(gè)方面加以評價(jià)。根據(jù)有關(guān)資料介紹，濾池反沖洗后，濾料中剩余的生物膜量各種濾池有所差異，對于去碳濾池反沖洗www.gesep.com環(huán)保后，下向流濾他剩余生物量濃度為200一300gTSS／m3，上向流濾池剩余生物量濃度為500一600gTSS／m3；硝化濾池反沖洗后，下向流濾池剩余生物量濃度為700一800gTSS／m3，上向流濾池剩余生物量濃度為2400一2500gTSS／m3，反硝化濾池反沖洗后，濾池剩余生物量濃度約為1600gTSS／m3。

二）曝氣生物濾池去除有機(jī)物特性探討

曝氣生物濾池去除有機(jī)物機(jī)理

曝氣生物濾池是一種膜法生物處理工藝，微生物附著在載體表面，污水在流經(jīng)載體表面過程中，通過有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)的吸附、氧向生物膜內(nèi)部的擴(kuò)散以及生物膜中所發(fā)生的生物氧化等作用，對污染物質(zhì)進(jìn)行氧化分解，使污水得以凈化。

生物膜的形成過程

生物膜是由微生物細(xì)胞組成的復(fù)雜混合物的微生態(tài)系統(tǒng)，細(xì)胞鑲嵌在胞外聚合物的基質(zhì)中，并且附著在固體表面。生物膜發(fā)育形成的條件和時(shí)間序列大致為：①存在著可用于聚居的固體表面；②一種有機(jī)分子膜快速形成；③聚結(jié)的細(xì)胞松散地附著；④聚居的細(xì)菌牢固地附著；⑤微生物群落形成，產(chǎn)生胞外聚合物；⑧群落向上和向外擴(kuò)展，形成規(guī)則和不規(guī)則結(jié)構(gòu)；⑦生物膜成熟，新的菌種進(jìn)人生物膜并生長，有機(jī)和無機(jī)碎片被結(jié)合，并且溶液梯度形成，導(dǎo)致了生物膜空間的異相結(jié)構(gòu)；⑧生物膜可能被吞噬細(xì)菌的原生動(dòng)物捕食；⑨成熟的生物膜可以脫落，使這種循環(huán)交替地重復(fù)進(jìn)行；⑩形成一種頂級群落。

三）影響曝氣生物濾池反應(yīng)器運(yùn)行的主要因素及有關(guān)問題探討

曝氣生物濾池反應(yīng)器凈化有機(jī)污染物的過程是由附著生長在載體表面的微生物來完成的，而這些微生物又都生活在各自形成的特定環(huán)境中，與環(huán)境條件關(guān)系極為密切，為了使得反應(yīng)器高效運(yùn)行．就需要了解影響反應(yīng)器運(yùn)行的主要因素并設(shè)法創(chuàng)造微生物適宜的生活環(huán)境。在各種影響因素中，其中最主要的有進(jìn)水底物濃度、營養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧、酸堿度、溫度、毒性抑制、反應(yīng)器內(nèi)水力停留時(shí)間與負(fù)荷率等。

1．進(jìn)水底物濃度

污水中有機(jī)物的組分是反應(yīng)器內(nèi)生物膜微生物食物與能量的主要來源。一般情況下，污水中的大部分有機(jī)物和部分無機(jī)物都可以作為微生物的營養(yǎng)源加以利用，這些可被微生物利用并在酶的催化作用下進(jìn)行生物化學(xué)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)稱為底物。對于去除有機(jī)污染物而言，底物則是指可生物降解的有機(jī)物的量。污水中有機(jī)物濃度在長時(shí)間或短時(shí)間內(nèi)的改變均可導(dǎo)致微生物生長形式的改變，其結(jié)果必然會(huì)影響到處理水的水質(zhì)和反應(yīng)器的處理效率以及剩余污泥量的產(chǎn)生。

2.溶解氧

3.酸堿度

4.溫度

5．反應(yīng)器內(nèi)水力停留時(shí)間與負(fù)荷率

水力停留時(shí)間指的是待處理污水在反應(yīng)器內(nèi)平均停留時(shí)間，也就是污水與生物反應(yīng)器內(nèi)微生物作用的平均反應(yīng)時(shí)間。對于曝氣生物濾池反應(yīng)器，物理吸附截留作用，和水力停留時(shí)間無關(guān)(其主要與水流剪切力和生物膜網(wǎng)捕作用有關(guān))，而其內(nèi)的生物氧化作用主要發(fā)生在填料區(qū)，填料上的微生物與污水中的基質(zhì)進(jìn)行生化作用，其反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)速率有關(guān)，反應(yīng)速率又取決于溫度及基質(zhì)可生化性等因素。一般反應(yīng)時(shí)間越長，反應(yīng)器對基質(zhì)的去除率越高。

五）曝氣生物濾池脫氮有關(guān)問題探討

曝氣生物濾池屬于生物膜分級硝化(去碳和硝化分開)系統(tǒng)，第一級濾池(CN濾池)生物膜以異養(yǎng)菌為主，主要是對有機(jī)污染物COD、BOD的降解，對于上向流曝氣生物濾池，在濾料層中上部會(huì)發(fā)生一定程度的硝化作用；第一級濾池(N濾池)生物膜以自養(yǎng)性的硝化細(xì)菌為主，進(jìn)行硝化作用。分級硝化系統(tǒng)由于除有機(jī)物和硝化在各自不同的反應(yīng)器中進(jìn)行，所以容易做到對硝化濾池環(huán)境條件的控制，同時(shí)對硝化作用的抑制物有可能在第一級濾池中被分解掉，故可以較大程度地提高濾池硝化速率。

1．反應(yīng)器進(jìn)水底物濃度(NH3—N)的要求

硝化反應(yīng)器的進(jìn)水底物濃度對生物膜代謝作用有較大程度的影響，同CN濾池一樣存在某一臨界進(jìn)水濃度，它反應(yīng)了該反應(yīng)器實(shí)際承受的最大進(jìn)水底物濃度。在一定范圍內(nèi)，硝化菌實(shí)際生長速率隨進(jìn)水底物濃度的增加而增大。

2．硝化反應(yīng)器對進(jìn)水有機(jī)污染物(COD)濃度要求

硝化濾池中的生物膜應(yīng)以自養(yǎng)性的硝化細(xì)菌為主。由于硝化菌的世代周期較異養(yǎng)菌長得多，生長繁殖速度緩慢，產(chǎn)率較低，若進(jìn)水中有機(jī)污染物(COD)大大超過氮時(shí)，異養(yǎng)菌大量繁殖，并在與硝化競爭中占優(yōu)勢，逐漸成為優(yōu)勢菌種，從而降低反應(yīng)器的硝化效率。

3.硝化細(xì)菌生長速率

硝化菌的比生長速率隨著NH3—N、DO濃度增高而增大，但溶解氧對生長速率的影響較NH3—N對生長速率的影響大得多。不考慮傳質(zhì)等因素的影響，當(dāng)NH3—N濃度由20mg／l增大到30mg／l時(shí)，硝化菌的比生長速率理論上只增高0.8％；當(dāng)DO濃度由1.5mg／l增加到2.5mg／l時(shí)，硝化菌的比生長速率理論上增高7％。當(dāng)然，DO對硝化作用的影響與生物膜厚度、氧的滲透率、氧的利用率等因素密切相關(guān)．對于曝氣生物濾池反應(yīng)器．溶解氧濃度通常控制在2-3mg／l，當(dāng)溶解氧濃度大于3mg／l時(shí)，溶解氧濃度對硝化作用的影響可不予考慮。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”