典型的BAF組合工藝及特點
按照污水處理要求不同,可將BAF 工藝分為以下幾類:除C/ 硝化工藝;除C/ 硝化/ 反硝化工藝;除C/ 除P/ 脫N 工藝。
1 除C/ 硝化工藝
圖2 為馬鞍山鋼鐵設計院設計的試驗工程,原水經過預處理,進入BAF 濾池實現(xiàn)除C 和硝化,在該工藝中,由于生物膜厭氧內環(huán)境的存在,對TN 有一定的去除率,但TN 不是控制指標,適用于對NH3- N 排放有要求的工藝。當進水固體雜質較多時,初級處理建議采用水解,這樣可減少初級處理的產泥量。
2 除C/ 硝化/ 反硝化工藝
圖3 的工藝為基于A/ O 的原理對圖2 工藝的改進。因為在圖2 工藝中未涉及對TN 的要求,如果對TN 排放有限制,只需將出水的一部分回流到前段水解池便可實現(xiàn)反硝化,實現(xiàn)脫N 目的,通常回流比R 為100 %～300 %。
圖4 的工藝將硝化和反硝化分別在兩個濾池中進行,該工藝操作方便運行可靠,但必須外補充碳源供反硝化之用,并且外加碳源的量必須嚴格控制,外加碳源過少,反硝化不徹底, TN 排放不能達標;外加碳源過多,出水COD 難以達標。因此建議適當多加碳源,但必須在出水中將DO 質量濃度維持在2～4 mg/ L ,以防出水COD 超標〔6〕。
圖5 的工藝中將BAF 作為三級處理,實現(xiàn)脫N的目的,該工藝采用BIOSTYR 工藝,代表性的有法國CERGY污水廠。該廠處理流量為40 000 m3/ d ,進出水水質見表1 。
運行時,對曝氣池出水水質需加控制以確保有充足的反硝化碳源。如果要實現(xiàn)出水P 排放達標,可在斜沉池前加入化學除P 劑便可。該工藝可作為我國部分已有污水處理廠的改擴建工藝,使出水TN 達標排放。
3 除C/ 除P/ 脫N 工藝
圖6 的工藝適用于進水雜質SS 濃度很高的原水。BAF 為中間曝氣,利用進水的碳作為反硝化碳源,減輕了好氧段的負荷,節(jié)省了用地面積,同時后處理除P 可保證BAF 池中有充足的P 營養(yǎng)源。該工藝中BAF 為上向流, 國外用得較多的為BIOSTYR 工藝。
圖7 的工藝將硝化和反硝化分別在兩個不同的濾池中進行,仍具有單段前置脫N 的許多優(yōu)點,同時,操作比單池脫N 穩(wěn)定可靠,但該工藝投資及占地面積較大。在混沉池中加入化學除P 劑,實現(xiàn)除P 目標。該工藝進水雜質、SS 濃度不宜過大,否則混沉池的排泥將成為問題。同時要保證BAF 池生化反應所需的P 營養(yǎng)源。
圖8 的工藝中在預沉池中投加化學除P 劑實現(xiàn)化學除P ,除C、硝化、反硝化分別在三個濾池中進行,BAF 池均為BIOSTYR 工藝,外加碳源進行后置脫N。由于各濾池相對獨立,各自的處理目的明確,因此運行穩(wěn)定性和處理效果好。雖然池數(shù)較多,但可以將大部分的池容埋于地面以下。只要設計合理仍可做到節(jié)約用地,特別是該工藝的雨水處理技術值得在設計中進行借鑒。法國塞那中心COLOMBES 污水廠為該工藝的典型代表。該廠的設計流量為240 000 m3/ d ,進出水質見表2 。
圖9 的工藝與常規(guī)兩段曝氣生物濾池的最大不同在于,一般除C 在硝化池,而這里除C 與反硝化同處一池,硝化池只是作為除C 的可靠保證。在該工藝中硝化池和反硝化池均需進行曝氣。進水從BAFDN 池的上部經填料后進入BAF N 池的底部,然后從BAF N 池上部出水？諝鈴腂AF DN 的底部通入形成逆流,增大了氣水接觸面積,有利于氧的轉移,有利于發(fā)揮表面生物膜的氧化降解作用。反硝化作用主要利用BAF DN 池中氧下多上少的分布在頂部實現(xiàn)反硝化。BAFN 池中進行曝氣為出水COD 達標提供了更可靠的保證。如對P 有更高的要求,可在BAF N 池進水端投加FeCl3 。(作者：徐亞明,蔣彬，東南大學土木學院,江蘇南京)
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