典型的BAF組合工藝及特點(diǎn)
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(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的試驗(yàn)工程,原水經(jīng)過預(yù)處理,進(jìn)入BAF 濾池實(shí)現(xiàn)除C 和硝化,在該工藝中,由于生物膜厭氧內(nèi)環(huán)境的存在,對(duì)TN 有一定的去除率,但TN 不是控制指標(biāo),適用于對(duì)NH3- N 排放有要求的工藝。當(dāng)進(jìn)水固體雜質(zhì)較多時(shí),初級(jí)處理建議采用水解,這樣可減少初級(jí)處理的產(chǎn)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(duì)圖2 工藝的改進(jìn)。因?yàn)樵趫D2 工藝中未涉及對(duì)TN 的要求,如果對(duì)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(shí)現(xiàn)反硝化,實(shí)現(xiàn)脫N 目的,通；亓鞅萊 為100 %～300 %。
圖4 的工藝將硝化和反硝化分別在兩個(gè)濾池中進(jìn)行,該工藝操作方便運(yùn)行可靠,但必須外補(bǔ)充碳源供反硝化之用,并且外加碳源的量必須嚴(yán)格控制,外加碳源過少,反硝化不徹底, TN 排放不能達(dá)標(biāo);外加碳源過多,出水COD 難以達(dá)標(biāo)。因此建議適當(dāng)多加碳源,但必須在出水中將DO 質(zhì)量濃度維持在2～4 mg/ L ,以防出水COD 超標(biāo)〔6〕。
圖5 的工藝中將BAF 作為三級(jí)處理,實(shí)現(xiàn)脫N的目的,該工藝采用BIOSTYR 工藝,代表性的有法國(guó)CERGY污水廠。該廠處理流量為40 000 m3/ d ,進(jìn)出水水質(zhì)見表1 。
運(yùn)行時(shí),對(duì)曝氣池出水水質(zhì)需加控制以確保有充足的反硝化碳源。如果要實(shí)現(xiàn)出水P 排放達(dá)標(biāo),可在斜沉池前加入化學(xué)除P 劑便可。該工藝可作為我國(guó)部分已有污水處理廠的改擴(kuò)建工藝,使出水TN 達(dá)標(biāo)排放。
3 除C/ 除P/ 脫N 工藝
圖6 的工藝適用于進(jìn)水雜質(zhì)SS 濃度很高的原水。BAF 為中間曝氣,利用進(jìn)水的碳作為反硝化碳源,減輕了好氧段的負(fù)荷,節(jié)省了用地面積,同時(shí)后處理除P 可保證BAF 池中有充足的P 營(yíng)養(yǎng)源。該工藝中BAF 為上向流, 國(guó)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(gè)不同的濾池中進(jìn)行,仍具有單段前置脫N 的許多優(yōu)點(diǎn),同時(shí),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(xué)除P 劑,實(shí)現(xiàn)除P 目標(biāo)。該工藝進(jìn)水雜質(zhì)、SS 濃度不宜過大,否則混沉池的排泥將成為問題。同時(shí)要保證BAF 池生化反應(yīng)所需的P 營(yíng)養(yǎng)源。
圖8 的工藝中在預(yù)沉池中投加化學(xué)除P 劑實(shí)現(xiàn)化學(xué)除P ,除C、硝化、反硝化分別在三個(gè)濾池中進(jìn)行,BAF 池均為BIOSTYR 工藝,外加碳源進(jìn)行后置脫N。由于各濾池相對(duì)獨(dú)立,各自的處理目的明確,因此運(yùn)行穩(wěn)定性和處理效果好。雖然池?cái)?shù)較多,但可以將大部分的池容埋于地面以下。只要設(shè)計(jì)合理仍可做到節(jié)約用地,特別是該工藝的雨水處理技術(shù)值得在設(shè)計(jì)中進(jìn)行借鑒。法國(guó)塞那中心COLOMBES 污水廠為該工藝的典型代表。該廠的設(shè)計(jì)流量為240 000 m3/ d ,進(jìn)出水質(zhì)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(jìn)行曝氣。進(jìn)水從BAFDN 池的上部經(jīng)填料后進(jìn)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(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)反硝化。BAFN 池中進(jìn)行曝氣為出水COD 達(dá)標(biāo)提供了更可靠的保證。如對(duì)P 有更高的要求,可在BAF N 池進(jìn)水端投加FeCl3 。(作者：徐亞明,蔣彬，東南大學(xué)土木學(xué)院,江蘇南京)
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