摘要：介紹一種新型曝氣生物濾池--Biostyr，新型著重論及了該工藝的曝氣結構、工作原理、生物工藝特點以及目前的濾池應用情況。
關鍵詞：曝氣生物濾池(BAF) Biostyr 懸浮填料
0 前言
現代生物濾池是新型在生物接觸氧化工藝的基礎上引入飲用水處理中過濾的思想而產生的一種好氧廢水處理工藝，70年代末80年代初出現于歐洲，曝氣其突出特點是生物在一級強化處理的基礎上將生物氧化與過濾結合在一起，濾池后部不設沉淀池，濾池通過反沖洗再生實現濾池的新型周期運行。由于其良好的曝氣性能，應用范圍不斷擴大，生物在經歷了80年代中后期的濾池較大發展后，到90年代初已基本成熟。新型在廢水的曝氣二級、三級處理中，生物生物濾池(biological aerated filter,以下簡稱BAF)體現出處理負荷高、出水水質好，占地面積省等特點。90年代以后，BAF的發展方興未艾，工藝形式不斷推陳出新，本文要介紹的即是現代BAF的代表工藝之一Biostyr。
1 Biostyr的結構和原理
Biostyr是法國OTV公司的注冊工藝，由于采用了新型輕質懸浮填料- -BIOSTYRENE(主要成分是聚苯乙烯，且比重小于1g/cm3)而得名。下面以去除BOD、SS并具有硝化脫氮功能的反應器為例說明其工藝結構與基本原理［１］。
1.1 基本結構
如圖1所示，濾池底部設有進水和排泥管，中上部是填料層，厚度一般為2.5～3m，填料頂部裝有擋板，防止懸浮填料的流失。擋板上均勻安裝有出水濾頭。擋板上部空間用作反沖洗水的儲水區，其高度根據反沖洗水頭而定，該區內設有回流泵用以將濾池出水泵至配水廊道，繼而回流到濾池底部實現反硝化。填料層底部與濾池底部的空間留作反沖洗再生時填料膨脹之用。
1 配水廊道 2 濾池進水和排泥 3 反沖洗循環閘門 4 填料
5 反沖洗氣管 6 工藝空氣管 7 好氧區 8 缺氧區 9 擋板
10 出水濾頭 11 處理后水的儲存和排出12 回流泵 13 進水管
圖1 Biostyr濾池結構示意
濾池供氣系統分兩套管路，置于填料層內的工藝空氣管用于工藝，并將填料層分為上下兩個區：上部為好氧區，下部為缺氧區。根據不同的原水水質、處理目的和要求，填料層的高度可以變化，好氧區、厭氧區所占比例也可有所不同。濾池底部的空氣管路是反沖洗空氣管。
1.2 工作原理
反應器為周期運行，從開始過濾至反沖洗完畢為一完整周期，具體過程如下：經預處理的 污水(主要是去除SS以避免濾池頻繁反沖洗)與經過硝化后的濾池出水按照回流比混合后通過 濾池進水管進入濾池底部，并向上首先流經填料層的缺氧區。此時反沖洗空氣管處于關閉狀 態。缺氧區內，一方面，反硝化細菌利用進水中的有機物作為碳源將濾池進水中的NO3-N 轉化為N2，實現反硝化脫氮。另一方面，填料上的微生物利用進水中的溶解氧和反硝化過程 中生成的氧降解BOD，同時，SS也通過一系列復雜的物化過程被填料及其上面的生物膜吸附 截留在濾床內。經過缺氧區處理的污水流經填料層內的管后即進入了好氧區，并與空氣 泡均勻混合繼續向上流經填料層。水氣上升過程中，該區填料上的微生物利用氣泡中轉移到 水中的溶解氧進一步降解BOD，濾床繼續去除SS，污水中的NH3-N被轉化為NO3-N，發 生硝化反應。值得指出的是，以SS形態被截留在濾床內的可降解污染物以及被生物膜吸附的難降解有機物實際被降解吸收的時間可接近一個運行周期，這一點有著很強的現實意義。流出填料層的凈化后廢水通過濾池擋板上的出水濾頭排出濾池，出路分為：(1)排出處理系統外 ；(2)按回流比例與原污水混合進入濾池實現反硝化；(3)用作反沖洗水(在多個濾池并聯運行的情況下，當某一個濾池反沖洗時，反沖洗水由其它工作著的濾池出水共同提供)。
隨著過濾的進行，由于填料層內生物膜逐漸增厚，SS不斷積累，過濾水頭損失逐步加大，在一定進水壓力下，設計流量將得不到保證，此時即應進入反沖洗再生以去除濾床內過量的生物膜及SS，恢復濾池的處理能力。依據不同的處理情況，濾池出水指標(如SS)也可通過自控系統成為反沖洗的控制條件。
反沖洗采用氣水交替反沖，反沖洗水即為貯存在濾池頂部的達標排放水，反沖洗所需空 氣來自濾池底部的反沖洗氣管。反沖再生過程如下：(1)關閉進水和工藝空氣；(2)水單獨沖 洗；(3)空氣單獨沖洗；繼而(2)、(3)步驟交替進行并重復幾次；(4)最后用水漂洗一次。反 沖洗水自上而下，填料層受下向水流作用發生膨脹，填料層在單獨水沖或氣沖過程中，不斷 膨脹和被壓縮，同時，在水、氣對填料的流體沖刷和填料顆粒間互相摩擦的雙重作用下，生 物膜、被截留吸附的SS與填料分離，沖洗下來的生物膜及SS在漂洗中被沖出濾池。反沖洗污 泥回流至濾池預處理部分的沉淀系統。再生后的濾池進入下一周期運行。由于正常過濾與反 沖時水流方向相反，填料層底部的高濃度污泥不經過整個濾床，而是以最快的速度通過池底 排泥管離開濾池。客觀的講，反沖過程沒有太多的理論依據，基本是從再生效果考慮的，既 要恢復過濾能力，又要保證填料表面仍附著有足夠的生物體，使濾池能滿足下一周期凈化處 理要求。
