一、概述
   曝氣生物濾池工藝（Biological Aerated Filter，簡稱BAF），是一種采用生物陶粒濾料固定生物膜的好氧或缺氧生物反應器，集生物接觸氧化與懸浮濾床截留功能于一體，可有效去除水中SS、CODCr、BOD5、NH3-N、TN、TP、AOX（有害物質）及硬度、濁度、色度等，適用于市政污水、工業污水、再生回用水深度處理及給水污染水源的預處理。由于BAF具有其它工藝無法比擬的諸多優勢，近年來已在國內取得廣泛采用。

二、BAF工藝主要特點
  （1）占地面積小，基建投資省。曝氣生物濾池之后不設二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投資。此外，由于采用的濾料粒徑較小，比表面積大，生物量高，反沖洗可有效更新生物膜，保持生物膜的高活性，這樣就可在短的時間內對污水進行快速凈化。曝氣生物濾池水力負荷、容積負荷大大高于傳統污水處理工藝，停留時間短（每級0.5~1.0h），因此所需生物處理單元的面積和體積都很小，節約了占地和投資。
  （2）出水水質好。由于填料兼具濾層截留作用及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很低，一般不超過10mg/L；周期性的反沖洗，使生物膜得以有效更新，生物膜薄，活性高，可有效去除CODCr、BOD5、NH3-N等，并能吸附截留一些難降解的物質。出水優于****一級排放標準，水質清澈感官良好，適于回用。
  （3）氧傳輸效率高，曝氣量節省，供氧動力消耗低。BAF工藝中氧的利用效率可達20%~30%，曝氣量明顯低于一般生物處理法。其主要機理是：① 因填料粒徑較小，氣泡在上升過程中，不斷被切割成小氣泡，加大了氣液接觸面積，提高了氧氣的利用率；② 氣泡在上升過程中，受到填料的阻擋而曲折運動，延長了氣液、氣固接觸時間，同樣有利于氧氣的傳質轉移。
  （4）抗沖擊負荷能力強，耐低溫。運行經驗表明，BAF濾池可在正常負荷2~3倍的短期沖擊負荷下運行，而其出水水質變化很小。這主要依賴于濾料的高比表面積，當外加有機負荷增加時，濾料表面的生物量可以快速增值；另一方面依賴于整體曝氣生物濾池的緩沖能力，。另據國外報道，BAF濾池一旦掛膜成功，可在6~10℃的水溫下運行，并具有良好的運行效果。
  （5）易掛膜，啟動快。BAF濾池在水溫10~15℃時，2-3周即可完成掛膜過程。濾池在暫時不使用的情況下可關閉運行，此時濾料表面的生物膜并未死亡，而是以孢子的形式存在，一旦通水曝氣，可在很短的時間內恢復正常。
  （6）自動化控制程度高，模塊化結構優越。BAF濾池反沖洗與曝氣系統可采用微機進行全過程自動控制，運行管理方便；BAF濾池可采用模塊化建設方式，便于擴建或分期建設。

三、工藝機理
    曝氣生物濾池是普通生物濾池的一種變形形式，也可堪稱是生物接觸氧化法的一種特殊形式，即在生物反應器內裝填高比表面積的顆粒填料，以提供微生物膜生長的載體。生物膜附著在載體的表面，是高度親水的物質，在污水不斷流動的條件下，在其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質，在膜的表面上和一定深度的內部生長繁殖大量的各種類型的微生物和微型生物，并形成有機污染物→細菌→原生動物（后生動物）的食物鏈。污水在流動載體表面的過程中，污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附，并通過氧向生物膜內部的擴散，在膜中發生生物氧化等作用，從而完成對有機污染物的分解。
    由于微生物的不斷繁殖，生物膜逐漸增厚，超過一定厚度后，吸附的有機物在傳遞到生物膜內層的微生物以前，已被代謝掉。當厭氧層還不夠厚時，它與好氧層保持著一種平衡穩定的關系，好氧層能夠保持良好的凈化功能，當厭氧層逐漸加厚時，其內層微生物因得不到充分的營養而進入內原代謝，這些代謝產物向外逸出時，必然要透過好氧層，從而破壞了好氧層的穩定性，同時厭氧層氣態代謝產物的不斷逸出又減弱了生物膜在載體上的固著力，促進了生物膜的脫落，失去其粘附在載體上的性能，脫落下來隨水流出反應器，載體表面再重新生長新的生物膜。生物膜的周期更新，維持生物膜凈化功能，而且使BAF形成穩定的生物處理系統。
   根據BAF內污水流向不同分為下向流或上向流，污水由上向下或由下向上流過濾料層，在濾料層下部鼓風曝氣，使空氣與污水逆向或同向接觸，使污水中的有機物與填料表面生物膜通過生化反應得到穩定，填料同時起到物理過濾作用。

四、BAF類型與用途 
   不同BAF單元可滿足以下各種用途的要求：
   （1）BAF-C，用于去除CODCr、BOD5等
   （2）BAF-C/N，同時去除有機物并硝化
   （3）BAF-N，用于硝化，去除NH3-N
   （4）BAF-DN，用于反硝化，去除TN，可前置（回流）或后置（投加甲醇）。
   （5）BAF-DN+P，同時用于反硝化及化學除磷。
五、典型BAF介紹
   污水處理中常采用上向流式曝氣生物濾池（up-flow biofiltration reactor）。通常形式如圖所示：濾池底部為氣水混合室，之上為濾板、長柄濾頭、曝氣管、墊層、濾料。上流式曝氣生物濾池為上向流與同向流過濾，污水從底部進入氣水混合室，經長柄濾頭配水后通過墊層進入濾料層。濾池所用濾料密度大于水，自然堆積，為微生物生長提供載體，并攔截水流中懸浮固體并進行生物氧化，在此進行CODCr、BOD5、NH3-N、SS的去除；反沖洗時，氣、水同時進入氣水混合室，經長柄濾頭配水、配氣后進入濾料區；曝氣生物濾池為好氧生物反應器，空氣被專用的曝氣頭引入反應器下部，氧分子向水中高效率轉移，被微生物進行有機物的分解利用。上向流式曝氣生物濾池按兩個階段交替運行： 過濾階段：對進水凈化，攔截水流中懸浮固體并進行生物氧化。沖洗階段：水-氣采用同向流以適當強度進行沖洗，在較短時間內去除前一運行周期積累的截流固體，并更新生物膜。
工藝特點：
   （1）上向流過濾與同向流過濾�？纱偈箽�、水均布，防止負水頭、溝流、短流現象發生，提高填料的納污率，延長運行周期。
   （2）高品質的生物陶粒濾料。
   （3）新型的專用曝氣系統。
   （4）新型的配水配氣系統。
   （5）優化的自控系統。
   （6）更高的處理效率與出水品質。
六、DBAF技術
   DBAF技術是在總結國內外污染水源水給水生物預處理的實踐基礎上，推出的專用于微污染、輕度污染原水生物預處理BAF技術。
運行原理
   DBAF為下向流與異向流過濾，進水從上部進入，與生物陶粒濾料充分接觸并向下部流動。 陶粒濾料為微生物生長提供載體，攔截水流中懸浮固體并進行生物氧化。好氧的DBAF中，空氣被專用的曝氣頭引入反應器下部，氧分子向水中高效率轉移。反應器按兩個階段交替運行： 過濾階段：對污染的原水接觸氧化，并攔截水流中懸浮固體。沖洗階段：水-氣采用異向流以適當強度進行沖洗，在較短時間內去除前一運行周期積累的截流固體，并更新生物膜。
工藝特點
   （1）下向流過濾與異向流過濾。
   （2）漂浮物被截流在濾料表層，便于清理。
   （3）高品質的專用生物陶粒濾料。
   （4）專用的均勻曝氣系統。
   （5）專用的配水配氣系統。
   （6）優化的自控系統。
   （7）更高的處理效率與出水品質

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