导流曝气生物滤池在污水处理中的应用

 导流曝气生物滤池在污水处理中的应用

刘  飞

（贵州长城环保科技有限公司, 贵阳 550000）

摘要：导流曝气生物滤池是根据导流曝气生物过滤原理，采用一定工艺及流程制作而成的一种污水处理过滤池，该滤池技术已获国家专利（专利号：ZL200420033672.4）。滤池结构为U型双锥导流式，内锥为生物接触氧化区，外锥为生物过滤区。滤池的技术关键是将生物氧化、生物过滤和沉降回流结合在一起，通过反冲洗再生实现滤池周期性运行。在污水的二级或三级处理的实际应用中，充分地显示出其处理效果好、负荷高、占地面积少、基建投资低、运行费用少等优点，其出水水质达到或优于国家标准，实现中水回用。

关键词： 导流曝气生物滤池；污水；中水回用

1  导流曝气生物过滤技术的背景

曝气生物过滤技术于80年代初出现在欧洲，其突出的特点是在一级强化处理的基础上，将生物氧化和过滤结合在一起，滤池后不设沉淀池，通过反冲洗再生实现系统的周期性运行。由于曝气生物过滤技术具有良好的性能，其应用范围不断扩大，在经历了80年代中、后期的较大发展后，90年代初这种工艺已基本成熟。在污水的二级或三级处理中，曝气生物过滤技术体现出处理负荷高、出水水质好、占地面积省等特点。90年代以后，曝气生物过滤技术发展很快，派生出多种工艺型式。贵州长城环保科技有限公司经过多年的研制和实践，开发研制出了获国家专利的新工艺、新技术产品“导流曝气生物滤池”（专利号：ZL200420033672.4）。

我国在污水处理中采用的工艺技术繁多，也取得了一定成效，然而不少污水处理项目建成后并不能正常运转，较长期地处于停机或半停机状态。其主要原因一是工艺技术或设备运转不过关，不能保证污水处理后各项指标全面达到排放标准；二是建成后的项目运行费用高，使用单位无力承受昂贵的运行费用。这样的结果不但不能获得应有的经济效益、社会效益和环保效益，相反造成国家在污水处理项目上资金投入的严重损失。面对这种情况，2003年国家发改委、国家环保局在珠海组织了污水处理新工艺、新技术的遴选工作。并拨专款在中国环境科学研究院设立课题，在国家发改委项目评审中心监督下，从国内和国外污水处理工艺、技术和设备中，经反复对比，多次审查、现场认定，最后认定出污水处理过程具有创新性、技术水平具有前瞻性、工程应用具有可靠性、地域应用具有代表性、实际操作具有稳定性、工程建设与运行具有经济性的新工艺、新技术七项，这七项技术被国家发改委列为今后污水处理国债项目和国家项目的必选技术，目前正在编写大纲和有关资料。贵州长城环保科技有限公司开发研制的“导流曝气生物滤池”被列入了遴选出的七个项目之一。这已充分地说明，国家和环保专家对导流曝气生物滤池在污水处理中的应用是十分重视和肯定。

2  导流曝气生物滤池的原理

贵州长城环保科技有限公司研制的导流曝气生物滤池充分借鉴了污水处理接触氧化法、给水快滤法和阿基米德定律的设计思路，集曝气、快速过滤、悬浮物截留、定期反冲洗、清污分流、消毒杀菌等特点于一体。其工艺原理为在滤池中装填粒径较小的粒状滤料，滤料表面上生长着好氧生物膜。当污水流经滤层时，滤料上高浓度生物膜的生物氧化能力对污水中的污染物进行快速降解，此为生物降解过程；同时，当污水流经滤层时，由于滤层的截留及生物膜的生物絮凝综合作用，使污水中的悬浮物得以有效截留，保证滤池出水的SS达标，此为截留作用；导流曝气生物滤池通过生物氧化降解过程及截留作用实现对污染物的去除。由于污水在生物接触氧化区由上而下，在生物过滤区由下而上穿过滤料层，借助于生长在滤料表面的微生物菌群吸附来降解污水中的含碳有机物和硝化氨氮，与此同时，滤料层还有效地截留随污水进入的SS和脱落的生物膜，最终出水经消毒杀菌后，达标排放或中水回用。

导流曝气生物滤池的形式为U型双锥导流曝气池，内锥为生物接触氧化区，外锥为生物过滤区。滤池底部设有滤池反冲洗空气管和水管，污水自上而下进入内锥及生物接触氧化区内，空气在导流曝气过滤池中自下而上，在装有填料的接触氧化区内对流接触氧化，接触氧化后的水在内锥的导流作用下进入外锥及生物过滤区。

在导流曝气生物滤池中的对流接触氧化区下部，自养型细菌如硝化菌占优势，氨氮在此被硝化。在生物膜内部以及部分填料之间的缝隙蓄积的大量活性污泥存在着兼性微生物。因此，在导流曝气生物过滤池中可发生碳污染物的去除，同时有硝化和反硝化的功能。

导流曝气生物滤池在运行一定时间之后，由于生物膜的增长和更新，生物滤料的孔隙将逐步被填充，整个滤层的阻力（水头损失）逐步增加，当滤层的水头损失增加到设定值后，就需对滤池进行气、水反冲洗，以清除滤层中积存的SS并更新滤料表面的生物膜。因此，导流曝气生物滤池处于周期性的工作状态，用于城市、医院等污水处理，其工作周期一般在12～18h之间。

    导流曝气生物滤池的关键是其是一种高负荷、淹没式、固定化生物膜三相导流反应器。它兼有活性污泥法、生物膜法和泥水分流法三者的优点，集生物氧化、生物吸附、过滤、清污分流于一体，处理后的污水各项指标可达到回用标准。