曝氣生物濾池（簡稱BAF）是生物接觸氧化工藝的一種形式。即在生物反應器內裝填高比表面積的顆粒填料，在填料層下部鼓風曝氣，以提供微生物生長的載體和需氧量。污水由上向下或由下往上流過填料層時，空氣與污水逆向或同向接觸。污水在能過填料表面生物膜時發生生化反應，使有機物得到去除，填料同時起到物理過濾作用。BAF的最大特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節省了后續二次沉淀池，具有去除SS，CODCr，BOD和氨氮等功能。本文通過對某污水處理場BAF裝置進行分析探討，希望能為煉油污水BAF的工藝設計及運行管理提供一些參考。

1、污水處理場工程概況

某污水處理場處理污水的主要特點是含油量高、有機物的質量濃度高，可生化性差。污水處理場一級處理采用傳統的調節均質、隔油和氣浮等除油工藝，去除大部分油類和懸浮物。二級處理采用泥法和膜法相結合的兩段生化工藝，其中一段采用活性污泥法A/O曝氣池，用于去除大部分的有機負荷，二段采用BAF裝置，進一步去除有機物，并對懸浮物進行截留，確保處理后排水水質完全達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準。

２、BAF裝置設計

2.1BAF裝置設計參數

①設計水量：200m3/h。

②設計水質：BAF裝置進水水質按照《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）二級標準設計，出水水質按照一級標準設計。進出水水質見表1。

表1 設計進出水水質

③其它設計參數

a、CODCr容積負荷1.23kg[CODCr]/(m3·d)；

b、NH3-N容積負荷0.2kg[CODCr]/(m3·d)；

c、曝氣氣水比6︰1；

d、水反洗強度8.89L/(m2·s)；

e、氣反洗強度為26.5L/(m2·s)；

f、濾速0.95m/h；

g、濾層水頭損失2m。

2.2BAF裝置的工藝組成

①曝氣生物濾池（BAF）

BAF裝置由6間鋼筋混凝土濾池組成，單間平面尺寸5m×7m，深5.8m，濾池從下至上依次為配水系統、承托層、反沖洗配風系統、曝氣配風系統、濾料層和集水區。工藝簡圖見圖1。

圖1 BAF裝置結構及工藝

a、承托層采用瓷球，粒徑4～35mm，裝填高度1.3m。承托層主要用來支撐陶粒濾料，同時起到均勻布水和布氣的作用。

b、濾料層采用球形輕質陶粒濾料，粒徑3～6mm，裝填厚度3.0m。球形陶粒濾料具有孔隙率高、比表面積大、吸附能力強、化學穩定性好和機械強度適宜等特點。

c、配水系統采用大阻力管式配水方式，正常進水和反沖洗進水都通過該配水系統均勻分配到濾池的整個斷面上。

d、曝氣配風系統采用大阻力管式配氣方式。空氣通過布設在池內的曝氣管均勻的進入濾料層，曝氣管管徑的大小和設置密度依據所需空氣量計算確定。

e、反沖洗配風系統也采用大阻力管式配氣方式。為保證有效沖洗，在承托層內均勻地布置了多排配氣管。

f、集水區設在濾池的上部，出水按堰槽集水渠設計。

②BAF曝氣供風系統

污水處理場生化系統由3臺D90-1.7離心鼓風機統一供風，在鼓風空氣總管上接出一根支管向BAF曝氣系統供風。

③空氣反沖洗供風設備

配置2臺JAS-200型羅茨鼓風機（備用1臺）， 設計風量Q=55.7m3/min，工作壓力H=68.65kPa。

④反沖洗水泵

配置3臺CA200-315型離心水泵（備用1臺），單臺流量Q=563m3/h，揚程H=20m。

⑤自控系統

BAF裝置運行管理采用PLC程序控制系統。6間BAF濾池通過PLC設定程序自動地開閉相應管路上的氣動閥門，來實現各間濾池自動控制運行。

⑥反沖洗廢水池

用來儲存BAF反沖洗產生的廢水，其容積與反洗周期和反洗強度有關，有效容積約為450m3。

⑦反沖洗清水池

污水處理場的處理后水作為反沖洗用水，清水池容積與反洗周期和反洗強度有關。有效容積約為640m3。

3、BAF裝置的運行及其效果

當A/O曝氣池運行平衡，出水中CODCr，SS等污染物指標達到BAF裝置進水水質條件，并且生物膜的培養與馴化達到規定的掛膜要求時，即可開啟進水閥向濾池進水。并適時調整曝氣風量，使溶解氧控制在1.8～3.6mg/L。若出水水質指標達不到排放要求時，BAF出水排入廢水池，而后返回到A/O曝氣池重新處理；當出水水質指標達到排放標準時，則BAF出水排入污水處理場總排水監控池。此時即可啟動PLC程序控制系統。

BAF裝置在自動控制運行過程中，為了確保濾池中生物膜均勻生長，防止污泥堵塞濾料，應利用曝氣供風系統的調節設施，調整各池的供氣量，最大限度的做到均勻布氣。

曝氣生物濾池運行中，生物膜漸漸增厚，生長的過量微生物也聚集在濾池表面和濾料空隙中，濾料間截留了大量懸浮物，造成填料的空隙度減小，水頭損失增大。總的水頭損失可能達到或接近使設計流量通過BAF裝置所必需的水頭，或者是出現濾料顆粒穿透，在這兩種可能情況任一種出現之前，BAF裝置即應停止運行進行反沖洗。

BAF裝置采用自動氣-水聯合反沖洗方式。其反沖洗程序是：先用空氣反沖洗，再氣水聯合反沖洗，最后單獨水反沖洗（漂洗）。并通過微機對整個反沖洗過程進行自動程序控制。BAF反沖洗周期根據進出水水質及運行情況確定，6間濾池交替進行反洗，通常設置每48h反沖洗一遍，從而保證運行順利正常進行。

某污水處理場BAF裝置于2004年3月15日調試成功投入正式運行，出水水質指標完全達到《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996）一級標準。

4、BAF裝置的運行操作要點

①BAF裝置在運行之前，必須對濾料進行浸泡，浸泡時間不少于48h。由于陶粒濾料在使用初期具有一定的物化吸附性，浸泡必須采用新鮮水；通過清水試運，檢查布水布氣系統的均勻性，并校準氣、水反沖洗強度。

②正常運行時，為了保證BAF中微生物膜的均勻生長，防止污泥堵塞濾料，應定期對生物膜的生物相進行鏡檢，巡檢時應注意觀察生物膜的生長和掛膜情況。微生物膜生長的均勻與否，會表現在微生物膜顏色、微生物膜脫落的是否均勻性上。一旦發生不良情況，應及時調節曝氣系統的曝氣強度，盡可能做到均勻布氣布水。

③BAF進水懸浮物的質量濃度不宜過高，應控制SS的質量濃度低于150mg/L運行。否則勢必給曝氣生物濾池的運行帶來困難，使反洗周期縮短，甚至導致出水偏流和濾料層板結。煉油污水屬于難生化降解工業廢水之一，BAF作為二級處理設施時基質濃度不高，宜采用低負荷操作，運行中應注意避免高負荷長時間沖擊。具體參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。

④由于濾池反沖洗時有可能會使少量濾料破損流失，所以每年要定期視情況予以補充約3%～5%的濾料。

5、結語

①BAF用于煉油污水的二段生化處理是一種運行可靠、自動化程度高、出水水質好和抗沖擊能力強的好氧生物處理新工藝。它與活性污泥法生化工藝相比，有機物容積負荷高，水力停留時間短；其后不需要設置二次沉淀池；與普通生物濾池相比，占地面積小，不易堵塞；與生物接觸氧化相比，生物活性較高，處理效果好。

②BAF裝置集曝氣池、二沉池和濾池的功能于一體，具有模塊化結構，特別便于煉油污水處理場的改建和擴建。采用球形輕質陶粒作為濾料，其出水水質指標可以完全達到污水綜合排放標準（GB 8978-1996）一級標準。

③BAF裝置基建投資少，占地省，能耗低，運行管理方便，是一種適用于污水回用處理或深度處理的煉油污水處理新技術。BAF工藝值得在煉油污水處理工程中推廣應用。（作者：馮景曉，等 洛陽石化工程公司  袁潤民 陜西延煉實業集團公司）