《曝气生物滤池》PPT课件

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1、 BAF曝 气 生 物 滤 池 1. BAF工 艺 概 述 2. BAF类 型 及 工 艺 组 合 3. BAF系 统 组 成 （ 构 造 剖 析 ） 4. BAF运 行 管 理 曝 气 生 物 滤 池 (biological aerated filter)简 称 BAF，是 八 十 年 代 末 九 十 年 代 初 在 普 通 生 物 滤 池 的 基 础 上 ，并 借 鉴 给 水 滤 池 工 艺 而 开 发 的 污 水 生 物 处 理 新 工 艺。 曝 气 生 物 滤 池 内 装 填 有 高 比 表 面 积 的 颗 粒 填 料 ，以 提 供 微 生 物 膜 生 长 的 载 体 ， 污 水 由

2、上 向 下 或 者 由 下往 上 流 过 滤 料 层 ， 滤 料 层 下 部 设 有 鼓 风 曝 气 ， 空 气 与污 水 逆 向 或 同 向 接 触 ， 使 污 水 中 的 有 机 物 与 填 料 表 面的 生 物 膜 发 生 生 化 反 应 得 以 降 解 ， 填 料 同 时 起 到 物 理过 滤 阻 截 作 用 。 1.概 述 自 从 法 国 OTV公 司 在 20世 纪 80年 代 末 期 开 发 出 首 座曝 气 生 物 滤 池 (简 称 BAF)至 今 的 数 十 年 时 间 里 ， 在 科 研 人员 和 工 程 技 术 人 员 的 共 同 努 力 下 ， BAF技 术 取 得 了

3、 长 足 的发 展 ， 工 艺 趋 于 更 加 成 熟 ， 功 能 更 加 完 善 。 该 技 术 不 仅 可 用 于 污 水 处 理 厂 的 三 级 精 处 理 和 水 体富 营 养 化 处 理 ， 而 且 广 泛 地 适 用 于 城 市 污 水 、 小 区 生 活污 水 、 以 及 各 类 的 工 业 废 水 处 理 。 随 着 研 究 的 深 入 ， 曝气 生 物 滤 池 从 单 一 的 工 艺 逐 渐 发 展 成 系 列 综 合 工 艺 ， 具有 去 除 SS、 COD、 BOD5、 硝 化 、 脱 氮 除 磷 的 作 用。 其 最 大 特 点 是 集 生 物 氧 化 和 截 留 悬

4、浮 固 体 于 一 体 ， 节省 了 后 续 二 次 沉 淀 池 ， 在 保 证 处 理 效 果 的 前 提 下 使 处 理工 艺 简 化 。 此 外 ， 曝 气 生 物 滤 池 工 艺 有 机 物 容 积 负 荷 高 、水 力 负 荷 大 、 水 力 停 留 时 间 短 、 所 需 基 建 投 资 少 、 能 耗及 运 行 成 本 低 ， 同 时 该 工 艺 出 水 水 质 高 。 2. BAF类 型 及 工 艺 组 合 2.1BAF曝 气 生 物 滤 池 的 基 本 类 型 BIOCARBONE BIOCARBONE结 构 简 图 如 图 所 示 ，其 滤 料 为 密 度 比 水 大 的

5、球 形 陶 粒 ， 结 构类 似 于 普 通 快 滤 池 ， 经 预 处 理 的 污 水 从滤 池 顶 部 流 入 ， 向 下 流 出 滤 池 ， 在 滤 池中 下 部 进 行 曝 气 ， 气 水 处 于 逆 流 ， 在 反应 器 中 ， 有 机 物 被 微 生 物 氧 化 分 解 ，NH 3 N被 氧 化 成 NO3 N， 另 外 由 于在 生 物 膜 内 部 存 在 厌 氧 /兼 氧 环 境 ， 在硝 化 的 同 时 能 实 现 部 分 反 硝 化 。 在 无 脱 氮 要 求 的 情 况 下 ， 滤 池 底 部 的 水 可 直 接 排 出 系 统 ，一 部 分 留 作 反 冲 洗 之 用

6、。 如 果 有 脱 氮 要 求 ， 出 水 需 进 入 下 一 级后 置 反 硝 化 柱 ， 同 时 需 外 加 碳 源 。 一 般 情 况 下 在 单 个BIOCARBONE滤 池 中 不 能 同 时 取 得 理 想 的 硝 化 /反 硝 化 效 果 。 随 着 过 滤 的 进 行 ， 滤 料 表 面 新 产 生 的 生 物 量 越 来 越 多 ， 截留 的 SS不 断 增 加 ， 在 开 始 阶 段 水 头 损 失 增 加 缓 慢 ， 当 固 体 物 质 积累 达 到 一 定 程 度 ， 在 滤 层 上 部 形 成 表 面 堵 塞 层 ， 阻 止 气 泡 的 释放 ， 从 而 导 致 水

7、头 损 失 迅 速 上 升 ， 很 快 达 到 极 限 水 头 损 失 ， 此时 应 立 即 进 行 反 冲 洗 再 生 ， 以 去 除 滤 床 内 过 量 的 生 物 膜 及 SS， 恢复 处 理 能 力 。 反 冲 洗 采 用 气 水 联 合 反 冲 洗 。 反 冲 洗 水 为 经 处 理 后 的 达 标水 ， 反 冲 水 从 滤 池 底 部 进 入 上 部 流 出 ， 反 冲 空 气 来 自 底 部 单 独的 反 冲 洗 进 气 管 ， 反 冲 洗 时 关 闭 底 部 进 水 和 工 艺 空 气 ， 水 气 交替 单 独 反 冲 ， 最 后 用 水 漂 洗 。 滤 层 有 轻 微 的 膨

8、 胀 ， 在 气 水 对 填料 的 流 体 冲 刷 和 填 料 间 相 互 摩 擦 下 ， 老 化 的 生 物 膜 以 及 被 截 留 的 SS与 填 料 分 离 ， 在 漂 洗 阶 段 被 冲 出 滤 池 ， 反 冲 洗 污 泥 则 返 回 预处 理 部 分 。 BIOSTYR工 艺 是 法 国 OTV公 司 对 其 原 有 BIOCARBONE的 一 个 改 进 ， 其 滤 料 为 相 对 密 度 小 于 1的 球 形 有 机 颗 粒 ， 漂浮 在 水 中 。 经 预 处 理 的 污 水 与 经 硝 化 的 滤 池 出 水 按 一 定 回流 比 混 合 后 进 入 滤 池 底 部 。 在

9、滤 池 中 间 进 行 曝 气 ， 根 据 反硝 化 程 度 的 不 同 将 滤 池 分 为 不 同 体 积 的 好 氧 和 缺 氧 部 分 。 在 缺 氧 区 ， 一 方 面 反 硝 化 菌 利 用 进 水 中 的 有 机 物 作 为 碳源 ， 将 滤 池 中 的 NO3 N转 化 为 N2， 实 现 反 硝 化 。 另 一 方 面 ，填 料 上 的 微 生 物 利 用 进 水 中 的 溶 解 氧 和 反 硝 化 产 生 的 氧 降解 BOD， 同 时 ， 一 部 分 SS被 截 留 在 滤 床 内 ， 这 样 便 减 轻 了好 氧 段 的 固 体 负 荷 。 经 过 缺 氧 段 处 理 的

10、 污 水 然 后 进 入 好 氧段 ， 在 好 氧 段 微 生 物 利 用 气 泡 中 转 移 到 水 中 的 溶 解 氧 进 一步 降 解 BOD， 硝 化 菌 将 NH 3 N氧 化 为 NO3 N， 滤 床 继 续截 留 在 缺 氧 段 没 有 去 除 的 SS。 流 出 滤 池 的 水 经 上 部 滤 头 排 出 ，滤 池 出 水 分 为 ： 排 出 处 理 系 统 ； 按 回 流 比 与 原 水 混 合进 行 反 硝 化 ； 用 作 反 冲 洗 。 BIOSTYR 如 果 在 BIOSTYR中 ， 只 需 进 行 单 独 硝化 或 反 硝 化 ， 只 需 将 曝 气 管 的 位 置

11、设 置 在滤 池 底 部 即 可 。 BIOSTYR中 随 着 过 滤 的 进 行 ， 其 水 头损 失 增 长 与 BIOCARBONE有 所 不 同 ， 其水 头 损 失 增 长 与 运 行 时 间 成 正 相 关 。 当 水头 损 失 达 到 极 限 水 头 损 失 时 ， 应 及 时 进 入反 冲 洗 以 恢 复 滤 池 处 理 能 力 ， BIOSTYR中没 有 形 成 表 面 堵 塞 层 ， 使 得 BIOSTYR工 艺比 BIOCARBONE工 艺 运 行 时 间 相 对 要 长 。 其 反 冲 水 为 贮 存 在 滤 池 底 部 的 达 标 排放 水 ， 自 上 而 下 进 行

12、 反 冲 。 其 反 冲 过 程 基本 类 似 于 BIOCARBONE工 艺 。 相 比 而 言 BIOSTYR工 艺 有 如 下 优 点 ： 重 力 流 反 冲 洗 无 需 反 冲 泵 ， 节 省 了 动 力 ； 滤 头 布 置 在 滤 池 顶 部 ， 预 处 理 水 接 触 不 易 堵 塞 ， 便 于 更 换 ； 硝 化 /反 硝 化 可 在同 一 池 内 完 成 。 BIOFOR BIOFOR工 艺 是 由 Degremont公 司 开 发 的 ， 其 底 部 为 气水 混 合 室 ， 之 上 为 长 柄 滤 头 、 曝 气 管 、 垫 层 、 滤 料 。 BIOFOR和 BIOSTY

13、R不 同 的 是 采 用 密 度 大 于 水 的 滤 料 ，自 然 堆 积 ， 其 余 的 结 构 、 运 行 方 式 、 功 能 等 方 面 与BIOSTYR大 同 小 异 。 以 上 为 曝 气 生 物 滤 池 主 要 的 三 种 形 式 ，在 世 界 范 围 内 都 有 应 用 ， 其 中BIOCARBONE为 早 期 形 式 ， 目 前 大 多 采用 BIOSTYR和 BIOFOR工 艺 。 我 们 公 司 所 采 用 的 BAF工 艺 亦 是 属 于BIOFOR工 艺 范 畴 。 2.2BAF曝 气 生 物 滤 池 的 功 能 分 类 曝 气 生 物 滤 池 根 据 其 在 污 水

14、处 理 过 程 中 去 除污 染 物 或 营 养 物 质 的 不 同 ， 可 分 为 除 碳 型 （ DC曝气 生 物 滤 池 ） 、 硝 化 型 （ N曝 气 生 物 滤 池 ） 、 硝化 /反 硝 化 型 、 反 硝 化 型 以 及 除 磷 滤 池 等 。 曝 气 生 物 滤 池 功 能 的 调 整 是 通 过 对 曝 气 管 道位 置 的 设 置 ， 即 好 氧 区 及 厌 氧 区 的 分 配 ， 来 控 制硝 化 反 应 和 反 硝 化 反 应 的 程 度 （ 也 可 以 单 独 进 行硝 化 反 应 或 反 硝 化 反 应 ） ， 从 而 实 现 其 相 应 的 功能 。 此 外 ，

15、 亦 也 经 由 进 水 水 质 调 控 得 以 实 现 的 。（ 如 出 水 回 流 、 进 水 投 加 除 磷 混 凝 剂 等 ） 除 碳 型 （ DC曝 气 生 物 滤 池 ） 主 要 用 于 处 理 可 生 化 性 较 好 的 工 业 废 水 以 及 对氨 氮 等 营 养 物 质 没 有 特 殊 要 求 的 生 活 污 水 ， 其 主 要去 除 对 象 为 污 (废 )水 中 的 碳 化 有 机 物 和 截 留 污 水 中 的悬 浮 物 ， 也 即 去 除 BOD、 COD、 SS。 纯 以 去 除 污 (废 )水 中 碳 化 有 机 物 为 主 的 曝 气 生 物 滤 池 称 为 D

16、C曝 气 生物 滤 池 。 由 于 DC曝 气 生 物 滤 池 属 于 生 物 膜 法 处 理 工 艺 ，所 以 当 进 水 有 机 物 浓 度 较 高 ， 同 时 有 机 负 荷 较 大 时 ，其 生 物 反 应 的 速 度 很 快 ， 微 生 物 的 增 殖 也 很 快 ， 同时 老 化 脱 落 的 微 生 物 膜 也 较 多 ， 使 滤 池 的 反 冲 洗 周期 缩 短 。 所 以 对 于 采 用 DC曝 气 生 物 滤 池 处 理 污 (废 )水 时 ， 建 议 进 水 CODcr 1500mg/L，BOD/COD 0.3。 硝 化 型 （ N曝 气 生 物 滤 池 ） 硝 化 型 曝

17、 气 生 物 滤 池 主 要 对 污 水 中 的 氨 氮 进行 硝 化 ， 故 称 为 N曝 气 生 物 滤 池 ， 适 用 于 仅 需 要进 行 硝 化 反 应 的 场 合 (即 排 放 标 准 只 对 氨 氮 有 做要 求 而 对 总 氮 则 无 规 定 ) 。 在 该 段 滤 池 中 ， 供 气 较 为 充 足 整 个 滤 床 处 于好 氧 状 态 ， 由 于 进 水 中 的 有 机 物 浓 度 较 低 ， 异 养微 生 物 较 少 ， 优 势 生 长 的 微 生 物 为 自 养 性 硝 化 菌 ，将 污 水 中 的 氨 氮 氧 化 成 硝 酸 氮 或 亚 硝 酸 氮 。 同 样 在 该

18、 段 滤 池 中 ， 由 于 微 生 物 的 不 断 增 殖 ，老 化 脱 落 的 微 生 物 膜 也 较 多 ， 所 以 间 隔 一 定 时 间也 需 对 该 滤 池 进 行 反 冲 洗 。 反 硝 化 型 （ DN曝 气 生 物 滤 池 ） 反 硝 化 型 （ DN） 曝 气 生 物 滤 池 ， 不 设 曝气 管 道 ， 只 设 有 反 冲 洗 布 气 管 道 。 反 硝 化 型 （ DN） 曝 气 生 物 滤 池 整 个 滤 床均 处 于 厌 氧 状 态 ， 在 厌 氧 条 件 下 ， NO3-N 和NO2-N 在 硝 化 菌 的 作 用 下 被 还 原 为 气 态 N2，从 而 实 现

19、 脱 氮 作 用 ； 反 硝 化 型 （ DN） 曝 气 生 物 滤 池 适 用 对 出水 总 N有 要 求 的 场 合 ； 硝 化 /反 硝 化 型 具 有 硝 化 和 反 硝 化 功 能 的 BAF生 物 滤 池 ， 其 曝气 管 位 于 滤 床 中 的 经 过 计 算 的 位 置 ， 将 滤 床 分 隔 为下 部 厌 氧 区 和 上 部 好 氧 区 ， 它 可 以 去 除 所 有 可 降 解的 污 染 物 ， 含 碳 污 染 物 (COD和 BOD)， 悬 浮 物 (SS)，氨 氮 和 硝 酸 盐 (即 总 氮 )。 污 水 首 先 进 入 滤 床 下 部 的 厌 氧 区 ， 在 此 进

20、 行 反硝 化 反 应 。 即 在 厌 氧 条 件 下 ， NO3-N 和 NO2-N 在硝 化 菌 的 作 用 下 被 还 原 为 气 态 N2； 然 后 进 入 上 部 的好 氧 区 ， 在 此 将 含 碳 污 染 物 分 解 ， 将 氨 氮 转 化 为 硝态 氮 。 2.3BAF曝 气 生 物 滤 池 处 理 工 艺 流 程 在 采 用 曝 气 生 物 滤 池 处 理 工 艺 时 ， 根据 其 处 理 对 象 的 不 同 和 要 求 的 排 放 水 质指 标 的 不 同 ， 可 将 BAF工 艺 分 为 以 下 几类 ： 除 C工 艺 、 除 C/硝 化 工 艺 、 除 C/硝化 /反

21、硝 化 工 艺 、 除 C/除 P/硝 化 /工 艺 、除 C/除 P/脱 N工 艺 ， 现 分 述 如 下 。 2.3.1除 C工 艺 除 C型 BAF工 艺 主 要 是 用 于 去 除 水 体 中 有 机 污 染物 （ COD） 。 为 了 使 滤 池 能 以 较 长 的 周 期 运 行 ， 减 少 反 冲 洗次 数 ， 降 低 能 耗 ， 运 用 BAF处 理 生 活 污 水 和 工 业 废水 时 一 般 需 对 原 水 进 行 预 处 理 。 否 则 原 水 中 的 大 量杂 质 和 SS都 将 进 入 曝 气 生 物 滤 池 ， 这 将 会 堵 塞 曝 气 、布 水 系 统 ， 给

22、系 统 的 运 行 带 来 不 良 后 果 。 预 处 理 段 一 般 用 沉 淀 或 水 解 酸 化 ， 对 工 业 废 水还 需 在 BAF滤 池 前 加 设 调 节 池 。 如 果 用 BAF处 理 饮用 水 的 微 污 染 ， 由 于 饮 用 水 源 中 固 体 杂 质 比 生 活 、工 业 污 废 水 少 得 多 ， 故 可 不 另 外 考 虑 预 处 理 可 直 接将 水 进 入 BAF滤 池 。 除 C型 曝 气 生 物 滤 池 法 示 意 图： 2.3.2除 C/硝 化 工 艺 上 图 a为 BAF最 早 的 工 艺 雏 形 ， 原 水 经 过 预 沉 ， 在预 沉 池 中 投

23、 加 絮 凝 剂 ， 随 后 经 过 BAF滤 池 进 一 步 去 除COD、 BOD并 同 时 发 生 硝 化 反 应 将 NH3 N硝 化 为NO3 N。 在 该 工 艺 中 由 于 生 物 膜 厌 氧 内 环 境 的 存 在对 TN有 一 定 的 去 除 率 ， 但 TN不 是 控 制 指 标 ， 适 用 于对 NH 3 N排 放 有 要 求 的 工 艺 。 图 a的 工 艺 本 质 上 和 图 b的 工 艺 没 有 较 大 区 别 ， 图 b的 工 艺 更 适 合 于 固 体 杂 质 多 、 产 泥 量 大 的 原 水 ， 经 过水 解 可 减 少 初 级 处 理 的 产 泥 量 ，

24、减 少 清 泥 费 用 。 2.3.3除 C/硝 化 /反 硝 化 工 艺 如 图 C流 程 可 以 达 到 脱 N的 目 的 。 原 水 经 过 水 解 预 处 理 去 除 SS等 固体 杂 质 ， 进 入 BAF滤 池 ， 在 BAF滤 池 中 去 除 有 机 污 染 物 ， 同 时 将 NH3N氧 化 为 NO3 N， BAF滤 池 出 水 的 一 部 分 回 流 进 入 水 解 池 ， 利 用 进 水中 的 C源 ， 实 现 反 硝 化 。 回 流 比 R一 般 为 100 300%， 该 工 艺 是 基 于A/O思 想 开 发 。 图 d的 工 艺 将 硝 化 和 反 硝 化 分 别

25、 在 两 个 滤 池 中 进 行 ， 该 工 艺 操 作 方便 ， 运 行 可 靠 。 根 据 原 水 水 质 情 况 选 择 预 沉 或 水 解 预 处 理 ， 出 水 进 入一 级 BAF滤 池 ， 在 滤 池 中 实 现 有 机 物 的 去 除 ， 同 时 发 生 硝 化 反 应 。 一 级BAF滤 池 的 出 水 进 入 二 级 BAF滤 池 前 必 须 外 加 碳 源 (甲 醇 、 乙 醇 等 有 机物 )， 因 为 经 过 一 级 BAF滤 池 后 的 污 水 中 的 有 机 物 一 般 不 能 满 足 二 级 BAF 进 行 反 硝 化 所 需 的 碳 源 。 外 加 碳 源 的

26、 量 必 须 严 格 控 制 ， 如 果 外 加 碳 源量 过 少 ， 反 硝 化 不 彻 底 ， TN排 放 不 能 达 标 ， 如 果 外 加 碳 源 过 多 ， 出 水COD又 可 能 超 标 ， 因 此 建 议 适 当 多 加 碳 源 ， 但 必 须 在 出 水 中 将 DO维 持在 24mg/L， 以 防 出 水 COD超 标 。 2.3.4除 C/除 P/硝 化 /工 艺 从 目 前 的 BAF运 行 工 艺 看 ， 完 全 用 生 物 除 磷是 很 难 达 到 排 放 标 准 的 ； 用 生 物 除 磷 就 失 去 了 生物 滤 池 高 负 荷 的 特 点 ， 造 成 投 资 过

27、 大 ， 因 此 最 好用 加 FeC13药 剂 的 方 法 除 磷 ， 而 生 物 滤 池 由 于 耐水 力 冲 击 负 荷 ， 可 使 处 理 后 的 水 超 量 回 流 ， 并 在运 行 中 投 加 化 学 药 剂 ， 将 化 学 处 理 和 生 物 处 理 同时 应 用 于 系 统 中 ， 达 到 脱 N除 P目 的 ， 使 化 学 药剂 相 对 用 量 减 少 ， 从 而 降 低 运 行 费 用 。 BAF除 磷 主 要 有 两 种 前 置 除 磷 和 后 置 除 磷 。如 果 进 水 固 体 杂 质 较 少 ， 可 选 用 前 置 除 磷 工 艺 ；如 果 进 水 固 体 杂 质

28、较 多 则 最 好 选 择 后 置 除 磷 ， 除磷 剂 一 般 用 FeCl 3较 为 经 济 。 如 上 图 所 示 ， 除 C/除 P/硝 化 /工 艺 与 除 C/硝 化 工 艺 的 不 同 在 于 在 混 沉 池 中 加 入 了 化 学 除磷 剂 ， 可 同 时 去 除 进 水 中 的 SS等 杂 质 ， 只 要 投入 除 磷 剂 的 量 适 当 便 可 使 出 水 P达 标 排 放 。 但 在 该 工 艺 中 预 处 理 除 磷 必 须 保 证 BAF生物 滤 池 的 需 磷 量 （ BOD5:N:P=100:5:1） 2.3.5除 C/除 P/脱 N工 艺 图 e工 艺 适 用

29、于 杂 质 SS浓 度 很 高 的 原 水 进 行 除 P脱 N，如 果 选 择 R2回 流 方 式 ， 对 BAF滤 池 的 形 式 没 有 特 别 要 求 ，如 果 选 择 R1方 式 进 行 回 流 ， BAF滤 池 只 能 为 BIOFOR或BIOSTYR滤 池 ， 将 硝 化 /反 硝 化 集 中 在 滤 池 中 进 行 。 两 种 回 流 方 式 都 为 前 置 脱 N， 利 用 进 水 中 的 有 机 物 作为 反 硝 化 碳 源 ， 既 减 轻 了 BAF滤 池 好 氧 段 的 负 荷 ， 又 节 省了 运 行 费 用 。 BAF滤 池 出 水 进 入 混 沉 池 在 混 沉

30、池 中 实 现 后置 除 P， 可 保 证 BAF滤 池 中 有 充 足 的 P营 养 源 。 在 图 f的 工 艺 中 ， 原 水 进 入 混 沉 池 ， 在 混 沉 池 中 投加 适 量 的 除 磷 剂 ， 混 沉 出 水 与 部 分 回 流 水 混 合 进 入 反硝 化 滤 池 ， 利 用 原 水 中 有 机 物 作 为 反 硝 化 碳 源 。 反 硝化 滤 池 出 水 进 入 硝 化 滤 池 ， 将 NH3 N转 化 为 NO3 N，出 水 部 分 回 流 。 该 工 艺 流 程 中 将 硝 化 /反 硝 化 分 别 在 两 个 不 同 的 滤池 中 进 行 ， 仍 具 有 单 池 前

31、 置 脱 N的 许 多 优 点 ， 同 时 操作 比 单 池 前 置 脱 N稳 定 可 靠 ， 但 是 该 工 艺 投 资 及 占 地面 积 相 对 较 大 。 该 工 艺 进 水 杂 质 、 SS浓 度 不 宜 过 大 ，否 则 混 沉 池 的 排 泥 将 成 为 问 题 。 同 时 要 保 证 BAF池 生化 反 应 所 需 的 P营 养 源 。 在 图 g的 工 艺 中 ， 原 水 进 入 物 化 沉 淀 池 ， 在 沉 淀 池 中 投 加 化学 除 磷 剂 ， 实 现 除 P及 大 部 分 固 体 杂 质 的 去 除 ， 沉 淀 池 出 水 进 入BAF除 C池 ， 在 BAF除 C池

32、 中 去 除 原 水 中 有 机 污 染 物 ， 同 时 截 留 在沉 淀 池 中 没 有 去 除 的 SS， BAF除 C池 出 水 进 入 BAF N池 进 行 硝 化 反应 将 NH3 N转 化 为 NO3 N， 经 硝 化 的 污 水 进 入 BAF DN进 行 反硝 化 ， 在 反 硝 化 滤 池 的 进 口 处 外 加 碳 源 ， 供 反 硝 化 之 用 。 该 工 艺 将 除 C、 硝 化 、 反 硝 化 分 别 在 三 个 滤 池 中 进 行 ， 由 于各 滤 池 相 对 独 立 ， 各 自 的 处 理 目 的 明 确 ， 因 此 运 行 稳 定 性 和 处 理效 果 都 很

33、好 。 虽 然 池 数 较 多 ， 但 可 以 将 大 部 分 的 池 容 埋 于 地 面 以下 ， 只 要 设 计 合 理 仍 可 做 到 节 约 用 地 。 该 工 艺 适 用 于 大 水 量 、 运行 稳 定 要 求 高 的 生 活 污 水 处 理 。 3.BAF系 统 组 成 （ 构 造 剖 析 ） 根 据 污 水 在 滤 池 运 行 中 过 滤 方 向 的 不同 ， 曝 气 生 物 滤 池 可 分 为 上 向 流 和 下 向 流 滤池 ， 除 污 水 在 滤 池 中 的 流 向 不 同 外 ， 上 向 流和 下 向 流 滤 池 的 池 型 结 构 基 本 相 同 。 早 期 曝 气

34、生 物 滤 池 的 应 用 形 式 大 多 都 是下 向 流 态 ， 但 随 着 上 向 流 态 曝 气 生 物 滤 池 比下 向 流 滤 池 的 众 多 优 点 被 人 们 所 认 同 ， 所 以近 年 来 国 内 外 实 际 工 程 中 绝 大 多 数 采 用 上 向流 曝 气 生 物 滤 池 结 构 。 以 下 以 上 向 流 曝 气 生物 滤 池 （ UBAF） 为 例 对 其 结 构 加 以 说 明 。 3.1滤 池 池 体3.2滤 料 层3.3承 托 层3.4布 水 系 统3.5布 气 系 统3.6反 冲 洗 系 统3.7出 水 系 统 3.1滤 池 池 体 滤 池 池 体 的 作

35、 用 是 容 纳 被 处 理 水 量 和 围 挡滤 料 ， 并 承 托 滤 料 和 曝 气 装 置 的 重 量 。 生 物 滤池 的 形 状 有 圆 形 、 正 方 形 和 矩 形 三 种 ， 结 构 形式 有 钢 制 设 备 和 钢 筋 混 凝 土 结 构 等 。 一 般 当 处 理 水 量 较 少 、 池 体 容 积 较 小 并 为单 座 池 时 ， 采 用 圆 形 钢 结 构 为 多 ； 当 处 理 水 量和 池 容 较 大 ， 选 用 的 池 体 数 量 较 多 并 考 虑 池 体共 壁 时 ， 采 用 矩 形 和 方 形 钢 筋 混 凝 土 结 构 较 经济 。 3.2滤 料 作 为

36、 生 物 膜 载 体 滤 料 的 选 择 是 曝 气 生 物 滤 池 技 术 成功 与 否 的 关 键 之 一 ， 它 决 定 了 反 应 器 能 否 高 效 运 行 ， 在 选择 滤 料 时 应 掌 握 以 下 原 则 ： 硬 度 较 好 的 硬 度 能 使 滤 料 即 使 在 过 滤 过 程 中 使 用 多 年 仍能 保 持 其 原 有 的 大 小 和 形 状 ； 可 磨 损 性 滤 料 必 须 具 有 较 高 的 耐 腐 蚀 性 ， 这 样 能 减 小 滤料 在 反 冲 洗 过 程 中 的 磨 损 ； 多 孔 性 滤 料 表 面 的 多 孔 性 为 菌 胶 团 提 供 最 佳 的 生 长

37、 条 件 ； 可 粒 化 性 其 粒 化 性 能 可 按 具 体 工 艺 要 求 为 固 体 物 质 的 停留 以 及 有 机 物 氧 化 提 供 最 佳 条 件 ； 高 度 在 工 程 中 可 通 过 滤 料 高 度 来 优 化 配 合 供 氧 和 能 量 消耗 的 净 化 能 力 。 目 前 应 用 较 多 的 填 料 主 要 是 轻 质 圆 形 陶 粒 如 粘 土 陶 粒和 页 岩 陶 粒 ， 从 使 用 结 果 看 比 较 令 人 满 意 。 轻 质 圆 形 陶 粒 采 用 天 然 陶 土 、 粘 土 、 粉 煤 灰 等 为 原 料 ， 加 入 适 量 的 辅料 ， 经 球 磨 、 成

38、 形 、 烧 成 、 筛 分 等 工 序 加 工 而 成，主 要 有 以 下 特 点 ： 强 度 大 、 孔 隙 率 大 、 比 表 面 积 大 、 化 学 和 物 理 稳 定 性 好。与 常 规 的玻 璃 钢 、 聚 氯 乙 烯 、 聚 丙 烯 、 维 尼 纶 等 规 则 滤 料 相 比 ， 具 有 生 物 附 着 性 强 、挂 膜 性 能 良 好 、 水 流 流 态 好 、 反 冲 洗 容 易 进 行 、 截 污 能 力 强 等 优 点 。 形 状 规 则 ， 粒 径 可 大 可 小 ， 密 度 适 宜 ， 克 服 了 不 规 则 滤 料 水 流 阻 力大 、 易 结 球 并 引 起 滤

39、池 堵 塞 ， 反 冲 洗 强 度 大 ， 易 冲 刷 破 碎 的 缺 点 。 在 制 作 过 程 中 通 过 控 制 适 当 的 配 料 和 烧 成 工 艺 ， 可 改 变 陶 粒 的 密 度 ，且 使 其 表 面 粗 糙 、 多 微 孔 、 不 结 釉 。 以 轻 质 圆 形 陶 粒 做 接 触 填 料 ， 采 用 淹 没 式 曝 气 生 物 滤 池 处 理 污 水 ，可 以 充 分 利 用 滤 料 的 比 表 面 ， 起 到 深 度 处 理 作 用 。 采 用 轻 质 圆 形 陶 粒 作 为 曝 气 生 物 滤 池 滤 料 的 实 际 工 程 应 用 在 我 国 已 有多 个 ， 从 运

40、 行 的 实 际 效 果 来 看 ， 都 能 满 足 设 计 要 求 。 3.3承 托 层 承 托 层 主 要 是 为 了 支 撑 滤 料 ， 防 止 滤 料 流 失 和 堵 塞滤 头 ， 同 时 还 可 以 保 持 反 冲 洗 稳 定 进 行 。 承 托 层 粒 径 比 所 选 滤 头 孔 径 要 大 4倍 以 上 ， 并 根 据 滤料 直 径 的 不 同 来 选 取 承 托 层 的 颗 粒 大 小 和 高 度 ， 滤 料 直接 填 装 在 承 托 层 上 ， 承 托 层 下 面 是 滤 头 和 承 托 板 。 承 托 层 的 填 装 必 须 有 一 定 的 级 配 ， 一 般 从 上 到

41、下 粒径 逐 渐 增 大 ， 高 度 为 0.3 0.4m。 承 托 层 常 用 材 质 为 卵 石或 磁 铁 矿 ， 为 保 证 承 托 层 的 稳 定 ， 并 对 配 水 的 均 匀 性 起充 分 作 用 ， 要 求 材 质 具 有 良 好 的 机 械 强 度 和 化 学 稳 定 性 ，形 状 应 尽 量 接 近 圆 形 ， 工 程 中 一 般 选 用 鹅 卵 石 作 为 承 托层 。 3.4布 水 系 统 曝 气 生 物 滤 池 的 布 水 系 统 主 要 包 括 滤 池 最 下 部 的 配 水 室 和 滤 板上 的 配 水 滤 头 。 对 于 上 向 流 滤 池 ， 配 水 室 的 作

42、 用 是 使 某 一 短 时 段 内进 入 滤 池 的 污 水 能 在 配 水 室 内 混 合 均 匀 ， 并 通 过 配 水 滤 头 均 匀 流 过滤 料 层 ， 并 且 该 布 水 系 统 除 作 为 滤 池 正 常 运 行 时 布 水 用 外 ， 也 作 为定 期 对 滤 池 进 行 反 冲 洗 时 布 水 用 。 而 对 于 下 向 流 滤 池 ， 该 布 水 系 统主 要 用 作 滤 池 的 反 冲 洗 布 水 和 收 集 净 化 水 用 。 配 水 室 的 功 能 是 在 滤 池 正 常 运 行 时 和 滤 池 反 冲 洗 时 使 水 在 整 个滤 池 截 面 上 均 匀 分 布

43、， 它 由 位 于 滤 池 下 部 的 缓 冲 配 水 区 和 承 托 滤 板组 成 。 要 使 曝 气 生 物 滤 池 发 挥 其 最 佳 的 处 理 能 力 ， 必 须 使 进 入 滤 池的 污 水 能 够 均 匀 流 过 滤 料 层 ， 尽 量 使 滤 料 层 的 每 一 部 分 都 能 最 大 限度 地 参 与 生 物 反 应 ， 所 以 设 置 缓 冲 配 水 区 就 很 有 必 要 ， 进 入 滤 池 的污 水 首 先 必 须 先 进 入 缓 冲 配 水 区 ， 在 此 先 进 行 一 定 程 度 的 混 合 后 ，依 靠 承 托 滤 板 的 阻 力 作 用 使 污 水 在 滤 板

44、 下 均 匀 、 均 质 分 布 ， 并 通 过滤 板 上 的 滤 头 而 均 匀 流 入 滤 料 层 。 在 气 、 水 联 合 反 冲 洗 时 ， 缓 冲 配 水 区 还 起 到 均 匀 配 气 作 用 ， 气 垫 层 也 在 滤 板 下 的 区 域 中 形 成 。 除 上 述 采 用 滤 板 和 配 水 滤 头 的 配 水 方 式 以 外 ， 也 有 小型 的 曝 气 生 物 滤 池 采 用 栅 型 承 托 板 和 穿 孔 布 水 管 (管 式 大 阻力 配 水 方 式 )的 配 水 形 式 。 曝 气 生 物 滤 池 一 般 采 用 管 式 大 阻力 配 水 方 式 ， 其 形 式 如

45、 下 图 所 示 ， 由 一 根 干 管 及 若 干 支 管组 成 ， 污 水 或 反 冲 洗 水 由 干 管 均 匀 分 布 进 入 各 支 管 。 支 管上 有 间 距 不 等 的 布 水 孔 ， 孔 径 及 孔 间 距 可 由 公 式 计 算 得 出 ，支 管 开 孔 向 下 ， 污 水 或 反 冲 洗 水 靠 配 水 系 统 均 匀 分 配 并 经承 托 层 的 卵 石 进 一 步 切 割 而 均 匀 分 散 。 3.5布 气 系 统 曝 气 生 物 滤 池 的 布 气 系 统 包 括 正 常 运 行 时 供 氧 所 需的 曝 气 系 统 和 进 行 气 水 联 合 反 冲 洗 时 的

46、 供 气 系 统 两 大部 分 。 曝 气 系 统 的 设 计 必 须 根 据 工 艺 计 算 所 需 供 气 量 来 进行 。 保 持 曝 气 生 物 滤 池 中 足 够 的 溶 解 氧 是 维 持 曝 气 生 物滤 池 内 生 物 膜 高 活 性 、 对 有 机 物 和 氨 氮 高 去 除 率 的 必 备条 件 ， 因 此 选 择 合 适 的 充 氧 方 式 对 曝 气 生 物 滤 池 的 稳 定运 行 十 分 重 要 。 曝 气 生 物 滤 池 一 般 采 用 鼓 风 曝 气 形 式 ， 空 气 扩 散 系统 一 般 有 穿 孔 管 空 气 扩 散 系 统 和 专 用 空 气 扩 散 器

47、 两 种 ，而 最 有 效 的 还 是 采 用 专 用 空 气 扩 散 器 的 空 气 扩 散 系 统 ，如 德 国 PHILLIP MOLLER公 司 的 OXAZUR空 气 扩 散 器 、 中治 集 团 马 鞍 山 钢 铁 设 计 研 究 总 院 环 境 工 程 公 司 开 发 的 EPT单 孔 膜 滤 池 专 用 曝 气 器 。 曝 气 生 物 滤 池 最 简 单 的 曝 气 装 置 是 采 用 穿 孔 管 。穿 孔 管 属 大 、 中 气 泡 型 ， 氧 利 用 率 较 低 ， 仅 为3% 4%， 其 优 点 是 不 易 堵 塞 ， 造 价 低 。 在 实 际 应 用 中 有 充 氧

48、曝 气 与 反 冲 洗 曝 气 共 用同 一 套 布 气 管 的 形 式 ， 但 由 于 充 氧 曝 气 需 气 量 比反 冲 洗 时 需 气 量 小 ， 因 此 配 气 不 易 均 匀 。 共 用 同一 套 布 气 管 虽 然 能 减 少 投 资 ， 但 运 行 时 不 能 同 时满 足 两 者 的 需 要 ， 影 响 曝 气 生 物 滤 池 的 稳 定 运 行 。 在 实 践 中 发 现 共 用 一 套 布 气 系 统 的 方 式 利 少弊 多 ， 最 好 将 两 者 分 开 ， 单 独 设 立 一 套 曝 气 管 ，以 保 持 正 常 运 行 ，同 时 另 设 一 套 反 冲 洗 布 气

49、 管 ， 以满 足 反 冲 洗 布 气 的 要 求 。 目 前 ， 曝 气 生 物 滤 池 较 常 用 滤 池 专 用 曝 气器 作 为 滤 池 的 空 气 扩 散 装 置 ， 如 中 冶 集 团 马 鞍山 钢 铁 设 计 研 究 总 院 环 境 工 程 公 司 开 发 的 单 孔膜 滤 池 专 用 曝 气 器 。 单 孔 膜 滤 池 专 用 曝 气 器 按 一 定 的 间 隔 安装 在 空 气 管 道 上 ， 空 气 管 道 又 被 固 定 在 承 托 板上 ， 曝 气 器 一 般 都 设 计 安 装 在 滤 料 承 托 层 里 ，距 承 托 板 约 0.1m， 使 空 气 通 过 曝 气

50、器 并 流 过 滤料 层 时 可 达 到 30%以 上 的 氧 利 用 率 。 这 种 曝 气器 的 另 一 个 特 点 是 不 容 易 堵 塞 ， 即 使 堵 塞 也 可以 用 水 进 行 冲 洗 。 3.6反 冲 洗 系 统 曝 气 生 物 滤 池 反 冲 洗 系 统 由 反 冲 洗 供 水 系 统与 反 冲 洗 供 气 系 统 组 成 。 BAF反 冲 洗 方 式 与 给 水处 理 中 的 V形 滤 池 类 似 ， 采 用 气 水 联 合 反 冲 洗 ，其 目 的 是 去 除 生 物 滤 池 运 行 过 程 中 截 留 的 各 种 颗粒 及 胶 体 污 染 物 以 及 老 化 脱 落 的

51、 微 生 物 膜 。 曝 气 生 物 滤 池 气 水 联 合 反 冲 洗 系 统 的 配 水配 气 是 通 过 滤 板 及 固 定 其 上 的 长 柄 滤 头 实 现 。 长 柄 滤 头 工 作 机 理 ： 长 柄 滤 头 主 要 起 到 均 匀 布 水配 气 的 作 用 。 正 常 过 滤 时 ， 污 水 由 滤 头 下部 进 水 小 孔 进 入 ， 经 滤 水 帽 条 槽分 配 进 入 滤 池 ， 由 于 条 槽 的 缝 隙较 小 可 以 阻 截 滤 料 泄 漏 ； 气 水 联 合 反 冲 洗 时 ， 反 冲 洗进 气 于 滤 板 下 沿 形 成 气 垫 层 ， 随后 空 气 便 从 长

52、柄 滤 头 上 端 的 进 气孔 进 入 ， 反 冲 洗 进 水 则 由 长 柄 滤头 的 下 端 进 水 孔 进 入 ， 由 于 反 冲洗 进 气 是 从 气 垫 层 同 时 进 各 长 柄滤 头 进 气 孔 ， 进 水 亦 是 从 配 水 室冲 洗 水 层 同 时 进 各 长 柄 滤 头 进 水孔 ， 如 此 一 来 便 可 达 到 均 匀 配 水 配 气 的 目 的 。 3.7出 水 收 集 系 统 曝 气 生 物 滤 池 出 水 系 统 有 采 用 周 边 出 水 和 采 用 单 侧堰 出 水 等 。 在 大 、 中 型 水 处 理 工 程 中 ， 为 了 工 艺 布 置 方便 ， 一

53、 般 采 用 单 侧 堰 出 水 较 多 ， 并 将 出 水 堰 口 处 设 计 为600斜 坡 ， 以 降 低 出 水 口 处 的 水 流 流 速 ； 在 出 水 堰 口 处 设置 栅 形 稳 流 板 ， 以 将 反 冲 洗 时 有 可 能 被 带 至 出 水 口 处 的陶 粒 与 稳 流 板 碰 撞 ， 导 致 流 速 降 低 而 在 该 处 沉 降 ， 并 沿斜 坡 下 滑 回 滤 池 中 。 4.BAF的 运 行 管 理4.1DC滤 池 的 运 行 管 理4.2 N滤 池 的 运 行 管 理4.3DN滤 池 的 运 行 管 理 4.4DN P滤 池 的 运 行 管 理 4.5滤 池 操

54、 作 规 程 及 反 冲 洗 控 制4.6BAF日 常 运 行 管 理 及 异 常 情 况 处 理 4.1DC滤 池 的 运 行 管 理 DC曝 气 生 物 滤 池 的 运 行 管 理 较 活 性 污 泥 法系 统 简 单 ， 关 键 的 是 要 尽 量 保 持 微 生 物 生 长 的良 好 环 境 。 包 括 控 制 进 入 生 物 膜 生 化 系 统 的 水 量、水质。如 温 度 （ 10 350C） 、 PH（ 6.58.5） 、有 机 负 荷 、 以 及 有 毒 有 害 物 质 等 ； 此 外 ， 还 应控 制 好 生 物 膜 生 化 系 统 内 适 宜 的 微 生 物 营 养 比（

55、BOD5:N:P=100:5:1） 以 及 出 水 溶 解 氧 水 平（ 2 4mg/L） 等 。 4.2 N滤 池 的 运 行 管 理 N曝 气 生 物 滤 池 主 要 用 来 对 DC曝 气 生 物 滤 池出 水 中 的 氨 氮 进 行 硝 化 。 硝 化 作 用 是 指 NH3被 氧化 成 NO2 ， 然 后 再 进 一 步 氧 化 成 NO3 的 过 程 。 在 N曝 气 生 物 滤 池 中 ， 起 到 硝 化 作 用 的 细 菌都 以 膜 的 形 式 附 着 生 长 在 滤 料 的 比 表 面 上 ， 由 于滤 池 中 滤 料 的 比 表 面 积 很 大 ， 附 着 的 微 生 物

56、量 也很 大 ， 所 以 硝 化 效 率 很 高 。 由 于 N曝 气 生 物 滤 池 进 水 中 的 BOD浓 度 已 很低 ， 而 氨 氮 浓 度 很 高 ， 所 以 该 滤 池 中 的 主 生 物 反应 过 程 主 要 为 氨 氮 硝 化 ， 有 机 物 的 降 解 反 应 很 弱 ，所 以 滤 料 上 生 长 的 优 势 菌 为 硝 化 菌 。 反 应 器 进 水 底 物 浓 度 (NH3 N)的 要 求 硝 化 反 应 器 的 进 水 底 物 浓 度 对 生 物 膜 代 谢作 用 有 较 大 程 度 的 影 响 ， 同 DC滤 池 一 样 存 在 某一 临 界 进 水 浓 度 ， 它

57、 反 应 了 该 反 应 器 实 际 承 受的 最 大 进 水 底 物 浓 度 。 根 据 Namkung等 人 对 好氧 生 物 膜 反 应 器 底 物 去 除 动 力 学 模 型 的 研 究 ，得 出 反 应 器 最 大 进 水 NH3 N浓 度 为 76.3mg/L。 在 一 定 范 围 内 ， 硝 化 菌 实 际 生 长 速 率 随 进水 底 物 浓 度 的 增 加 而 增 大 。 N曝 气 生 物 滤 池 运 行 管 理 应 注 意 以 下 几 点： 硝 化 滤 池 中 的 生 物 膜 应 以 自 养 性 的 硝 化 细 菌 为 主 。 由 于 硝 化菌 的 世 代 周 期 较 异

58、养 菌 长 得 多 ， 生 长 繁 殖 速 度 缓 慢 ， 产 率 较 低 ，若 进 水 中 有 机 污 染 物 (COD)大 大 超 过 氮 时 ， 异 养 菌 大 量 繁 殖 ， 并在 与 硝 化 竞 争 中 占 优 势 ， 逐 渐 成 为 优 势 菌 种 ， 从 而 降 低 反 应 器 的硝 化 效 率 。 当 硝 化 滤 池 中 COD浓 度 越 低 时 ， 反 应 器 硝 化 效 率 越 高 ， 当 硝化 滤 池 中 COD浓 度 超 过 60 mg/L时 ， 硝 化 作 用 开 始 受 到 抑 制 。 对 于 除 碳 和 硝 化 分 开 的 曝 气 生 物 滤 池 系 统 ， 对

59、第 一 级 除 碳 滤池 ， 应 控 制 反 应 器 出 水 的 COD浓 度 小 于 60 mg/L。 对 于 去 碳 和 硝化 作 用 在 同 一 个 滤 池 内 进 行 的 曝 气 生 物 滤 池 反 应 器 ， NH3 N的去 除 效 果 在 一 定 程 度 上 取 决 于 有 机 负 荷 ， 当 有 机 负 荷 (BOD)稍 高于 3.0 kg/( m 3 d)时 ， NH3 N去 除 受 到 抑 制 ； 当 有 机 负 荷 高 于4.0kg/( m3 d)时 ， NH3 N的 去 除 受 到 明 显 抑 制 ， 因 此 用 曝 气生 物 滤 池 降 低 NH3 N时 ， 必 须 降

60、 低 有 机 负 荷 ， 最 好 使 有 机 负 荷控 制 在 2.0 kg BOD5/( m3滤 料 d)以 下 。 硝 化 反 应 器 对 进 水 有 机 污 染 物 (COD)浓 度 要 求 硝 化 菌 生 长 速 率 硝 化 菌 的 生 长 速 率 与 底 物 (NH3 N)浓 度 、 DO浓 度 、 温 度以 及 系 统 的 pH值 有 关 ， 故 而 为 保 证 硝 化 反 应 的 高 效 进 行 必 须 控制 好 上 述 因 子 。 a.硝 化 菌 的 生 长 速 率 随 着 NH3 N、 DO浓 度 增 高 而 增 大 ，但 溶 解 氧 对 生 长 速 率 的 影 响 较 NH

61、3 N对 生 长 速 率 的 影 响 大 得多 ， DO对 硝 化 作 用 的 影 响 与 生 物 膜 厚 度 、 氧 的 渗 透 率 、 氧 的利 用 率 密 切 相 关 ， 对 于 曝 气 生 物 滤 池 反 应 器 ， 溶 解 氧 浓 度 通 常控 制 在 2 3mg/L， 当 溶 解 氧 浓 度 大 于 3mg/L时 ， 溶 解 氧 浓 度 对硝 化 作 用 的 影 响 可 不 予 考 虑 。 b.温 度 对 硝 化 细 菌 的 生 长 速 率 影 响 很 大 。 当 然 ， 温 度 对 曝气 生 物 滤 池 反 应 器 影 响 是 多 方 面 的 ， 温 度 改 变 ， 微 生 物

62、活 性 将随 之 改 变 。 任 何 一 种 微 生 物 都 有 一 个 最 适 的 生 长 温 度 ， 另 外 还有 最 低 生 长 温 度 和 最 高 生 长 温 度 。 硝 化 细 菌 合 适 的 生 长 温 度 在25 30 之 间 ， 温 度 高 于 30 硝 化 细 菌 生 长 缓 慢 ， 10 以 下 硝 化 细 菌 生 长 及 硝 化 作 用 显 著 减 慢 。 当 反 应 器 中 温 度 降 低 时 ，可 以 通 过 减 小 水 力 负 荷 ， 延 长 反 应 器 水 力 停 留 时 间 来 加 以 解 决 。 c. 酸 碱 度 是 影 响 硝 化 作 用 的 又 一 重 要

63、 因 素 在 pH值 中 性 或 微 碱 性 条 件 下 ， 硝 化 过 程 迅 速 ， 若 pH值进 一 步 上 升 (大 于 9.6时 )， 虽 然 NH4+转 化 为 NO3 和 NO2的 过 程 仍 然 非 常 迅 速 ， 但 是 从 NH4+的 电 离 平 衡 关 系 可 知 ，NH3的 浓 度 会 迅 速 增 加 。 由 于 硝 化 细 菌 对 NH3极 敏 感 ， 结果 会 影 响 到 硝 化 作 用 速 率 。 在 酸 性 条 件 下 ， 当 pH值 小 于7.0时 硝 化 作 用 速 度 减 慢 ， pH值 小 于 6.5硝 化 作 用 速 度 显 著减 慢 ， pH值 小

64、于 5.0时 硝 化 反 应 速 率 接 近 于 零 。 所 以 ， 在 生 物 硝 化 反 应 器 中 ， 应 尽 量 控 制 混 合 液 的 pH值 大 于 7.0。 由 硝 化 方 程 式 可 知 ， 随 着 NH 3 N被 转 化 成NO3 N， 会 产 生 部 分 矿 化 酸 度 H+， 这 部 分 酸 度 将 消 耗 部分 碱 度 ， 每 克 NH3 N转 化 成 NO3 N约 消 耗 7.07g碱 度(以 CaCO3计 )。 因 而 当 污 水 中 的 碱 度 不 足 而 TKN负 荷 又 较高 时 ， 便 会 耗 尽 污 水 中 的 碱 度 ， 使 混 合 液 中 的 pH值

65、降 低 至7.0以 下 ， 使 硝 化 速 率 降 低 或 受 到 抑 制 。 4.3DN滤 池 的 运 行 管 理 反 硝 化 反 应 就 是 在 厌 氧 条 件 下 ， 一 部 分 反 硝 化 菌 以NO3 或 NO2 作 氧 源 ， 对 有 机 物 进 行 反 应 ， 在 这 个 过 程中 将 物 质 中 所 含 的 氮 素 转 化 为 N2O或 N2从 污 水 中 去 除 。 在 反 硝 化 过 程 中 必 须 要 有 脱 氮 菌 ， 所 谓 脱 氮 菌 就 是那 些 具 有 把 NO3 或 NO2 还 原 成 N2O或 N2能 力 的 细 菌 。 脱 氮 菌 一 般 属 异 养 型

66、兼 性 厌 氧 细 菌 ， 在 有 氧 存 在 的条 件 下 ， 利 用 氧 呼 吸 ； 而 在 厌 氧 条 件 下 同 时 有 硝 酸 或 亚硝 酸 离 子 存 在 的 条 件 下 ， 则 利 用 这 些 离 子 中 的 氧 来 进 行呼 吸 ， 因 此 脱 氮 反 应 或 反 硝 化 反 应 也 可 称 为 硝 酸 呼 吸 。 生 物 反 硝 化 反 应 所 需 要 的 条 件 是 反 应 器 中 存 在 反 硝化 菌 、 硝 酸 盐 、 可 降 解 的 有 机 物 质 及 无 溶 解 氧 。 影 响 反硝 化 的 环 境 因 素 主 要 是 碳 源 、 溶 解 氧 、 温 度 和 pH值 ， 故而 为 保 证 反 硝 化 反 应 的 顺 利 进 行 必 须 控 制 上 述 这 些 因 素 。 碳 源 反 硝 化 细 菌 所 能 利 用 的 碳 源 是 多 种 多 样 的 ， 但 从 废 水 生 物处 理 生 物 脱 氮 角 度 分 为 三 类 ， 废 水 中 所 含 的 有 机 碳 源 、 外 加 碳源 、 内 碳 源 。 废 水 中 各 种 有 机 基 质 都 可 以 作 为