生化池设备工程

BAF与传统活性污泥和接触氧化法的不同点在于：

①  

BAF粗糙多孔的粒状填料为微生物提供了更佳的生长环境，易挂膜；微生物量大，可达10-15g/L，高浓度的微生物量使得BAF的容积负荷增大，进而减少了池容和占地面积，池容和占地一般为常规二级生物处理的1/5-1/10，并使基建投资大大降低，再加上省去了二沉池，使总投资费用仅占传统工艺的50%。

②  

粒状填料可使充氧效率大大增加，使氧利用率增加了10%-15%，减少能耗和运行费用。

③  

BAF对低浓度的有机废水，也有很好的处理效果，尤其对一些特定的污水可接种和驯化特殊菌种增加处理效果，由于固定化微生物不会流失，使其运行管理非常简单，没有污泥膨胀问题，也不需要回流污泥。

④  

曝气生物滤池内微生物的组成非常丰富。在曝气生物反应器的进水端，异养微生物为优势菌，碳污染物（COD、BOD和悬浮物）主要在这里被去除，而在池的顶端，自养菌如硝化细菌占优势，氨氮被硝化。在生物膜内部，以及部分填料之间的缝隙，由于DO浓度梯度的存在，还存在兼性微生物。如生物膜外表面DO较高，以好氧菌、硝化菌为主；深入生物膜内部，氧传递受阻及外部氧的大量消耗，产生缺氧区，反硝化菌占优势。因此，在BAF池中同时发生污染物的去除、硝化反应和反硝化反应。BAF采用颗粒状填料作为生物处理和过滤截留的介质和载体，滤池中的微生物从细菌、真菌、原生动物到后生动物中的线虫、轮虫，形成一个完整的生态食物链体系。污染物沿填料高度不断得到降解，污水在填料空隙间为局部紊流，而在整体上类似“推流”过程。因此可以认为整个填料层高度和填料颗粒表面的生物膜上都存在着基质和溶解氧的浓度梯度分布，为各种不同类型微生物在整个填料层的不同高度和填料颗粒表面生物膜内的不同部位占据优势生态位提供了条件，存在着不同的微生物代谢优势区。对于COD和氨氮的去除，异养菌的增殖速度较快，而氨氧化细菌和硝化细菌的生长增殖速度慢、世代周期长，在对生存空间和溶解氧的竞争中，氨氧化细菌和硝化细菌均处于劣势。作为氨氧化细菌代谢产物之一的亚硝酸盐是硝化细菌的生长基质之一，因此两者具有互利共生的关系，在BAF工艺中异养细菌和氨氧化细菌对氧的争夺能力都强于硝化细菌，故硝化细菌的代谢优势区域只能存在于亚硝酸盐和溶解氧浓度较高而有机物和氨氮浓度较低的区域。在一定高度的上向流BAF中，靠近进水区域的有机基质丰富，溶解氧充足，而在靠近出水的区域则相反。BAF内靠近进水处为碳氧化硝化区(C /N区) ,生物相丰富，固着型纤毛虫很多，而硝化区(N 区)在远离进水处，生物相比较单一，主要为硝化菌。其中固着型纤毛虫数量明显减少处即为这两个区的分界。在填料表面附着的生物膜中,异养菌总会占据生物膜的表面位置，而硝化细菌代谢优势区将位于生物膜内部稍浅的区域。当主体液相溶解氧浓度较低、生物膜扩散和渗透的阻碍较大，而氨氮和有机物浓度较高时，受供氧限制，硝化细菌的代谢活性将受到抑制。因此高效的BAF去除COD和氨氮*好进行两级处理，实现优势分区。

   微生物

在一级曝气生物滤池好氧过程中，有机物的转化途径为：

   微生物

   酶

有机物 +  O2

       CO2 + H2O

+ 能量

   能量

有机物 + P

+ NH3 + O2        

原生质（新细胞）+ CO2 + H2O同时投加甲醇作为为反硝化碳源，曝气生物滤池去除总氮的反应式为：

NO3-+1.08CH3OH+0.24H2CO3→0.06C5H7O2N+0.47N2+1.68H2O+HCO3-

反硝化菌内源呼吸中，发生的反应见式：

C5H7O2N+4.6

NO3-→5CO2+2.8N2+1.2H2O+4.6OH-

一级曝气生物滤池的处理主要进行上述过程（碳氧化和反硝化），其中的微生物以异氧型兼氧细菌占主体。其特点是：以有机物为食，通过对有机物的分解提供新陈代谢所需的碳源和能源；既可进行有氧呼吸，又可进行无氧呼吸；以菌胶团细菌为主，也有一些丝状菌。

在二级曝气生物滤池中，氨氮的转化途径为：

NH4+ + 1.5O2 → NO2-

+ H2O + 2H+

NO2-  + 0.5O2 → NO3-

NH4++

2O2 → NO3- + H2O + 2H+

二级曝气生物滤池主要进行氨氧化，进行硝化作用的微生物以自养型好氧菌为主体，其特点是以无机碳作为细胞生长的碳源；一般为专性好氧菌，在缺氧时受到抑制；栖居在曝气生物滤池陶粒的表面，以杆菌、球菌为主。经过二级串联曝气生物滤池的碳氧化-好氧硝化-反硝化过程，废水中有机物和氨氮大部分被转化为无机物（CO2、H2O、N2）从水中去除，一小部分则转化为细胞物质，通过定期反冲洗被排回调节池，然后再通过物化沉淀去除。设计两级处理，**级曝气生物滤池（BAFD/N池）主要用于培养反硝化菌，去除总氮。第二级（BAFC/N池）主要用于培养异养菌，用于有机物和氨氮的去除，同时设置回流系统。曝气生物滤池主要在好氧微生物的代谢活动降解

BOD5，同时也进行着氨氮的硝化反应。运行过程中老化脱落的膜和部分悬浮物通过气水反冲洗回流至酸化水解池分解和沉降，酸化水解池内的反硝化细菌将反冲洗回流的硝化有机物吸收，进行反硝化，使氨氮得到降解。

适应范围

适用于各类工业废水，包括油墨、包装印刷、汽车配件、机械、喷漆、表面处理、涂料、油漆、电镀、PCB、造纸、食品、印染、漂染、制革等废水处理。

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