生物曝氣過濾BAF工藝用于工業廢水處理

 摘    要： 為了解決生物膜法出水溢流不夠清澈的問題，法國OTV公司開發了生物曝氣過濾工藝(BAF)，不需設二沉池。在美國和歐洲，BAF工藝流程主要用于城市污水處理，第一套裝置建在靠近巴黎的soissons污水處理廠。 
       為了解決生物膜法出水溢流不夠清澈的問題，法國OTV公司開發了生物曝氣過濾工藝(BAF)，不需設二沉池。在美國和歐洲，BAF工藝流程主要用于城市污水處理，第一套裝置建在靠近巴黎的soissons污水處理廠。日本近年來將BAF工藝應用于工業廢水處理，為了適應不同的水質，防止設備堵塞，荏原公司對BAF設備的下部結構作了相應的改進，獲得了良好效果，且具備了一定的推廣價值。 
       1 改進的BAF工藝 
       1.1 設備的改進 
       工業廢水的水質復雜，要有效地應用BAF工藝，必須確保設備不發生堵塞現象，為此需對傳統的BAF設備進行改進，改進內容集中在如圖1所示的底部結構上。

       首先去掉濾頭，在新裝的穿孔水收集管(孔徑＜10mm)上置砂礫層；其次，把空氣擴散管從濾料層降低到砂礫層中，目的是防止脫落的生物膜或濾料碎屑堵塞空氣擴散孔。
把空氣擴散管降低到砂礫層中后，因過濾是濾料層的整個區域起作用，故改進工藝的過濾效率并未降低，測試結果如圖2所示。

       如圖3所示，工藝改進后促進了氣泡均勻分布，使整個濾層成為一個好氧區，并在其中進行著有效的好氧生物處理，有助于節省曝氣量。 

       1.2 BOD的去除效果 
       圖4所示為BOD負荷所對應BOD去除率，當BOD負荷為3kg/(m3·d)時，BOD去除率達90%以上。

       1.3 附著生物膜量 
       經測定，改進的BAF中附著在顆粒介質(濾料)上的生物膜量見表1。
       表１　顆粒介質（濾料）上的生物膜量

       2   改進BAF工藝處理工業廢水的應用實例 
       2.1紙板廠廢水處理 
       BAF工藝的運行條件及處理結果分別見表2、3(表中括號內的數值為平均值)。

       表2 BAF工藝的運行條件

       表3 BAF工藝的運行結果

       2.2 印染廢水處理 
      

       該廠設置了一個調節池用以調節水質水量，同時反沖洗水也返回到調節池。 
       BAF的運行條件和處理結果分列于表4、5與處理紙板廠廢水的情況相比，BOD去除率稍低一點，推測原因是由于基質不同所致。

       表４運行條件

       表5 BAF工藝的運行結果

       3  結語 
       ①改進的BAF設備通過去掉濾頭，增加了砂礫層厚度并在砂礫層中放置充氣擴散管，在保證過濾效率的前提下，完全防止了設備堵塞，由于空氣擴散點的降低，使整個濾料層均處在有氧狀態，有助于好氧生物反應的進行。 
       ②改進的BAF設備不會發生填料堵塞及膜的老化剝落現象，SS去除效率高，無需設置二沉 
       ③改進后的BAF工藝應用于工業廢水處理(紙板廠廢水和染色廢水)，其BOD負荷在3kg/(m3·d)以下，BOD去除率超過90%，出水的SS為10mg/L以下，去除每公斤BOD所需空氣量＜15m3，水氣比為1∶2.34，遠遠小于生物接觸氧化工藝的水氣比1∶20。 
       ④改進的BAF工藝占地面積小、能耗低、處理效率高、易于維護。