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摘要：介绍一种新型曝气生物滤池--Biostyr，着重论及了该工艺的结构、工作原理、工艺特点以及目前的应用情况。
关键词：曝气生物滤池(BAF) Biostyr 悬浮填料
0 前言
现代生物滤池是在生物接触氧化工艺的基础上引入饮用水处理中过滤的思想而产生的一种好氧废水处理工艺，70年代末80年代初出现于欧洲，其突出特点是在一级强化处理的基础上将生物氧化与过滤结合在一起，滤池后部不设沉淀池，通过反冲洗再生实现滤池的周期运行。由于其良好的性能，应用范围不断扩大，在经历了80年代中后期的较大发展后，到90年代初已基本成熟。在废水的二级、三级处理中，生物滤池(biological aerated filter,以下简称BAF)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，BAF的发展方兴未艾，工艺形式不断推陈出新，本文要介绍的即是现代BAF的代表工艺之一Biostyr。
1 Biostyr的结构和原理
Biostyr是法国OTV公司的注册工艺，由于采用了新型轻质悬浮填料- -BIOSTYRENE(主要成分是聚苯乙烯，且比重小于1g/cm3)而得名。下面以去除BOD、SS并具有硝化脱氮功能的反应器为例说明其工艺结构与基本原理［１］。
1.1 基本结构
如图1所示，滤池底部设有进水和排泥管，中上部是填料层，厚度一般为2.5～3m，填料顶部装有挡板，防止悬浮填料的流失。挡板上均匀安装有出水滤头。挡板上部空间用作反冲洗水的储水区，其高度根据反冲洗水头而定，该区内设有回流泵用以将滤池出水泵至配水廊道，继而回流到滤池底部实现反硝化。填料层底部与滤池底部的空间留作反冲洗再生时填料膨胀之用。
1 配水廊道 2 滤池进水和排泥 3 反冲洗循环闸门 4 填料
5 反冲洗气管 6 工艺空气管 7 好氧区 8 缺氧区 9 挡板
10 出水滤头 11 处理后水的储存和排出12 回流泵 13 进水管
图1 Biostyr滤池结构示意
滤池供气系统分两套管路，置于填料层内的工艺空气管用于工艺，并将填料层分为上下两个区：上部为好氧区，下部为缺氧区。根据不同的原水水质、处理目的和要求，填料层的高度可以变化，好氧区、厌氧区所占比例也可有所不同。滤池底部的空气管路是反冲洗空气管。
1.2 工作原理
反应器为周期运行，从开始过滤至反冲洗完毕为一完整周期，具体过程如下：经预处理的 污水(主要是去除SS以避免滤池频繁反冲洗)与经过硝化后的滤池出水按照回流比混合后通过 滤池进水管进入滤池底部，并向上首先流经填料层的缺氧区。此时反冲洗空气管处于关闭状 态。缺氧区内，一方面，反硝化细菌利用进水中的有机物作为碳源将滤池进水中的NO3-N 转化为N2，实现反硝化脱氮。另一方面，填料上的微生物利用进水中的溶解氧和反硝化过程 中生成的氧降解BOD，同时，SS也通过一系列复杂的物化过程被填料及其上面的生物膜吸附 截留在滤床内。经过缺氧区处理的污水流经填料层内的管后即进入了好氧区，并与空气 泡均匀混合继续向上流经填料层。水气上升过程中，该区填料上的微生物利用气泡中转移到 水中的溶解氧进一步降解BOD，滤床继续去除SS，污水中的NH3-N被转化为NO3-N，发 生硝化反应。值得指出的是，以SS形态被截留在滤床内的可降解污染物以及被生物膜吸附的难降解有机物实际被降解吸收的时间可接近一个运行周期，这一点有着很强的现实意义。流出填料层的净化后废水通过滤池挡板上的出水滤头排出滤池，出路分为：(1)排出处理系统外 ；(2)按回流比例与原污水混合进入滤池实现反硝化；(3)用作反冲洗水(在多个滤池并联运行的情况下，当某一个滤池反冲洗时，反冲洗水由其它工作着的滤池出水共同提供)。
随着过滤的进行，由于填料层内生物膜逐渐增厚，SS不断积累，过滤水头损失逐步加大，在一定进水压力下，设计流量将得不到保证，此时即应进入反冲洗再生以去除滤床内过量的生物膜及SS，恢复滤池的处理能力。依据不同的处理情况，滤池出水指标(如SS)也可通过自控系统成为反冲洗的控制条件。
反冲洗采用气水交替反冲，反冲洗水即为贮存在滤池顶部的达标排放水，反冲洗所需空 气来自滤池底部的反冲洗气管。反冲再生过程如下：(1)关闭进水和工艺空气；(2)水单独冲 洗；(3)空气单独冲洗；继而(2)、(3)步骤交替进行并重复几次；(4)最后用水漂洗一次。反 冲洗水自上而下，填料层受下向水流作用发生膨胀，填料层在单独水冲或气冲过程中，不断 膨胀和被压缩，同时，在水、气对填料的流体冲刷和填料颗粒间互相摩擦的双重作用下，生 物膜、被截留吸附的SS与填料分离，冲洗下来的生物膜及SS在漂洗中被冲出滤池。反冲洗污 泥回流至滤池预处理部分的沉淀系统。再生后的滤池进入下一周期运行。由于正常过滤与反 冲时水流方向相反，填料层底部的高浓度污泥不经过整个滤床，而是以最快的速度通过池底 排泥管离开滤池。客观的讲，反冲过程没有太多的理论依据，基本是从再生效果考虑的，既 要恢复过滤能力，又要保证填料表面仍附着有足够的生物体，使滤池能满足下一周期净化处 理要求。
