一、概述
   曝气生物滤池工艺（Biological Aerated Filter，简称BAF），是一种采用生物陶粒滤料固定生物膜的好氧或缺氧生物反应器，集生物接触氧化与悬浮滤床截留功能于一体，可有效去除水中SS、CODCr、BOD5、NH3-N、TN、TP、AOX（有害物质）及硬度、浊度、色度等，适用于市政污水、工业污水、再生回用水深度处理及给水污染水源的预处理。由于BAF具有其它工艺无法比拟的诸多优势，近年来已在国内取得广泛采用。

二、BAF工艺主要特点
  （1）占地面积小，基建投资省。曝气生物滤池之后不设二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投资。此外，由于采用的滤料粒径较小，比表面积大，生物量高，反冲洗可有效更新生物膜，保持生物膜的高活性，这样就可在短的时间内对污水进行快速净化。曝气生物滤池水力负荷、容积负荷大大高于传统污水处理工艺，停留时间短（每级0.5~1.0h），因此所需生物处理单元的面积和体积都很小，节约了占地和投资。
  （2）出水水质好。由于填料兼具滤层截留作用及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很低，一般不超过10mg/L；周期性的反冲洗，使生物膜得以有效更新，生物膜薄，活性高，可有效去除CODCr、BOD5、NH3-N等，并能吸附截留一些难降解的物质。出水优于****一级排放标准，水质清澈感官良好，适于回用。
  （3）氧传输效率高，曝气量节省，供氧动力消耗低。BAF工艺中氧的利用效率可达20%~30%，曝气量明显低于一般生物处理法。其主要机理是：① 因填料粒径较小，气泡在上升过程中，不断被切割成小气泡，加大了气液接触面积，提高了氧气的利用率；② 气泡在上升过程中，受到填料的阻挡而曲折运动，延长了气液、气固接触时间，同样有利于氧气的传质转移。
  （4）抗冲击负荷能力强，耐低温。运行经验表明，BAF滤池可在正常负荷2~3倍的短期冲击负荷下运行，而其出水水质变化很小。这主要依赖于滤料的高比表面积，当外加有机负荷增加时，滤料表面的生物量可以快速增值；另一方面依赖于整体曝气生物滤池的缓冲能力，。另据国外报道，BAF滤池一旦挂膜成功，可在6~10℃的水温下运行，并具有良好的运行效果。
  （5）易挂膜，启动快。BAF滤池在水温10~15℃时，2-3周即可完成挂膜过程。滤池在暂时不使用的情况下可关闭运行，此时滤料表面的生物膜并未死亡，而是以孢子的形式存在，一旦通水曝气，可在很短的时间内恢复正常。
  （6）自动化控制程度高，模块化结构优越。BAF滤池反冲洗与曝气系统可采用微机进行全过程自动控制，运行管理方便；BAF滤池可采用模块化建设方式，便于扩建或分期建设。

三、工艺机理
    曝气生物滤池是普通生物滤池的一种变形形式，也可堪称是生物接触氧化法的一种特殊形式，即在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料，以提供微生物膜生长的载体。生物膜附着在载体的表面，是高度亲水的物质，在污水不断流动的条件下，在其外侧总是存在着一层附着水层。生物膜又是微生物高度密集的物质，在膜的表面上和一定深度的内部生长繁殖大量的各种类型的微生物和微型生物，并形成有机污染物→细菌→原生动物（后生动物）的食物链。污水在流动载体表面的过程中，污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附，并通过氧向生物膜内部的扩散，在膜中发生生物氧化等作用，从而完成对有机污染物的分解。
    由于微生物的不断繁殖，生物膜逐渐增厚，超过一定厚度后，吸附的有机物在传递到生物膜内层的微生物以前，已被代谢掉。当厌氧层还不够厚时，它与好氧层保持着一种平衡稳定的关系，好氧层能够保持良好的净化功能，当厌氧层逐渐加厚时，其内层微生物因得不到充分的营养而进入内原代谢，这些代谢产物向外逸出时，必然要透过好氧层，从而破坏了好氧层的稳定性，同时厌氧层气态代谢产物的不断逸出又减弱了生物膜在载体上的固着力，促进了生物膜的脱落，失去其粘附在载体上的性能，脱落下来随水流出反应器，载体表面再重新生长新的生物膜。生物膜的周期更新，维持生物膜净化功能，而且使BAF形成稳定的生物处理系统。
   根据BAF内污水流向不同分为下向流或上向流，污水由上向下或由下向上流过滤料层，在滤料层下部鼓风曝气，使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生物膜通过生化反应得到稳定，填料同时起到物理过滤作用。

四、BAF类型与用途 
   不同BAF单元可满足以下各种用途的要求：
   （1）BAF-C，用于去除CODCr、BOD5等
   （2）BAF-C/N，同时去除有机物并硝化
   （3）BAF-N，用于硝化，去除NH3-N
   （4）BAF-DN，用于反硝化，去除TN，可前置（回流）或后置（投加甲醇）。
   （5）BAF-DN+P，同时用于反硝化及化学除磷。
五、典型BAF介绍
   污水处理中常采用上向流式曝气生物滤池（up-flow biofiltration reactor）。通常形式如图所示：滤池底部为气水混合室，之上为滤板、长柄滤头、曝气管、垫层、滤料。上流式曝气生物滤池为上向流与同向流过滤，污水从底部进入气水混合室，经长柄滤头配水后通过垫层进入滤料层。滤池所用滤料密度大于水，自然堆积，为微生物生长提供载体，并拦截水流中悬浮固体并进行生物氧化，在此进行CODCr、BOD5、NH3-N、SS的去除；反冲洗时，气、水同时进入气水混合室，经长柄滤头配水、配气后进入滤料区；曝气生物滤池为好氧生物反应器，空气被专用的曝气头引入反应器下部，氧分子向水中高效率转移，被微生物进行有机物的分解利用。上向流式曝气生物滤池按两个阶段交替运行： 过滤阶段：对进水净化，拦截水流中悬浮固体并进行生物氧化。冲洗阶段：水-气采用同向流以适当强度进行冲洗，在较短时间内去除前一运行周期积累的截流固体，并更新生物膜。
工艺特点：
   （1）上向流过滤与同向流过滤。可促使气、水均布，防止负水头、沟流、短流现象发生，提高填料的纳污率，延长运行周期。
   （2）高品质的生物陶粒滤料。
   （3）新型的专用曝气系统。
   （4）新型的配水配气系统。
   （5）优化的自控系统。
   （6）更高的处理效率与出水品质。
六、DBAF技术
   DBAF技术是在总结国内外污染水源水给水生物预处理的实践基础上，推出的专用于微污染、轻度污染原水生物预处理BAF技术。
运行原理
   DBAF为下向流与异向流过滤，进水从上部进入，与生物陶粒滤料充分接触并向下部流动。 陶粒滤料为微生物生长提供载体，拦截水流中悬浮固体并进行生物氧化。好氧的DBAF中，空气被专用的曝气头引入反应器下部，氧分子向水中高效率转移。反应器按两个阶段交替运行： 过滤阶段：对污染的原水接触氧化，并拦截水流中悬浮固体。冲洗阶段：水-气采用异向流以适当强度进行冲洗，在较短时间内去除前一运行周期积累的截流固体，并更新生物膜。
工艺特点
   （1）下向流过滤与异向流过滤。
   （2）漂浮物被截流在滤料表层，便于清理。
   （3）高品质的专用生物陶粒滤料。
   （4）专用的均匀曝气系统。
   （5）专用的配水配气系统。
   （6）优化的自控系统。
   （7）更高的处理效率与出水品质

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