城鎮(zhèn)污水處理廠一般采用二生化處理工藝，處理后廢水直接排放。若對(duì)該部分廢水進(jìn)行深度處理，可實(shí)現(xiàn)中水回用，節(jié)約水資源，保護(hù)環(huán)境。對(duì)城鎮(zhèn)污水進(jìn)行深度處理的目的，是進(jìn)一步去除二處理后水中的COD，懸浮物(SS)、溶解性有機(jī)物(BOD5)、氮等污染物質(zhì)。經(jīng)過二生化處理的出水含有大量的活性污泥碎片，是二出水水質(zhì)指標(biāo)COD、BOD5和SS的主要成份。城鎮(zhèn)污水廠二處理在溫度較低時(shí)出水中NH3-N含量較高，選擇三處理工藝應(yīng)考慮COD、BOD5、SS的進(jìn)一步去除，同時(shí)，還應(yīng)重點(diǎn)考慮NH3-N的去除效果。流動(dòng)床生物氧化硝化法適用于高質(zhì)量的再生水處理，但載體易流失；活性炭吸附法適用于高質(zhì)量的再生水處理，但活性碳需定期更換、再生；而生物接觸氧化法比較適于城鎮(zhèn)二處理出水水質(zhì)，同時(shí)適合大中規(guī)模的處理水量。
 

　　在接觸氧化法脫氮工藝中，曝氣生物濾池是比較可行的。曝氣生物濾池是通過曝氣系統(tǒng)供氧，同時(shí)曝氣生物濾池采用多孔生物載體，具有較大的比表面積，傳質(zhì)性能好，適合三處理低濃度下硝化細(xì)菌的附著生長，對(duì)NH3-N、BOD5、COD有的去除作用。曝氣生物濾池(BiologicalAeratedFilter，簡稱BAF)是20世紀(jì)80年代末在歐美發(fā)展來的一種新型的污水處理技術(shù)，它是由滴濾池發(fā)展而來并借鑒了快濾池形式，在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)完成了生物氧化和固液分離的功能，不需設(shè)置二沉池。世界上座曝氣生物濾池于1981年誕生于法國。隨著環(huán)境對(duì)出水水質(zhì)要求的提高，該技術(shù)在*城市污水處理中獲得了廣泛的推廣應(yīng)用，目前，在已有數(shù)百座大小各異的污水處理廠采用了BAF技術(shù)，并取得了良好的處理效果。
 

　　一、工藝原理
 

　　曝氣生物濾池是借鑒污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設(shè)計(jì)思路，將生物降解與吸附過濾兩種處理過程合并在同一單元反應(yīng)器中，以濾池中填裝的粒狀填料(如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等)為載體，在濾池內(nèi)部進(jìn)行曝氣，使濾料表面生長著大量生物膜，當(dāng)污水流經(jīng)時(shí)，利用濾料表面上所附生物膜中高濃度的活性微生物的強(qiáng)氧化分解作用和濾料粒徑較小的特點(diǎn)，充分發(fā)揮微生物的生物代謝、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留作用以及反應(yīng)器內(nèi)沿水流方向食物鏈的分捕食作用，實(shí)現(xiàn)污染物的清除，同時(shí)利用反應(yīng)器內(nèi)好氧、缺氧區(qū)域的存在，實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的功能。
 

　　曝氣生物濾池的功能及原理：
 

　　①進(jìn)行生化反應(yīng)，生物降解BOD，COD
 

　　有機(jī)污染物+O2=CO2+H2O+能量
 

　?、谶M(jìn)行硝化反應(yīng)，去除水中氨氮
 

　　NH4+1.5O2=NO2+H2O
 

　　NO2+0.5O2=NO3
 

　?、圻M(jìn)行反硝化反應(yīng)，去除水中硝態(tài)氮
 

　　2NO3-+2H+=N2+H2O+5/2O2
 

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　　曝氣生物濾池的*大特點(diǎn)是使用了濾料，在其表面生長有生物膜。通過對(duì)濾料表面的電鏡照片觀察，在濾池中存在種群豐富，結(jié)構(gòu)完整，功能穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。污水自下向上流過濾料，池底則提供曝氣，使廢水中的有機(jī)物得到吸附、截留與生物分解，定期地利用處理后出水進(jìn)行反沖洗，排除增殖的活性污泥。由于曝氣生物濾池特的設(shè)計(jì)和全新運(yùn)行方式，在同一個(gè)池中既有好氧區(qū)、又有缺氧區(qū)，可以在COD得到降解的同時(shí)對(duì)污水中的NH3-N實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化。
 

　　對(duì)于難生物降解的廢水，曝氣生物濾池的微生物黏附在顆粒填料表面，可接種和馴化特殊菌種，提高難降解廢水的處理效果。另外，由于大量的微生物生長在粒狀填料粗糙多孔的表面，微生物不會(huì)流失，即使長時(shí)間不運(yùn)轉(zhuǎn)也能保持其菌種。這樣，使其運(yùn)行管理非常簡單。曝氣生物濾池的粒狀填料對(duì)微生物有富集作用，即使在處理低濃度廢水時(shí)，填料表面微生物濃度也很高，所以曝氣生物濾池處理低濃度廢水時(shí)仍能具有較高的去除率，而且掛膜時(shí)間短，使系統(tǒng)能夠很快進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。