A/O生化池和BAF生物滤池的组合应用

段进元

（北京万邦达环保技术股份有限公司庆阳托管运营部，甘肃 庆阳 745000）

A/O生化池和BAF生物滤池的组合应用

段进元

（北京万邦达环保技术股份有限公司庆阳托管运营部，甘肃 庆阳 745000）

较为全面地介绍了A/O生化池和BAF生物滤池两级生化合并的应用原理和效果，对两级生化的进出水水质进行了分析，并对系统运行中存在的问题进行了阐述。

A/O生化池;BAF生物滤池;应用;原理;流程

1 概述

炼油化工废水主要含油、酚以及氨氮等，通常进水CODCr800～1200mg/L，BOD300～500mg/L、氨氮50～100mg/L，石油类含量高达300～900mg/L。由于国家对环保的重视，要求各工业企业的废水不只是达到行业排放标准，而是要求达到国家规定的排放标准或作为回用水，这就增加了炼油化工企业废水处理的难度。

一般石油类物质在水中存在的形式有浮油、分散油、乳化油、和溶解油。浮油，以连续相漂浮在水面，形成油膜或油层，油滴粒径大于100μm；分散油，以微小油滴悬浮在水中，不稳定，静置后，往往变成浮油，油滴粒径10～100μm；乳化油，水中含有表面活性剂使油成为稳定乳化液，油滴粒径0.1～10μm；溶解油，一种以化学方式溶解的威力分散油，油滴粒径很小，有时到几纳米。通常采用机械气浮法和粗粒化法去除60%～80%的浮油，去除粒径为10～60μm；化学絮凝法、化学氧化法用于去除乳化油，去除粒径为5～60μm。该技术属于经典处理方法，技术成熟。而单独采用活性污泥法等生化法处理溶解油的效果不理想，出水水质经常波动，达不到国家排放标准或回用水进水标准。

某石化公司300万吨/年炼油加工工程的公用系统中，污水处理工艺采用：调节罐、隔油池、一级气浮池、二级气浮池A/O生化池、沉淀池、生物滤池、监控池。污水处理除采用机械气浮法、粗粒化法和化学絮凝法外，同时将A/O活性污泥法和生物滤池相结合，完全达到排放标准或回用水进水标准。本文介绍了该系统的工艺组合。

2 原理与流程说明

生物膜法和活性污泥法一样，同属好气生物处理方法。但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的，而生物膜法则要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。

2.1 A/O生化池

经隔油、气浮处理后的生产污水进入配水井，与来自生活污水池的生活污水以及部分BAF的反冲洗排水在配水井内混合均匀后，分别进入一级生物处理段。

污水与沉淀池回流污泥（50%～100%）混合，进入水解酸化池，将大分子有机物分解成易生化小分子有机物。然后进入反硝化池（缺/兼氧池），与回流（硝态）液（100%～200%硝态液），在缺/兼氧环境下进行生物化学反应。反硝化细菌是异氧型兼厌氧性细菌，它能利用各种有机物作为反硝化过程中电子供体（能源），利用硝态液（硝酸盐）代氧作用，成为电子最终受体（氧源），将亚硝态氮在硝化菌作用下氧化为硝酸盐和氮气，将水中氨氮指标降到设计要求的数值。在生物反硝化过程中，不仅可使氮化物被还原，还可使有机物得到氧化分解，即反硝化作用将同时起到去碳、脱氮的效果。

反硝化菌是一种异氧型兼厌氧性菌，需在缺氧条件下生存。因此，缺氧池的溶解氧过多时，将会抑制反硝化菌的异化作用。但氧对反硝化菌本身的作用并非如此，因菌体内某些酶系统是在有氧条件下才能合成，因此，缺氧池内溶解氧应控制在0～1mg/L。

缺/兼氧池出水依靠重力流进好氧池（硝化池），主要去除水中的CODCr（碳化）和在亚硝化菌作用下将NH3-N（硝化）转换为亚硝酸盐，处理后的污水进入沉淀池。经沉淀池处理后的水，100%～200%的回流量，作为硝态氮液送至缺氧池，作为水中的亚硝态氮的电子最终受体（氧源），将水中NH3-N最终转化为氮气除掉。经沉淀池沉置和分离的污泥，其中50%～100%回流至水解池、缺氧池，用于提高池内污泥浓度，以利于生物对污水的分解吸附作用。好氧池内溶解氧控制在2～5mg/L。为了达到硝化目的，好氧池的负荷率应低，微生物停留时间应长。硝化液的回流选用回流泵。

A/O生化池的出水进入沉淀池。沉淀池主要作用是进行混合液的固液分离，与A/O生化池配合达到最终从污水中去除、分离有机物的目的。为保证出水水质，该设计采用辐流式沉淀池，排泥采用格栅机。中心进水、周边出水，池底中心排泥。

污水经A/O生化池、沉淀池工艺处理后其出水污染有机物指标CODCr将降至100mg/L左右，NH3-N将降至35mg/L左右。

2.2 曝气生物滤池（BAF）

污水经过A/O生化池、沉淀池工艺处理后，尚不能达到国标二类污染物一级排放标准，污水再进入曝气生物滤池（BAF），将进一步去除有机污染物和滤掉水中的悬浮物，从而达到《污水综合排放标准》（GB8978－1996）中二类污染物一级指标。

曝气生物滤池可分为上向流和下向流滤池，由于下向流形式的诸多缺陷以及上向流形式的众多优点在应用中被证实，该工程采用上向流曝气生物滤池，其基本原理是：在滤池中装填一定量粒径较小的颗粒状滤料，滤料表面附着生长生物膜，滤池内部曝气。污水从下向上流经时，污染物、溶解氧及其它物质首先经过液相扩散到生物膜表面及内部，利用滤料上高浓度生物膜的强氧化降解能力对污水进行快速净化，此为生物氧化降解过程；同时，因污水流经时，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出，此为截留作用；运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜。

为了确保进入曝气生物滤池（BAF）污水中允许含有的主要污染物指标，根据水质情况分别投加碱液、营养剂等。污水经BAF工艺处理后，其出水有机物指标CODCr将降至60mg/L以下，NH3-N将降至15mg/L以下。

3 运行情况分析

3.1 运行数据（见下表）

运行数据一览表

3.2 运行情况分析

3.2.1 A/O法工艺的特点

（1） 流程简单，无需外加碳源与后生化池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低。

（2）反硝化在前、硝化在后，以原污水中的有机物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的有机负荷。

（3）好氧在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质。BOD5的去除率较高可达90%～95%以上。

3.2.2 BAF曝气生物滤池工艺特点

（1）BAF曝气生物滤池采用的滤料粒径小、比表面积大、易于富集微生物，因而可获得非常高的生物浓度，在采用人工强制曝气的条件下，生物氧化能力远大于普通生物滤池或生物接触氧化法。

（2）具有过滤功能，可截留脱落的生物膜和悬浮物，可节省二沉池。

（3）在曝气生物滤池中存在大量的活性生物絮体，这些活性生物絮体参与了重要的生化降解、生物絮凝吸附过程，使曝气生物滤池成为真正的集生物膜法与活性污泥法各自优点于一身的工艺。

（4）在曝气生物滤池中同时存在显著的生物絮凝吸附和水解作用，可使生物氧化与水解过程相分离，是短停留时间内保证优良处理效果的关键。将进一步去除悬浮物、CODCr、氨氮等，确保达到《污水综合排放标准》（GB8978－1996）中二类污染物一级指标，同时满足污水回用原料水的水质要求。

3.2.3 A/O+BAF曝气生物滤池相结合处理炼油废水的优势

炼油废水超标污水源源不断，A/O生化池采用内回流和外回流，一是可以使污泥不流失；二是可以在厌氧区进行反硝化作用，去除水中CODCr、NH3-N等有机物。

4 结论

（1）该工艺采用A/O生化池与BAF联合工艺处理炼油废水，与传统工艺相比：处理速度快，微生物活性高、繁殖快、适应性广，降解能力强，处理效率高，耐冲击性强。

（2）该工艺污泥无流失，让活性污泥池污泥可以作为外回流循环再利用，在A/O池出水端设有硝态液回流泵作为内回流进行反硝化作用，管式微孔曝气管可以使污泥不易沉积在A/O池底；运行和维修的部件少，操作简单易行；设备整体性能好、安装方便、占地面积小、运行费用低。

（3）整个工艺系统只在BAF前提升泵池采用提升泵，其他都靠自流处理，无需额外加力，节约提升泵能耗，流态稳定无跌水、无扰动、出水稳定、水质好。

（4）炼油生产污水经该工艺处理后，污染物的去除率分别为：CODCr95.8%、氨氮99.88%、硫化物99.72%、石油类99.64%，出水水质满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中第二类污染物最高允许排放浓度一级标准。

（5）该工艺处理污水运行成本低，处理每立方米污水的耗电为0.32kW·h，可使污水处理成本降低30%，且处理后的污水作为污水回用原水水源循环利用，符合国家节能减排政策。

（6）该工艺可以承受高超标污水的冲击，如进水CODCr≤2000mg/L，氨氮≤150mg/L，硫化物≤80mg/L，石油类≤30mg/L。

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Combination and Application on A/O Bio-chemical Pool and BAF Biological Filter

DUAN Jin-yuan
(Beijing Water Business Doctor Co., Ltd, Qingyang Gansu 745000, China)

The paper presents the application principle and its result on two-grade combination of bio-chemistry of A/O bio-chemical pool and BAF biological filter, makes analysis on inlet and outlet water quality of two-grade bio-chemistry and explains the problems existed in system operation.

A/O bio-chemical pool; BAF biological filter; application; principle; flow

X703

A

1006-5377（2012）11-0029-03