生物曝气过滤BAF工艺用于工业废水处理

 摘    要： 为了解决生物膜法出水溢流不够清澈的问题，法国OTV公司开发了生物曝气过滤工艺(BAF)，不需设二沉池。在美国和欧洲，BAF工艺流程主要用于城市污水处理，第一套装置建在靠近巴黎的soissons污水处理厂。 
       为了解决生物膜法出水溢流不够清澈的问题，法国OTV公司开发了生物曝气过滤工艺(BAF)，不需设二沉池。在美国和欧洲，BAF工艺流程主要用于城市污水处理，第一套装置建在靠近巴黎的soissons污水处理厂。日本近年来将BAF工艺应用于工业废水处理，为了适应不同的水质，防止设备堵塞，荏原公司对BAF设备的下部结构作了相应的改进，获得了良好效果，且具备了一定的推广价值。 
       1 改进的BAF工艺 
       1.1 设备的改进 
       工业废水的水质复杂，要有效地应用BAF工艺，必须确保设备不发生堵塞现象，为此需对传统的BAF设备进行改进，改进内容集中在如图1所示的底部结构上。

       首先去掉滤头，在新装的穿孔水收集管(孔径＜10mm)上置砂砾层；其次，把空气扩散管从滤料层降低到砂砾层中，目的是防止脱落的生物膜或滤料碎屑堵塞空气扩散孔。
把空气扩散管降低到砂砾层中后，因过滤是滤料层的整个区域起作用，故改进工艺的过滤效率并未降低，测试结果如图2所示。

       如图3所示，工艺改进后促进了气泡均匀分布，使整个滤层成为一个好氧区，并在其中进行着有效的好氧生物处理，有助于节省曝气量。 

       1.2 BOD的去除效果 
       图4所示为BOD负荷所对应BOD去除率，当BOD负荷为3kg/(m3·d)时，BOD去除率达90%以上。

       1.3 附着生物膜量 
       经测定，改进的BAF中附着在颗粒介质(滤料)上的生物膜量见表1。
       表１　颗粒介质（滤料）上的生物膜量

       2   改进BAF工艺处理工业废水的应用实例 
       2.1纸板厂废水处理 
       BAF工艺的运行条件及处理结果分别见表2、3(表中括号内的数值为平均值)。

       表2 BAF工艺的运行条件

       表3 BAF工艺的运行结果

       2.2 印染废水处理 
      

       该厂设置了一个调节池用以调节水质水量，同时反冲洗水也返回到调节池。 
       BAF的运行条件和处理结果分列于表4、5与处理纸板厂废水的情况相比，BOD去除率稍低一点，推测原因是由于基质不同所致。

       表４运行条件

       表5 BAF工艺的运行结果

       3  结语 
       ①改进的BAF设备通过去掉滤头，增加了砂砾层厚度并在砂砾层中放置充气扩散管，在保证过滤效率的前提下，完全防止了设备堵塞，由于空气扩散点的降低，使整个滤料层均处在有氧状态，有助于好氧生物反应的进行。 
       ②改进的BAF设备不会发生填料堵塞及膜的老化剥落现象，SS去除效率高，无需设置二沉 
       ③改进后的BAF工艺应用于工业废水处理(纸板厂废水和染色废水)，其BOD负荷在3kg/(m3·d)以下，BOD去除率超过90%，出水的SS为10mg/L以下，去除每公斤BOD所需空气量＜15m3，水气比为1∶2.34，远远小于生物接触氧化工艺的水气比1∶20。 
       ④改进的BAF工艺占地面积小、能耗低、处理效率高、易于维护。