毕业设计（论文）-曝气生物滤池处理城镇污水.doc

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1、学 位 论 文曝气生物滤池处理城镇污水作 者 姓 名： 专 业 ： 学 号 ： 指 导 教 师： 完 成 日 期： 学校名摘 要城镇污水主要为生活污水和工业废水的混合污水。目前城镇污水的排放已造成了对水环境生态系统的严重污染，做好城镇污水的处理及再生利用是主要任务之一，解决城镇污水对水环境污染的重要途径之一就是修建污水处理厂。本设计对SBR法、A2/O法、曝气生物滤池法工艺进行了比较，最终确定选用处理效果好、运行管理方便、投资省的曝气生物滤池工艺。该工艺中污水经过粗格栅、细格栅、旋流沉砂池、水解酸化池的一级处理，进入曝气生物滤池进行二级处理后。排出的污泥经过了生化处理较稳定，不需消化浓缩脱水外

2、运，节省了投资。设计过程中通过对各构筑物的设计计算及附属构（建）筑物的设计选型，完成了主要构筑物旋流沉砂池、水解酸化池、曝气生物滤池出图及整个工厂的平面、高程布置，进而完成了污水厂的设计。关键词： 城镇污水；水解酸化；上向流曝气生物滤池- I -The Format Criterion of Masters Degree Paper of DUTAbstractUrban sewage as the main sewage and industrial effluent of sewage mixed. At present urban sewage discharge has caused

3、the water environment ecosystems serious pollution and do a good job of urban sewage treatment and recycling is one of the main tasks and solve the urban sewage water pollution is one important way to the construction of sewage Water treatment plants. The design of the SBR, A2 / O, Biological Aerate

4、d Filter technology of the law, the final choice of treatment effect, and facilitate the operation and management, investment in the Biological Aerated Filter Technology. The process of sewage through rough grid, small grille, swirl desilting pool, pool acid hydrolysis of the primary treatment, into

5、 the Biological Aerated Filter after secondary treatment. After the sludge from the biological treatment more stable, not digest condensed directly dehydration Sinotrans, a saving of investment. Through the process of effluent treatment can be achieved GB18918-2002 in a B standards, and removal of t

6、he water quality indicators were CODcr: 76%, BOD: 86.7%, SS: 86.7%, NH3-N: 80%, TN : 50%, TP: 62.5%. Through the various structures of the design and calculation and subsidiary structure (built) to build the design selection, completed the main structure swirl desilting pool, pool acid hydrolysis, B

7、iological Aerated Filter to plan and plant the whole plane, elevation layout and then completed a wastewater treatment plant design. Key Words：Biological Aerated Filter technology of the law；Urban sewage；facilitate the operation- III -目 录摘 要IIAbstractIII引 言- 1 -1 绪论- 2 -1.1研究的目的和意义- 2 -1.2国内外污水处理现状及

8、发展- 3 -1.2.1国外城市污水处理发展状况- 3 -1.2.2我国城市污水处理发展状况- 4 -2 设计概述- 6 -2.1污水处理厂设计资料- 6 -2.2 污水处理工艺比较- 6 -2.2.1 SBR工艺- 7 -2.2.3曝气生物滤池工艺- 9 -2.2.4推荐方案- 11 -2.2.5曝气生物滤池工艺流程图- 12 -3 水解（酸化）-上向流曝气生物滤池工艺概况- 13 -3.1 水解（酸化）-上向流曝气生物滤池工作原理- 13 -3.2水解（酸化）-上向流曝气生物滤池的优点- 13 -3.2.1水解（酸化）曝气生物滤池的优点- 13 -3.2.2向上流曝气生物滤池的优点- 14

9、 -4 构筑物的设计计算- 16 -4.1溢流井的设计- 16 -4.2粗格栅的设计- 16 -4.2.1设计参数- 16 -4.2.2设计计算- 16 -4.2.3 附属设备的选型- 19 -4.3调节池的设计- 19 -4.3.1设计计算- 20 -4.3.2附属构筑物选型- 20 -4.4污水提升泵- 20 -4.5细格栅的设计- 21 -4.5.1设计概述- 21 -4.5.2设计计算- 21 -4.5.3 附属设备的选型- 23 -4.6涡流沉砂池的设计- 23 -4.6.1设计概述- 23 -4.6.2设计计算- 24 -4.6.3附属构筑物的选型- 24 -4.7.水解酸化池的设

10、计- 26 -4.7.1水解酸化池的计算- 26 -4.7.2排泥系统- 27 -4.8上流式曝气生物滤池的设计计算- 28 -4.8.1 DC曝气生物滤池- 28 -4.8.2 N型曝气生物滤池- 33 -4.8.3 DN型曝气生物滤池- 35 -4.9清水池- 37 -4.10反冲洗缓冲池- 37 -4.11鼓风机房、反冲洗水泵- 37 -4.12污泥处理- 37 -5污水处理厂总体布置- 39 -5.1污水处理厂总平面布置- 39 -5.1.1平面布置的原则：- 39 -5.1.2平面布置的内容- 39 -5.2污水厂的高程布置- 40 -5.2.1布置原则- 40 -5.2.2高程计算

11、- 41 -6结论- 42 -参考文献- 43 -致谢- 44 -V引 言水资源是人类赖以生存的基本物质之一,已成为人类社会可持续发展的重要限制因素。近年来随着城镇建设和工业的发展,城镇用水量急剧增加,量不达标污废水的排放不仅污染了环境和水源,更加重了水资源的日益短缺和水质的日益恶化,从而导致生态环境的恶性循环。目前我国城市污水的处理量仅为排放总量的10%左右，大量污水进入水体导致了严重的水体污染，使已十分严重的水资源短缺状况更加严峻。我国政府历来重视环保治理工作，使得我国的污水处理事业得到了长足的发展，但是我们要清醒的看到，我国工业农业生产发展的步伐很快，特别是改革开放的20年乡镇企业的诞生

12、使我国的企业结构发生了变化，有些企业在追求经济效益时忽视了社会、环境效益，若长此下去将带来环境受到严重污染的后患。为此当今环境污染的治理不能停留在各级政府的重视，而要深化到全民族每位公民环保意识的提高。我们不仅要达到经济发展了，生活水平提高了，还要做到经济与环境保护协调发展，生活的质量不断提高。为此我们要唤起民众为21世纪可持续发展目标的实现，为人类健康的生存，为子孙后代留下优质的环境而努力付出自己的责任吧。1 绪论1.1研究的目的和意义水资源是人类赖以生存的基本物质之一,已成为人类社会可持续发展的重要限制因素。近年来随着城镇建设和工业的发展,城镇用水量急剧增加,大量不达标污废水的排放不仅污染

13、了环境和水源,更加重了水资源的日益短缺和水质的日益恶化,从而导致生态环境的恶性循环。目前我国城市污水的处理量仅为排放总量的10%左右，大量污水进入水体导致了严重的水体污染，使已十分严重的水资源短缺状况更加严峻。另外, 随着环境对出水水质要求的提高, 传统污水处理工艺已 不能满足环境的要求。因此近十年来，各种废水处理新技术不断涌现。目前来说，最经济有效的方法是生物处理法。随着越来越多的废水处理设施投入运转，废水生物处理已成为城市污水和有机工业废水处理的主要方法。目前我国已建成的污水处理厂大多采用传统活性污泥法及其变形工艺，氧化沟工艺，A-B法工艺,SBR法工艺，虽然这几种工艺处理的水质能达到排放

14、水的一般要求，但其投资和占地面积大，难于管理。例如活性污泥法，其研究，应用，改进已很长的历史，目前在世界上仍占优势地位，但同时其也存在一些难以克服的缺点，如占地面积大，基建投资高，处理负荷低，运行启动慢，经常出现污泥膨胀 ，不能承受冲击负荷等。所以在20世纪80 年代末在欧美发展起来的一种新型的污水处理技术曝气生物滤池,它是由滴滤池发展而来并借鉴了快滤池形式,在一个单元反应器内同时完成了生物氧化和固液分离的功能。因此它具有占地面积小，抗冲击负荷强，基建费用低，自动化运行程度高等特点。虽然曝气生物滤池作为一种高效、低成本的污水处理新技术,在我国的应用还刚刚起步,但随着社会的发展和水资源的紧缺,对

15、污水处理后的水质要求必将日益提高,更高的污水排放水质标准和污水回用水源标准也将会逐步出台,这为曝气生物滤池技术在已有的污水处理厂作深度处理,或在新建的污水处理厂中应用创造了条件。本论文通过对曝气生物滤池处理城镇污水的研究，从理论到实践，采用对比分析、类比分析、定量分析等方法，分析研究我国污水处理系统的特点，从而使得曝气生物处理工艺在我国污水处理系统中的进一步推广应用有着积极的促进作用。因此,曝气生物滤池作为经济高效的污水处理技术,对促进污水回用的发展和水环境的恢复有着现实和深远的意义。1.2国内外污水处理现状及发展1.2.1国外城市污水处理发展状况世界任何国家的经济发展，都会推向社会进步、促进

16、工农业生产能力得到提高，使人民生活得到进一步改善，但是也随之带来不同程序的环境污染。污水也是造成环境污染的来源之一。这个污染源的出现引起了世界各国政府的关注，治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程。19世纪以来,经济发达的国家相继出现了环境污染和社会公害问题,许多国家的河湖水域解氧降低,水生物减少,甚至绝迹.由于水环境污染,人们发病率增加,政府开始认识到加强污水处理的必要性,并投以大量资金兴建污水处理工程.经过30多年的大力整治,付出巨大代价,才基本控制了形势,使水生物恢复生长,水环境得到改善.这种污水处理事业与经济发展不相适应的状况所造成的损失是极大的,教训是深刻的.为此,各国政府

17、对于污水处理工作极为重视,从法律和建设资金上给予保证,并不断开拓新技术,使城市污水处理事业得以迅速发展.污水处理是经济发展和水资源保护不可或缺的组成部分。污水处理在发达国家已有较成熟的经验。如英国，德国，芬兰，荷兰等欧洲国家均已投巨资对因工业革命和经济发展带来的水污染进行治理，日本，新加坡，美国，澳大利亚等国家也对污水处理给予了较大投资，特别是新加坡并没有走先污染后治理的道路，而是采取经济与环境协调发展的政策，使该国不仅在经济上进入发达国家的行列，而且还是一个绿树成荫，蓝天碧水，环境优美的国家。国外对污水的处理主要是通过建造污水处理厂。实践证明建造污水处理厂是解决污染的一条有效途径。美国平均每

18、一万人拥有一座污水处理厂，瑞典和法国每五千人有一座污水处理厂，英国和德国每7000人有一座污水处理厂，而目前我国城市每150万人左右才拥有一座污水处理厂，而且还存在着污水处理厂建设有效投资利用率低以及处理出水达标率低等诸多问题。国外污水处理厂建设和发展的主要特点为污水处理厂趋向于大型化。国内外对城市污水是集中处理还是分散处理的问题已经达到共识，及污水的集中处理应是城市污水处理厂建设的长期规划目的。结合不同的城市布局，发展规划，地理水文等具体情况，对城市污水处理厂的建设进行合理规划，集中处理，不仅能保证建设资金的有效利用率，降低处理能耗，而且有利于区域或流域水污染的协调管理及水体自净容量的充分利

19、用。污水处理所采用的工艺技术是污水处理的核心部分。污水处理采取的工艺与很多因素有关，如进水水质，出水要求，处理水量，投资大小等，还与气候条件有关。虽然污水处理的工艺多种多样，但活性污泥法仍是国外污水处理厂采用的主体工艺，其他一些低成本的处理方法，如土地处理和氧化塘法也有所应用。如澳大利亚新南威尔士州广泛采用间歇排水曝气塘工艺IDAL。1.2.2我国城市污水处理发展状况我国污水处理产业发展进步较晚，建国以来到改革开放前，我国污水处理的需求主要是以工业和国防尖端使用为主。改革开放后，国民经济的快速发展，人民生活水平的显著提高，拉动了污水处理的需求。据统计，到2000年底，全国已建设城市污水处理厂4

20、27座，其中二级处理厂282座，二级处理率约为15。2000年用于城市污水处理工程建设的总投资约为150亿元。国外污水处理新技术、新工艺、新设备被引进到我国，在活性污泥法工艺应用的同时，AB法、A/O法、A/A/O法、CASS法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等也在污不处理厂的建设中得到应用。由过去只具有去除有机物功能的污水处理工艺技术发展为具有除磷脱氮多功能的工工艺技术，国外一些先进的、高效的污水处理专用设备进入了我国污水处理行业的市场。如格栅机、潜水泵、除砂装置、刮泥机、曝气器、鼓风机、污泥泵、脱水机、沼气发电机、沼气锅炉、污泥消化搅拌系统等大型设备。由于建设大型城市污水处理厂的

21、投资很大，我国的建设奖金有限，无法适应水污染治理的需要。为此引进国外奖金建设污水处理厂成为建设奖金的重要组成部分，从而也加快了我国城市污水处理厂的建设速度。一批大型的城市污水处理厂利用国外贷款项目相继建成投产。如：我国20世纪最大的污水处理厂高碑店污水厂，处理规模一期50万立方米/天，二期可达100万立方米/天，天津东郊污水处理厂，处理规模为40万立方米/天。成都三瓦窑污水处理厂处理规模为40万立方米/天，杭州四堡污水处理厂处理规模为40万立方米/天，沈阳北部污水处理厂规模为40万立米米/天，郑州王新庄污水处理厂处理规模40万立方米/天。这些大型污水处理厂的建设标志着我国污水处理事业的不断壮大

22、，标志着污水处理技术在我国发展的成果，标志着我国政府对污水处理事业的重视，也标志着我国污水处理事业发展到一个崭新的阶段。目前我国新建及在建的城市污水处理厂所采用的工艺中，各种类型的活性污泥法仍为主流，占90以上，其余则为一级处理、强化一级处理、生物膜法及与其他处理工艺相结合的自然生态净化法等污水处理工艺技术。从国情出发，我国城市污水处理发展趋势： 氮、磷营养物质的去除仍为重点也是难点； 工业废水治理开始转向全过程控制； 单独分散处理转为城市污水集中处理； 由单纯工艺技术研究转向工艺、设备、工程的综合集成与产业化； 污水再生利用提上日程； 水质控制指标越来越严； 中小城镇污水污染与治理问题开始受

23、到重视。 水处理排放标准的提高随着人们生活质量的提高，对环境质量的要求也逐步提高，这就使得城市污水处理厂的排放标准越来越高，除BOD外，对氮磷等的去除要求也将提升。 多功能的污水处理技术更为流行随着城市的发展，城市用水的供需矛盾日益突出，污水处理厂不仅要承担控制污染的任务，还要承担解决城市水资源短缺的任务，污水回用量将越来越大。另外污水处理还要兼顾生态恢复，对污水热能利用的开发研究也将普及。 有关污水处理的政策更加完善我国对城市污水处理十分重视，建立专门管理机构以解决城市污水处理问题，水处理设施的投资在国民生产总值中所占的比例会更大。排污收费和污水处理设施有偿使用的观念逐步为公众接受，水污染收

24、费体制日趋健全。2 设计概述2.1污水处理厂设计资料（1）设计流量： 平均流量Q = 5000/d = 0.058/s 208.3 最大流量Q = Ka= 1.30.058 = 0.0754/S = 270.79 （2）设计水质 CODcr = 250 mg/L； BOD5 = 150 mg/L；SS = 150 mg/L； NH3-N = 30 mg/L；TN = 40 mg/L； TP = 4 mg/L（3）处理要求出水水质要求达到城市污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级B标准【2】COD 60 mg/L； BOD 20 mg/L；SS 20 mg/L； NH3-N

25、 8 mg/ ；TN 20 mg/L； TP 1.5 mg/L （4）设计温度 设计最低温度120C，最高温度250C。2.2 污水处理工艺比较污水处理工艺选择是依据进水水质、水量状况,再依据受纳水体环境容量或者国家规定排放标准,确定应该去除污染物的项目与数量,从而选择合适的污水处理工艺。在方案比选时,主要控制的条件有用地范围、尾水排放、污泥出路、地质条件、发展余地、管理水平、运行费用、工程投资、环境影响等诸方面。在满足出水水质各项指标前提下,应着重研究运行费用与管理水平。已知一些污水厂建成后,由于运行费用高而无法正常运转,而另一些处理厂引进高级监控仪表设备,由于缺乏具有一定水平的维护人员,这

26、些仪表设备被闲置。所以,要从目前国内的现状出发,选择合适的处理工艺,切忌盲目跟风。城市污水处理的工艺选择要求：（1）技术的合理性要求技术先进而成熟,对水质变化适应性强,出水达标且稳定性高,污泥易于处理。针对出水有回用要求的要选用深度处理工艺,对有脱氮、除磷要求的要考虑具有脱氮、除磷效果的工艺。（2）经济节能“运行费用低、造价低和占地少”是经济节能的基本要求。对于城市污水处理,运行费用主要是“两大因素”:一是提升泵房电耗,一般占运行费用的20% 30% ,主要与出水水位标高、进水管底高程和工艺流程损失有关;二是鼓风机房电耗,一般占运行费用的50% 60% ,主要与进出水BOD5 或氨氮等要求有关

27、。因此不同工艺本身对电耗影响较小,即工艺对运行费用的影响相对较小,但造价和占地则不同,在比较工艺的积极性方面主要是投资和占地因素间的比较。（3）易于管理操作管理方便,设备可靠且维修简单是基本要求。（4）重视环境污水处理厂的厂区平面布置与周围环境相协调,注意厂内噪声控制和臭气的治理,绿化、道路与分期建设结合好。最大限度地消除二次污染是污水处理厂进行工艺选择必须考虑的因素之一。一般认为中小规模污水处理厂选用氧化沟、SBR法、A2/O、生物膜法具有明显优点,而大型污水处理厂推流式活性污泥法仍是首选方案。 本设计处理流量为5000m3/d ，处理量较小，故考虑选用SBR法、A2/O、曝气生物滤池法。2

28、.2.1 SBR工艺序批式曝气法(SBR) 是一种古老的工艺,其处理污水的机理与连续入流式活性污泥法相同，其核心处理设备是一个序批式间歇反应器。最初是在一个池中间歇进水、间歇曝气,然后沉淀、排水、排泥,处理工序相当简化。如采用延时曝气的SBR 法,还可省去污泥消化、沼气贮存利用工序,整个污水厂只需要几个构筑物。它是通过时间上的交替来实现传统活性污泥法的整个运行过程，它在流程上只有一个基本单元，将调节池、曝气池和二沉池的功能集于一池，进行水质水量调节、微生物降解有机物和固、液分离等。经典SBR反应器的运行过程为：进水曝气沉淀出水闲置。 多种类型的SBR工艺在我国均有应用，如属第二代SBR工艺的I

29、CEAS工艺，属第三代的CAST工艺、UNITANK工艺等。（1） SBR工艺的主要特征SBR工艺的基本特征是在一个反应池中完成污水的生化反应、沉淀、排水、排泥，处理设施比一般氧化沟简单。SBR工艺的概念和操作灵活性使其易于引入厌氧/好氧除磷过程或缺氧/好氧除氮过程，通过调整运行周期以及控制各工序时间的长短，可实现对氮磷的高效去除（2） SBR工艺的优越性工艺流程简单，运行灵活，基建费用低。处理效果稳定，对水量、水质变化适应性质、耐冲击负荷。理想的推流过程使生化反应推力大、效率高。污泥活性高，浓度高且具有良好的污泥沉降性能。脱氮除磷效果好。不需大规模的污泥回流系统，可节省大量能耗。（3） SB

30、R工艺的局限性 SBR工艺的容积利用率不高。峰值需氧量高。对于多个SBR反应器，其进水和排水的阀门自动切换频繁，因此，对自控设备的要求比较高，目前，某些国产设备的质量尚不过关，如果考虑进口，自控系统所占的投资比例将增加，而且将增大维修费用。无法达到大型污水处理项目之连续进水、出水的要求。 设备的闲置率较高。 污水提升水头损失较大。 如果需要后处理，则需要较大容积的调节池，有足够的接受能力。 连续进水时，对于单一SBR反应器需要较大的调节池。对管理人员技术素质要求较高。因为间歇运行的控制工作较为繁杂，所以要依赖于计算机，对设备要求高，这就要求管理操作人员的技术水平提出了较高的要求2.2.2 A2

31、/O工艺随着我国对水环境质量要求的提高，修订后的国家污水综合排放标准(GB89782002)也越来越严，特别是对出水氮、磷的要求提高，使得新建城市污水处理厂必须考虑氮磷的去除问题。由此开发了改良A/A/O工艺和回流污泥反硝化生物除磷工艺，并已开始在实际工程中应用。泰安污水处理厂、青岛李村河污水处理厂、天津北仓污水处理厂、北京清河污水处理厂等。厌氧-缺氧-好氧（简称A/A/O或A2/O）工艺由厌氧池、缺氧池、好氧池串联而成，是20世纪70年代由美国专家在厌氧-好氧工艺的基础上开发出来的。该工艺同时具有脱氮除磷的功能。（1）A2/O工艺的基本流程该工艺在厌氧-好氧除磷工艺中加入缺氧池，将好氧池流出

32、的一部分混合液流至缺氧池前端，以达到反硝化脱氮的目的。在首端厌氧池主要是进行磷的释放，使污水中磷的浓度升高，溶解性的有机物被细胞吸收而使污水中的BOD浓度下降；另外部分NH3-N因细胞的合成得以去除，使污水中的NH3-N浓度下降。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原N2为释放至空气，因BOD浓度继续下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的下降很小。 在好氧池中，有机物被微生物生化氧化，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-N浓度增加，而磷随着聚磷菌的过量摄取，也已较快的速率下降。所以，A2

33、/O工艺可以同时完成有机物的去除、反硝化的脱氮、过量摄取去除磷等功能，脱氮的前提是NH3-N应完全硝化，好氧池能完成这一功能。（2）A2/O工艺的优越性 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。 在同时脱氮除磷的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。 在厌氧-缺氧-好氧交替运行条件下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，污泥沉降性好。 污泥中磷含量高，一般在2.5%以上。 该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中夹带的溶解氧和硝酸态氧的影响，因而脱氮出磷效果不可能很高。（3）A2

34、/O工艺的局限性A2/O工艺最大的问题就是难以同时取得良好的脱氮除磷的效果，当脱氮效果好时，除磷效果则较差，反之亦然。这种工艺较适于脱氮除磷效果要求高的污水处理。2.2.3曝气生物滤池工艺曝气生物滤池（Biological Aerated Filter，简称BAF）是一种集过滤、生物吸附、生物氧化于一体的新型水处理技术。它可以维持高的水力负荷和保留高的生物量浓度以减少环境冲击，能促进微生物生长且产泥量少。80 年代产生于欧洲，后在欧美和日本广为应用，目前全球已有很多污水处理厂采用此种技术。我国在90 年代初开始对此技术的试验研究。由于水污染和水资源短缺，必须寻求一种经济、高效、安全的水处理工艺

35、。曝气生物滤池应用于受污染水源预处理，难降解处理以及深度处理的应用前景较好。该工艺具有占地面积小，投资和运行成本底，管理方便，氧利用效率高、出水水质好，抗冲击负荷能力强等优点而越来越受到人们的关注。（1）曝气生物滤池的工作原理曝气生物滤池结合给水快滤池以及污水生物接触氧化的特点，以颗粒状填料为介质，通过滤料的截留以及填料表面的生物膜，在进行曝气的条件下，以过滤、生物吸附絮凝与生物氧化作用净化废水。由于池体内存在着好氧、厌氧、缺氧的微环境，硝化、反硝化作用可以同时进行，因此可以集有机物去除和脱氮于一体。同时由于随着流速方向的营养物质的减少而呈现出不同的生物相，使得曝气生物滤池的生物相相当丰富、食

36、物链比一般的工艺要长且复杂。（2）曝气生物滤池形式曝气生物滤池根据水流方向分为上向流和下向流两种：上向流是由底部进水，气水同向；下向流则是上部进水，气水反向。根据处理效果和控制来说，上向流运用得比较多。刘军等2在通过动态模拟试验，在综合各种污染物质的去除效果，上向流式曝气生物滤池优于下向流式曝气生物滤池。根据进水方式和填料的不同，目前比较成熟的曝气生物滤池工艺形式有BIOCARBON、BIOFOR、BIOSTYR、BIOSMEDI、BIOPUR、COLOX、DeepBed、B2A、SAFE、STEREAU等，而其中最有代表性和应用得最多的是BIOCARBON、BIOFOR、BIOSTYR。按照

37、污水处理的目的不同，曝气生物滤池又可以分为：除碳工艺（BAF DC）；除碳/硝化工艺（BAF C/N）；除碳/硝化/反硝化工艺（BAF C/N/DN）；除碳/脱氮/除磷工艺（BAF C/DN/P）；反硝化/（除碳、硝化）工艺（BAF DN）。 （3）曝气生物滤池的特点 池容和占地面积较小。曝气生物滤池以高比表面积的粗糙多孔颗粒填料作为生物膜载体，具有更高的生物浓度和更高的有机负荷。 工艺简单、基建费用、运行费用低。由于填料的机械截留作用以及滤料表面的微生物和代谢中产生的粘性物质形成的吸附架桥作用，对SS 的去除率高，使出水的活性污泥少，故可省去二沉池，进而降低基建费用。 生物浓度高、生物相复杂

38、、菌群结构合理。 耐冲击能力强。 管理简单，自动化程度高。 对环境影响小，受温度影响小。（4）曝气生物滤池的研究与应用前景曝气生物滤池发展到现在已取得很大的成果，许多学者对其也比较关注，但其除磷效果、反应机理、反应动力学、影响因素等方面还有待进一步的研究。同时随着现代生物技术的发展，将会出现更加先进的膜分析技术，为曝气生物滤池提供更好的分析技术和检测方法。曝气生物滤池具有占地面积小、出水水质高、投资省、运行灵活方便、易于管理、抗冲击能力强、对环境影响小等优点，将污水生物处理与深层过滤集于一身，充分体现了现代水处理工艺的特点。曝气生物滤池可应用于受污染水源水预处理、污水的二级、深度处理和与其他工

39、艺联合处理等。通过研发高效性能的新型填料、加强预处理、高级氧化、工艺组合等，可以强化曝气生物滤池的性能以及对某些难降解污染物的去除能力，从而使曝气生物滤池在水处理上发挥更大的作用。（5）曝气生物滤池工艺的应用在我国有几家污水处理厂使用该工艺,太原殷家堡污水处理厂就是较早采用该工艺的污水处理厂之一,从三十多年的运行管理经验来看,该工艺确实运费用低。上海在50年代建成一座用砾石为滤料的生物滤池,运行40余年,处理效果良好。2.2.4推荐方案综上所述，这些工艺的共同特点是高效，稳定，节能，并具有脱氮除磷等多功能性，然而这些污水处理工艺同时也存在一些难以克服的缺点。如氧化沟虽然具有出水水质稳定，抗冲击

40、负荷能力强，污泥在氧化沟中趋于相对稳定，工艺流程简单，构筑物少，控制管理较方便等优点。但是它存在占地面积大，基建投资高，工艺耗电较大还必须建设较庞大的二沉池和污泥回流系统，使占地面积和工程造价都进一步增加，该工艺耗电相对较大等缺点。再如SBR工艺，虽然它具有工艺流程简单，布置紧凑，运行灵活，处理效果好，无需设置二沉池，土建 和设备投资相对减少，不需大规模的污泥回流系统，可节省大量能耗，整个工艺系统的操作完全自动化，可减轻劳动强度，具有一定的抗冲击负荷能力等优点，但它由于工艺过程对自控系统要求较高，所以自控仪表，元件质量的好坏直接影响到工艺的正常运行，并对操作和维护人员的技术水平要求很高。由于工

41、艺要求间隙式运行，所以正常运行时总有部分反应池和设备处于待机状态，使反应池和设备闲置率较高等缺点。但是曝气生物滤池技术就可以很好的弥补了氧化沟和SBR工艺的缺点，因为它具有较小的池容和占地面积，抗冲击负荷能力强，处理效果稳定，处理出水水质好，简化处理流程，基建费用，运转费用节省，自动化程度高，运行管理简单，脱氮除磷效果好，受气候，水量，水质影响小，构筑物模块化，有利于今后的扩建，主要设备和材料均可国内配套生产，不需要进口等绪多优点。所以本工程选用水解（酸化）上向流曝气生物滤池法处理污水的工艺方案。2.2.5曝气生物滤池工艺流程图原污水格栅提升泵房涡流沉砂池水解池DC.N.DN滤池接触池清水池反

42、冲洗泵反冲洗排水缓冲池污泥均质池砂水分离器泥桨泵污泥浓缩脱水池砂外运3 水解（酸化）-上向流曝气生物滤池工艺概况3.1 水解（酸化）-上向流曝气生物滤池工作原理水解（酸化）-上向流曝气生物滤池属于升流式厌氧污泥床反应器技术范畴。水解池内分污泥床区和清水层区，待处理污水以及滤池反冲洗时脱落的剩余微生物膜由反应器底部进入池内，并通过带反射板的布水器与污泥床快速而均匀的混合。污泥床较厚，类似于过滤层,从而将进水中的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。由于污泥床内含有高浓度的兼性微生物，在池内缺氧条件下，被截留下来的有机物质在大量水解-酸化菌作用下，将不溶性有机物溶解为溶解性有机物质，将大分子、难于生物

43、降解的物质转化为易于生物降解的物质（如有机酸类）；同时生物滤池反冲洗时排出的剩余污泥（剩余微生物膜）菌体外多糖粘质层发生水解，使细胞壁打开，使污泥液态化，从新回到污水处理系统中被好氧菌代谢，达到剩余污泥减容化的目的。经过水解后的污水可生化性进一步提高，并通过清水区而排出池外并进入后续好氧系统进一步处理。由于上述原因以及水解酸化的污泥龄较长（一般为1520d），所以在污水处理的同时，污泥得以硝化减容。在水解酸化池中，主要以兼性微生物为主，另含有部分甲烷菌。水解酸化池中COD的降解，主要是微生物的生长过程中吸收有机污染物作为营养物质，以及大分子物质降解为有机酸过程中产生的二氧化碳，同时还包括硫酸盐

44、的还原、氢气的产生及少量的甲烷化过程等所致。水解过程中产生的二氧化碳，在水中形成HCO，故水解酸化过程对污水酸碱度具有一定的调节缓冲能力。3.2水解（酸化）-上向流曝气生物滤池的优点3.2.1水解（酸化）曝气生物滤池的优点在本工艺中，采用水解（酸化）池代替现有的初沉池，除达到截留污水中悬浮物的目的外，还具有部分生化处理能力。总结来说，水解（酸化）工艺具有以下优点：（1）以多功能的水解池取代功能专一的初沉池，水解（酸化）池对各类有机物的去除率远远高于传统的初沉池，其COD、BOD、SS去除率分别达到25%30%、15%25%、65%75%，从数量上降低了对后续处理构筑物的负荷。水解池用较短的时间

45、和较低的能耗完成了部分有机污染物的净化过程，水解（酸化）曝气生物滤池组合工艺较常规工艺节能35%40%。（2）水解（酸化）曝气生物滤池较常规工艺污泥量减少了25%30%，整个工艺的剩余污泥最终从水解（酸化）池排出，由于采用厌氧处理技术，在处理水的同时，也完成了对大部分污泥减荣处理，使得污水污泥处理一体化，简化了传统处理工艺流程，水解（酸化）池内污泥龄大1520d，使污泥稳定，剩余污泥量少，容易处理与处置。（3）水解（酸化）工艺基建费用较常规初沉池基建费用低，且不需要大量的水下设备维护，处理效果稳定，管理方便。3.2.2向上流曝气生物滤池的优点（1）较小的池容和占地面积上向流曝气生物滤池的BOD

46、容积负荷大，是常规二级生物处理的510倍，所以它的池容积和占地面积较常规二级生物处理工艺要小得多，同时在滤池后不需设二次沉淀池，大大节省了占地面积和大量的土建费用。采用向上流曝气生物滤池工艺的城市污水处理厂总占地面积只有氧化沟工艺的1/3。滤池内高比表面积和粗糙多孔的粒状填料，其比表面积上可以积累较高的微生物量，微生物量可达1015g/l。高浓度的微生物量使得滤池的容积负荷大大增加，所以池容和占地面积大大降低。池容和占地面积小对拟建的城市污水处理设施具有很大意义。由于上向流曝气生物滤池对污水中悬浮物的生物截留作用，使出水中的SS很少，完全达到国家所需要的排放标准，故滤池后面不需设置二沉池。（2）抗冲击负荷能力强，处理效果稳定，处理出水质好由于整个滤池中分布着较高浓度的微生物，使反应速率高，并可通过控制供气量使滤池中存在好氧和缺氧环境，使得滤池组合可实现硝化、反硝化。同时由于高浓度的微生物以膜状存在于滤池的填料表面，其本身就耐水量的冲击，而高浓度的固定生物膜使得滤速增大而不会使微生物流失，所以对水量、水质具有较强的抗冲击负荷能力。上向流曝气生物滤池工艺处理城市污水，其出水SS和BOD可保持在20mg/l一