A/O生化池和BAF生物濾池的組合應用

段進元

（北京萬邦達環保技術股份有限公司慶陽托管運營部，甘肅 慶陽 745000）

A/O生化池和BAF生物濾池的組合應用

段進元

（北京萬邦達環保技術股份有限公司慶陽托管運營部，甘肅 慶陽 745000）

較為全面地介紹了A/O生化池和BAF生物濾池兩級生化合并的應用原理和效果，對兩級生化的進出水水質進行了分析，并對系統運行中存在的問題進行了闡述。

A/O生化池;BAF生物濾池;應用;原理;流程

1 概述

煉油化工廢水主要含油、酚以及氨氮等，通常進水CODCr800～1200mg/L，BOD300～500mg/L、氨氮50～100mg/L，石油類含量高達300～900mg/L。由于國家對環保的重視，要求各工業企業的廢水不只是達到行業排放標準，而是要求達到國家規定的排放標準或作為回用水，這就增加了煉油化工企業廢水處理的難度。

一般石油類物質在水中存在的形式有浮油、分散油、乳化油、和溶解油。浮油，以連續相漂浮在水面，形成油膜或油層，油滴粒徑大于100μm；分散油，以微小油滴懸浮在水中，不穩定，靜置后，往往變成浮油，油滴粒徑10～100μm；乳化油，水中含有表面活性劑使油成為穩定乳化液，油滴粒徑0.1～10μm；溶解油，一種以化學方式溶解的威力分散油，油滴粒徑很小，有時到幾納米。通常采用機械氣浮法和粗粒化法去除60%～80%的浮油，去除粒徑為10～60μm；化學絮凝法、化學氧化法用于去除乳化油，去除粒徑為5～60μm。該技術屬于經典處理方法，技術成熟。而單獨采用活性污泥法等生化法處理溶解油的效果不理想，出水水質經常波動，達不到國家排放標準或回用水進水標準。

某石化公司300萬噸/年煉油加工工程的公用系統中，污水處理工藝采用：調節罐、隔油池、一級氣浮池、二級氣浮池A/O生化池、沉淀池、生物濾池、監控池。污水處理除采用機械氣浮法、粗粒化法和化學絮凝法外，同時將A/O活性污泥法和生物濾池相結合，完全達到排放標準或回用水進水標準。本文介紹了該系統的工藝組合。

2 原理與流程說明

生物膜法和活性污泥法一樣，同屬好氣生物處理方法。但活性污泥法是依靠曝氣池中懸浮流動著的活性污泥來分解有機物的，而生物膜法則要依靠固著于載體表面的微生物膜來凈化有機物。

2.1 A/O生化池

經隔油、氣浮處理后的生產污水進入配水井，與來自生活污水池的生活污水以及部分BAF的反沖洗排水在配水井內混合均勻后，分別進入一級生物處理段。

污水與沉淀池回流污泥（50%～100%）混合，進入水解酸化池，將大分子有機物分解成易生化小分子有機物。然后進入反硝化池（缺/兼氧池），與回流（硝態）液（100%～200%硝態液），在缺/兼氧環境下進行生物化學反應。反硝化細菌是異氧型兼厭氧性細菌，它能利用各種有機物作為反硝化過程中電子供體（能源），利用硝態液（硝酸鹽）代氧作用，成為電子最終受體（氧源），將亞硝態氮在硝化菌作用下氧化為硝酸鹽和氮氣，將水中氨氮指標降到設計要求的數值。在生物反硝化過程中，不僅可使氮化物被還原，還可使有機物得到氧化分解，即反硝化作用將同時起到去碳、脫氮的效果。

反硝化菌是一種異氧型兼厭氧性菌，需在缺氧條件下生存。因此，缺氧池的溶解氧過多時，將會抑制反硝化菌的異化作用。但氧對反硝化菌本身的作用并非如此，因菌體內某些酶系統是在有氧條件下才能合成，因此，缺氧池內溶解氧應控制在0～1mg/L。

缺/兼氧池出水依靠重力流進好氧池（硝化池），主要去除水中的CODCr（碳化）和在亞硝化菌作用下將NH3-N（硝化）轉換為亞硝酸鹽，處理后的污水進入沉淀池。經沉淀池處理后的水，100%～200%的回流量，作為硝態氮液送至缺氧池，作為水中的亞硝態氮的電子最終受體（氧源），將水中NH3-N最終轉化為氮氣除掉。經沉淀池沉置和分離的污泥，其中50%～100%回流至水解池、缺氧池，用于提高池內污泥濃度，以利于生物對污水的分解吸附作用。好氧池內溶解氧控制在2～5mg/L。為了達到硝化目的，好氧池的負荷率應低，微生物停留時間應長。硝化液的回流選用回流泵。

A/O生化池的出水進入沉淀池。沉淀池主要作用是進行混合液的固液分離，與A/O生化池配合達到最終從污水中去除、分離有機物的目的。為保證出水水質，該設計采用輻流式沉淀池，排泥采用格柵機。中心進水、周邊出水，池底中心排泥。

污水經A/O生化池、沉淀池工藝處理后其出水污染有機物指標CODCr將降至100mg/L左右，NH3-N將降至35mg/L左右。

2.2 曝氣生物濾池（BAF）

污水經過A/O生化池、沉淀池工藝處理后，尚不能達到國標二類污染物一級排放標準，污水再進入曝氣生物濾池（BAF），將進一步去除有機污染物和濾掉水中的懸浮物，從而達到《污水綜合排放標準》（GB8978－1996）中二類污染物一級指標。

曝氣生物濾池可分為上向流和下向流濾池，由于下向流形式的諸多缺陷以及上向流形式的眾多優點在應用中被證實，該工程采用上向流曝氣生物濾池，其基本原理是：在濾池中裝填一定量粒徑較小的顆粒狀濾料，濾料表面附著生長生物膜，濾池內部曝氣。污水從下向上流經時，污染物、溶解氧及其它物質首先經過液相擴散到生物膜表面及內部，利用濾料上高濃度生物膜的強氧化降解能力對污水進行快速凈化，此為生物氧化降解過程；同時，因污水流經時，濾料呈壓實狀態，利用濾料粒徑較小的特點及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量懸浮物，且保證脫落的生物膜不會隨水漂出，此為截留作用；運行一定時間后，因水頭損失的增加，需對濾池進行反沖洗，以釋放截留的懸浮物并更新生物膜。

為了確保進入曝氣生物濾池（BAF）污水中允許含有的主要污染物指標，根據水質情況分別投加堿液、營養劑等。污水經BAF工藝處理后，其出水有機物指標CODCr將降至60mg/L以下，NH3-N將降至15mg/L以下。

3 運行情況分析

3.1 運行數據（見下表）

運行數據一覽表

3.2 運行情況分析

3.2.1 A/O法工藝的特點

（1） 流程簡單，無需外加碳源與后生化池，以原污水為碳源，建設和運行費用較低。

（2）反硝化在前、硝化在后，以原污水中的有機物作為碳源，效果好，反硝化反應充分；污水中的有機碳被反硝化菌所利用，可減輕其后好氧池的有機負荷。

（3）好氧在缺氧池之后，可以使反硝化殘留的有機污染物得到進一步去除，提高出水水質。BOD5的去除率較高可達90%～95%以上。

3.2.2 BAF曝氣生物濾池工藝特點

（1）BAF曝氣生物濾池采用的濾料粒徑小、比表面積大、易于富集微生物，因而可獲得非常高的生物濃度，在采用人工強制曝氣的條件下，生物氧化能力遠大于普通生物濾池或生物接觸氧化法。

（2）具有過濾功能，可截留脫落的生物膜和懸浮物，可節省二沉池。

（3）在曝氣生物濾池中存在大量的活性生物絮體，這些活性生物絮體參與了重要的生化降解、生物絮凝吸附過程，使曝氣生物濾池成為真正的集生物膜法與活性污泥法各自優點于一身的工藝。

（4）在曝氣生物濾池中同時存在顯著的生物絮凝吸附和水解作用，可使生物氧化與水解過程相分離，是短停留時間內保證優良處理效果的關鍵。將進一步去除懸浮物、CODCr、氨氮等，確保達到《污水綜合排放標準》（GB8978－1996）中二類污染物一級指標，同時滿足污水回用原料水的水質要求。

3.2.3 A/O+BAF曝氣生物濾池相結合處理煉油廢水的優勢

煉油廢水超標污水源源不斷，A/O生化池采用內回流和外回流，一是可以使污泥不流失；二是可以在厭氧區進行反硝化作用，去除水中CODCr、NH3-N等有機物。

4 結論

（1）該工藝采用A/O生化池與BAF聯合工藝處理煉油廢水，與傳統工藝相比：處理速度快，微生物活性高、繁殖快、適應性廣，降解能力強，處理效率高，耐沖擊性強。

（2）該工藝污泥無流失，讓活性污泥池污泥可以作為外回流循環再利用，在A/O池出水端設有硝態液回流泵作為內回流進行反硝化作用，管式微孔曝氣管可以使污泥不易沉積在A/O池底；運行和維修的部件少，操作簡單易行；設備整體性能好、安裝方便、占地面積小、運行費用低。

（3）整個工藝系統只在BAF前提升泵池采用提升泵，其他都靠自流處理，無需額外加力，節約提升泵能耗，流態穩定無跌水、無擾動、出水穩定、水質好。

（4）煉油生產污水經該工藝處理后，污染物的去除率分別為：CODCr95.8%、氨氮99.88%、硫化物99.72%、石油類99.64%，出水水質滿足《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中第二類污染物最高允許排放濃度一級標準。

（5）該工藝處理污水運行成本低，處理每立方米污水的耗電為0.32kW·h，可使污水處理成本降低30%，且處理后的污水作為污水回用原水水源循環利用，符合國家節能減排政策。

（6）該工藝可以承受高超標污水的沖擊，如進水CODCr≤2000mg/L，氨氮≤150mg/L，硫化物≤80mg/L，石油類≤30mg/L。

[1]賈金平，申哲明.含染料廢水處理方法的現狀與進展[J].上海環境科學，2000.

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[3]翁亮.印染廢水的處理方法及進展[J].印染助劑，2005.

[4]陳濤.一體化生化池的運用[J].廣東化工，2010，37（1）：105-106.

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