BAF工藝在煉油污水處理工程中的應用

曝氣生物濾池（簡(jiǎn)稱(chēng)BAF）是生物接觸氧化工藝的一種形式。即在生物反應器內裝填高比表面積的顆粒填料，在填料層下部鼓風(fēng)曝氣，以提供微生物生長(cháng)的載體和需氧量。污水由上向下或由下往上流過(guò)填料層時(shí)，空氣與污水逆向或同向接觸。污水在能過(guò)填料表面生物膜時(shí)發(fā)生生化反應，使有機物得到去除，填料同時(shí)起到物理過(guò)濾作用。BAF的最大特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節省了后續二次沉淀池，具有去除SS，CODCr，BOD和氨氮等功能。本文通過(guò)對某污水處理場(chǎng)BAF裝置進(jìn)行分析探討，希望能為煉油污水BAF的工藝設計及運行管理提供一些參考。

1、污水處理場(chǎng)工程概況

某污水處理場(chǎng)處理污水的主要特點(diǎn)是含油量高、有機物的質(zhì)量濃度高，可生化性差。污水處理場(chǎng)一級處理采用傳統的調節均質(zhì)、隔油和氣浮等除油工藝，去除大部分油類(lèi)和懸浮物。二級處理采用泥法和膜法相結合的兩段生化工藝，其中一段采用活性污泥法A/O曝氣池，用于去除大部分的有機負荷，二段采用BAF裝置，進(jìn)一步去除有機物，并對懸浮物進(jìn)行截留，確保處理后排水水質(zhì)完全達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準。

２、BAF裝置設計

2.1BAF裝置設計參數

①設計水量：200m3/h。

②設計水質(zhì)：BAF裝置進(jìn)水水質(zhì)按照《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）二級標準設計，出水水質(zhì)按照一級標準設計。進(jìn)出水水質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 設計進(jìn)出水水質(zhì)

③其它設計參數

a、CODCr容積負荷1.23kg[CODCr]/(m3·d)；

b、NH3-N容積負荷0.2kg[CODCr]/(m3·d)；

c、曝氣氣水比6︰1；

d、水反洗強度8.89L/(m2·s)；

e、氣反洗強度為26.5L/(m2·s)；

f、濾速0.95m/h；

g、濾層水頭損失2m。

2.2BAF裝置的工藝組成

①曝氣生物濾池（BAF）

BAF裝置由6間鋼筋混凝土濾池組成，單間平面尺寸5m×7m，深5.8m，濾池從下至上依次為配水系統、承托層、反沖洗配風(fēng)系統、曝氣配風(fēng)系統、濾料層和集水區。工藝簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。

圖1 BAF裝置結構及工藝

a、承托層采用瓷球，粒徑4～35mm，裝填高度1.3m。承托層主要用來(lái)支撐陶粒濾料，同時(shí)起到均勻布水和布氣的作用。

b、濾料層采用球形輕質(zhì)陶粒濾料，粒徑3～6mm，裝填厚度3.0m。球形陶粒濾料具有孔隙率高、比表面積大、吸附能力強、化學(xué)穩定性好和機械強度適宜等特點(diǎn)。

c、配水系統采用大阻力管式配水方式，正常進(jìn)水和反沖洗進(jìn)水都通過(guò)該配水系統均勻分配到濾池的整個(gè)斷面上。

d、曝氣配風(fēng)系統采用大阻力管式配氣方式�？諝馔ㄟ^(guò)布設在池內的曝氣管均勻的進(jìn)入濾料層，曝氣管管徑的大小和設置密度依據所需空氣量計算確定。

e、反沖洗配風(fēng)系統也采用大阻力管式配氣方式。為保證有效沖洗，在承托層內均勻地布置了多排配氣管。

f、集水區設在濾池的上部，出水按堰槽集水渠設計。

②BAF曝氣供風(fēng)系統

污水處理場(chǎng)生化系統由3臺D90-1.7離心鼓風(fēng)機統一供風(fēng)，在鼓風(fēng)空氣總管上接出一根支管向BAF曝氣系統供風(fēng)。

③空氣反沖洗供風(fēng)設備

配置2臺JAS-200型羅茨鼓風(fēng)機（備用1臺）， 設計風(fēng)量Q=55.7m3/min，工作壓力H=68.65kPa。

④反沖洗水泵

配置3臺CA200-315型離心水泵（備用1臺），單臺流量Q=563m3/h，揚程H=20m。

⑤自控系統

BAF裝置運行管理采用PLC程序控制系統。6間BAF濾池通過(guò)PLC設定程序自動(dòng)地開(kāi)閉相應管路上的氣動(dòng)閥門(mén)，來(lái)實(shí)現各間濾池自動(dòng)控制運行。

⑥反沖洗廢水池

用來(lái)儲存BAF反沖洗產(chǎn)生的廢水，其容積與反洗周期和反洗強度有關(guān)，有效容積約為450m3。

⑦反沖洗清水池

污水處理場(chǎng)的處理后水作為反沖洗用水，清水池容積與反洗周期和反洗強度有關(guān)。有效容積約為640m3。

3、BAF裝置的運行及其效果

當A/O曝氣池運行平衡，出水中CODCr，SS等污染物指標達到BAF裝置進(jìn)水水質(zhì)條件，并且生物膜的培養與馴化達到規定的掛膜要求時(shí)，即可開(kāi)啟進(jìn)水閥向濾池進(jìn)水。并適時(shí)調整曝氣風(fēng)量，使溶解氧控制在1.8～3.6mg/L。若出水水質(zhì)指標達不到排放要求時(shí)，BAF出水排入廢水池，而后返回到A/O曝氣池重新處理；當出水水質(zhì)指標達到排放標準時(shí)，則BAF出水排入污水處理場(chǎng)總排水監控池。此時(shí)即可啟動(dòng)PLC程序控制系統。

BAF裝置在自動(dòng)控制運行過(guò)程中，為了確保濾池中生物膜均勻生長(cháng)，防止污泥堵塞濾料，應利用曝氣供風(fēng)系統的調節設施，調整各池的供氣量，最大限度的做到均勻布氣。

曝氣生物濾池運行中，生物膜漸漸增厚，生長(cháng)的過(guò)量微生物也聚集在濾池表面和濾料空隙中，濾料間截留了大量懸浮物，造成填料的空隙度減小，水頭損失增大�？偟乃�頭損失可能達到或接近使設計流量通過(guò)BAF裝置所必需的水頭，或者是出現濾料顆粒穿透，在這兩種可能情況任一種出現之前，BAF裝置即應停止運行進(jìn)行反沖洗。

BAF裝置采用自動(dòng)氣-水聯(lián)合反沖洗方式。其反沖洗程序是：先用空氣反沖洗，再氣水聯(lián)合反沖洗，最后單獨水反沖洗（漂洗）。并通過(guò)微機對整個(gè)反沖洗過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)程序控制。BAF反沖洗周期根據進(jìn)出水水質(zhì)及運行情況確定，6間濾池交替進(jìn)行反洗，通常設置每48h反沖洗一遍，從而保證運行順利正常進(jìn)行。

某污水處理場(chǎng)BAF裝置于2004年3月15日調試成功投入正式運行，出水水質(zhì)指標完全達到《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996）一級標準。

4、BAF裝置的運行操作要點(diǎn)

①BAF裝置在運行之前，必須對濾料進(jìn)行浸泡，浸泡時(shí)間不少于48h。由于陶粒濾料在使用初期具有一定的物化吸附性，浸泡必須采用新鮮水；通過(guò)清水試運，檢查布水布氣系統的均勻性，并校準氣、水反沖洗強度。

②正常運行時(shí)，為了保證BAF中微生物膜的均勻生長(cháng)，防止污泥堵塞濾料，應定期對生物膜的生物相進(jìn)行鏡檢，巡檢時(shí)應注意觀(guān)察生物膜的生長(cháng)和掛膜情況。微生物膜生長(cháng)的均勻與否，會(huì )表現在微生物膜顏色、微生物膜脫落的是否均勻性上。一旦發(fā)生不良情況，應及時(shí)調節曝氣系統的曝氣強度，盡可能做到均勻布氣布水。

③BAF進(jìn)水懸浮物的質(zhì)量濃度不宜過(guò)高，應控制SS的質(zhì)量濃度低于150mg/L運行。否則勢必給曝氣生物濾池的運行帶來(lái)困難，使反洗周期縮短，甚至導致出水偏流和濾料層板結。煉油污水屬于難生化降解工業(yè)廢水之一，BAF作為二級處理設施時(shí)基質(zhì)濃度不高，宜采用低負荷操作，運行中應注意避免高負荷長(cháng)時(shí)間沖擊。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

④由于濾池反沖洗時(shí)有可能會(huì )使少量濾料破損流失，所以每年要定期視情況予以補充約3%～5%的濾料。

5、結語(yǔ)

①BAF用于煉油污水的二段生化處理是一種運行可靠、自動(dòng)化程度高、出水水質(zhì)好和抗沖擊能力強的好氧生物處理新工藝。它與活性污泥法生化工藝相比，有機物容積負荷高，水力停留時(shí)間短；其后不需要設置二次沉淀池；與普通生物濾池相比，占地面積小，不易堵塞；與生物接觸氧化相比，生物活性較高，處理效果好。

②BAF裝置集曝氣池、二沉池和濾池的功能于一體，具有模塊化結構，特別便于煉油污水處理場(chǎng)的改建和擴建。采用球形輕質(zhì)陶粒作為濾料，其出水水質(zhì)指標可以完全達到污水綜合排放標準（GB 8978-1996）一級標準。

③BAF裝置基建投資少，占地省，能耗低，運行管理方便，是一種適用于污水回用處理或深度處理的煉油污水處理新技術(shù)。BAF工藝值得在煉油污水處理工程中推廣應用。（作者：馮景曉，等 洛陽(yáng)石化工程公司  袁潤民 陜西延煉實(shí)業(yè)集團公司）