BAF污水处理技术.docx

水处理技术:曝气生物滤池〔BAF〕 一 、 曝气生物滤池〔BAF〕

曝气生物滤池是 90 年月初兴起的污水处理工艺，已在欧美和日本等兴盛国家广为流行。该工艺具有去除 SS 、 化学需氧量 、 BOD 、硝化、脱氮、除磷、去除AOX 〔有害物质〕 的作用 ,其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节约了后续沉淀池 ( 二沉池 ) ，其 容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用省。

BAF 属第三代生物膜反响器，不仅具有生物膜工艺技术的优势，同时也起着有效的空间过滤作用 , 通过使用特别的滤料和正确的配气设计， BAF 具有以下工艺特点

1 、 承受气水平行上向流，使得气水进展极好均分，防止了气泡在滤料层中分散核气堵现象，氧的利用率高，能耗低；

2 、 与下向流过滤相反，上向流过滤维持在整个滤池高度上供给正压条件，可以更好的避开形成沟流或短流，从而避开通过形成沟流来影响过滤工艺而形成的气阱；

3 、上向流形成了对工艺有好处的半柱推条件，即使承受高过滤速度和负荷，仍能保证 BAF 工艺的长期稳定性和有效性；

4 、承受气水平行上向流，使空间过滤能被更好的运用，空气能将固体物质带入滤床深处， 在滤池中能得到高负荷、均匀的固体物质，从而延长了反冲洗周期，削减清洗时间和清洗时 用的气水量；

5 、滤料层对气泡的切割作用事使气泡在滤池中的停留时间延长，提高了氧的利用率；

6 、由于滤池极好的截污力气，使得 BAF 后面不需再设二次沉淀池；

二、BAF 工艺流程说明

污水经格栅去除粗大漂移、悬浮物后，进入出沉池或水解酸化池〔强化预处理池〕进展沉砂、除油和沉淀同时去除局部 SS 、 化学需氧量 、 BOD 等物质经预处理的污水进入第一级 BAF-C/N 滤池〔或 DN 沉淀池〕，绝大局部 化学需氧量 、 BOD 在此进展降解，局部氨氮进展硝化〔或反硝化〕接着污水进入其次级BAF-N 滤池〔或 C/N 滤池〕，进展氨氮的彻底硝化及 化学需氧量 ,BOD 地进一步降解，同时进展化学除磷，以保证出水总磷
≤ 0.5mg/l,NH3-N ≤ 5 mg/l,TN ≤ 10mg/l 运行过程中，在一二级 BAF 底部进展供氧
滤池运行一段时间后需对滤池进展反冲洗；反冲洗承受气水联合反冲洗，反冲洗污水通过排水缓冲池返回初沉池或水解酸化池，与原污水混和初沉池或水解酸化池的剩余污泥进展脱水处理，泥饼外运处置。假设选用 DN 滤池 +C/N 滤池的脱氮工艺，则需将 C/N 滤池的出水回流 。

三、BAF 的技术特点

1 、 总体投资省，包括机械设备、自控电气系统、土建和征地费；

2 、占地面积小，通常为常规处理工艺占地面积的 1/5-1/10 ，厂区布置紧凑，美观；

3 、处理出水质量好，可到达中水水质标准或生活杂用水水质标准；

4 、工艺流程短，氧的传输效率高，供氧动力消耗低，处理单位污水的电耗低；

5 、过滤速度高，处理负荷大大高于常规处理工艺；

6 、抗冲击力气强，受气候、水量和水质变化影响小，特别适合于严寒天气地区，并可间歇运行；

7 、可建成封闭式厂房，削减臭气、噪声对四周环境的影响，视觉感官效果好；

8 、运行治理便利，便于维护；

9 、全部模块化构造，便于进展后期的改扩建；

四、BAF 的工艺性能

过滤速度：2～8m/h〔反硝化时>10m/h) 反冲洗空气速度：60～90m/h 固体负荷力气：4～7kg/ BOD 有机负荷：2～6kg/.d
化学需氧量 有机负荷： 4～12kg/.d 系统氧效率：30 ～35%

城市污水处理吨水造价：800～1000 元 硝化〔10 ℃〕：0.6～1.0kg/.d脱氮(10℃)：1.5～2.5kg/.d 反冲洗水量：5～6 升/ ㎡.s
产泥量：0.6～0.7kg/去除 kgBOD.d 城市污水处理吨水电耗：0.2 ～0.25 度

五、BAF 的适用范围

BAF 可广泛用于水体富养分化、生活污水、市政污水、生活杂排水、食品加工、酿造、化工、制药、印染等可生化的污水和废水处理 。主要运用于有机物含量低而氨氮含量高的污水〔如中水〕

BAF 污水处理生活污水方案第一章、二级达标出水方案

一、工程概况工程概况
看管所是一座人口密度较高的监管场所，污水为一般生活污水，但是未经处理就直接排放， 一旦发生疫情后果不堪设想。为了保证看管所的监管人员身体安康，保护四周环境安全，根 据看管所邀请特制定本方案。现有水量看管所未供给，水量按每人每天 0.2m3 计算，看管 所人数按 300 人计，则每天生活污水有:300 人×0.2m3＝60m3/d。这 60m3 的污水从几个方向由明沟集合到污水处理站。因此本方案首先考虑污水的清污分流〔具体状况将在说明中 写出〕，其次是污水处理工艺方案设计。本方案仅供参考。
设计依据：
《污水综合排放标准》〔GB8978-1996〕二级排放指标；
《室外排水设计标准》〔GBJ14-87〕1997 年版；
《给排水设计手册》〔第一、其次版〕；看管所相关地样子况
设计原则：承受先进、成熟的污水处理技术进展方案设计。承受适合的监测仪表和自动把握技术，便利治理和操作。
承受优质牢靠的材料、设备，以保证处理系统长期、连续、牢靠的运行。
方案设计时充分考虑到今后改扩建成中水回用站，可以在原有工艺构筑物上增加较少的设备使处理后水质到达中水回用标准。
设计范围：
该方案设计为看管所生活污水处理工程设计。其中包括设计范围内的全部处理设备、水处理构筑物、工艺介绍、投资费用估算、运行费用估算等的工艺处理方案的设计。
设计规模：
按每人每天产污水 0.2m3、人口 300 人计，确定处理站污水处理规模为：60m3/d。设计出水污染指标：
CODCr:200－400mg/L SS：200－300mg/L BOD5: 120－240mg/L
设计出水标准：
设计出水指标执行：
《污水综合排放标准》〔GB8978-1996〕二级排放指标
CODCr:120 mg/L BOD5:60 mg/L SS:200 mg/L PH:6.0-9.0

二、工艺方案选择生活污水的特点
生活污水属于低浓度易处理污水。目前生活污水处理工艺技术成熟，本方案中承受的 BAF
〔曝气生物滤池〕是目前生活污水处理回用工艺中比较先进的技术。
曝气生物滤池〔biological aerated filter〕简称 BAF，是 20 世纪 80 年月末 90 年月初在一般生物滤池的根底上开发的污水处理工艺，曝气生物滤池在欧美和日本等兴盛国家广为流 行，目前世界上已有数百多座大大小小的污水处理厂承受了这种技术。该技术不仅可用于水 体富养分化处理，而且可广泛地被用于城市污水、小区生活污水、生活杂排水和食品加工废 水、酿造和造纸等高浓度废水的处理。随着争论的深入，曝气生物滤池从单一的工艺渐渐发 展成系列综合工艺，具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮除磷、除去AOX〔有害物质〕

的作用，其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节约了后续二次沉淀池，在保证 处理效果的前提下使处理工艺简化。此外，曝气生物滤池工艺有机物容积负荷高、水力负荷 大、水力停留时间短、所需基建投资少、能耗及运行本钱低，同时该工艺出水水质好，能满足进水有机物浓度很低的污水处理要求。
曝气生物滤池是一般生物滤池的一种变形形式，也可看成是生物接触氧化法的一种特别形 式，即在生物反响器内装填比外表乐观高的颗粒填料，以供给微生物膜生长的载体，并依据 污水流向不同分为下向流或上向流，污水由上向下或由下向上流过滤料层，在滤料层下部鼓 风曝气，使空气与污水接触，污水中的有机物与填料外表生物膜通过生化反响得到稳定和去除，填料同时起到物理过滤作用。
曝气生物滤池有以下优点：A、总体投资省，包括机械设备、自控电器系统等直接一次性投 资比传统方法低 1/4；B、占地面积小，主要构筑物通常为常规处理厂占地面积的1/10－1/5； C、氧的传输效率高，供氧动力消耗低，处理单位污水电耗低，运行费用比常规处理低1/5； D、过滤速度高，处理负荷大大高于常规处理工艺；E、抗冲击性能好，受气候、水量和水 质变化影响小；F、运行治理便利，便于维护；G、全部模块化构造，便于进展后期的改扩 建。
工艺方案选择
依据该类污水的特点和考虑今后的回用水要求，方案主体工艺承受BAF〔曝气生物滤池〕。

三、工程设计工艺流程简图

工艺流程说明：
原生活污水集合通过隔栅去除粗大漂移、悬浮物后自流入调整池，污水在此停留时间较长， 约在 16 小时左右；污水在调整厌氧池中不但起到水质均化、均质作用，同时在微生物〔厌 氧污泥〕的作用下把污水中的分子难降解物质降解成了小分子易降解物质，也降低了污水中 的 COD、BOD 等有机物质〔约 30％左右〕，SS 降低了约 40％左右。然后用泵把污水打入 BAF 池，污水在池中由上向下流淌，空气由下向上流淌，这样就使污水与氧气充分的接触， 污染物在微生物的作用下将得到充分的分解。BAF 池处理后的水自流入过池，经过过滤后流入反冲洗水池，最终排放。BAF 池的反冲洗为气、水反冲，反冲出来的渣水经过过滤后 回流入调整初沉池。〔反冲水冲洗、回流淌力靠两台(一备一用)反冲洗水泵供给〕。过滤后的 干渣定期清理外运。
工艺方案中BAF 池的优点：
填料的颗粒细小，供给了大的比外表积，使滤池单位体积内保持较高生物量，同时由于填料上的生物膜较薄，其活性相对较高，因此，工艺的有机物容积负荷和去除率都较高。
该工艺的处理装置紧凑，生化反响和过滤在一个单元中进展，不需要二次沉淀池，从而有利于进展高效、快速的处理工艺，同季节约了占地面积。
气、水相对运动，气泡接触面积增大，增加气、水与生物膜的接触时间，从而提高处理处理效果。在处理水水质一样的状态下，填料的容积负荷高，还可使生物膜处于对数生长器。 生物曝气滤池具有多种净化功能，除了用于有机物去除外，还能够去除NH3-N 等。
曝气生物滤池在承受上向或下向流淌方式运行时均有确定的过滤作用，过滤作用主要基于以 下几个方面的缘由：A、机械截留作用，生物陶粒滤池所用陶粒填料的颗粒粒径大小一般为5mm，填料高度为 1.5－2.0m，依据过滤原理，进水中的颗粒粒径较大的悬浮物被截留；B、颗粒滤料上生长有大量微生物，微生物陈代谢作用中产生的粘性物质如多糖类、酯类等起

到吸附架桥作用，与悬浮颗粒及胶体粒子粘结在一起，形成细小絮体，通过接触絮凝作用而被去除；C、曝气生物滤池中由于微生物作用，能使进水中胶体颗粒的 Zeta 电位降低，使局部颗粒脱稳形成较大颗粒而被去除。

有机物〔以CODCr 为例〕净化效率表：单位mg/L
处理工序 处理前 处理后 去除率调整池 400 380 5％
BAF 曝气池 380 114 70％
单体构筑物设计
清污分流：原有明沟全部加水泥盖，总长约有500m。集水井：集水井〔砖混构造〕，V=3m3
格栅井：格栅井〔砖混构造〕，2.5m×1m×1.3m
调整池：调整池〔砼构造〕，V=40m3，5m×4m×3m
BAF 曝气池：BAF 曝气池〔砼构造〕，V=30m3，3m×2.5m×4m，填料高度 2m。
过滤、反冲洗水池：过滤、反冲洗水池分两层，上层为过滤装置，下层为反冲洗水池。〔砖混构造〕V=10m3，2.5m×2m×1.8m。

四、运行治理人员编制
该处理站人员编制为 2 人，需要 2 班运行。

运行治理：
污水处理系统虽然可实现自动操作，但是由于自控装置易失灵而且比较简洁，所以仍以人员把握为主，寻常也只要人工关阀进展把握。实际操作比较简洁，易于治理。

五、投资估算
工程主题构筑物一览表(A):
序号 名称 构造 数量 单位 规格 投资估算〔万元〕
1 集水井 砖混 1 座 V＝3m3 0.09
2 格栅井 砖混 1 座 2.5m×1m×1.3m 0.09
3 调整池 砼 1 座 V＝40m3 1.40
4 BAF 曝气池 砼 1 座 V＝30m3 1.05
5 过滤、清水池 砖混 1 座 V＝10m3 0.30
合计 2.93
工程主要设备一览表(B):
序号 名称 数量 单位 材料 估算单价
〔万元〕 估算合价
〔万元〕 备注
1 粗、细隔栅 2 碳钢 0.03
2 液位自控装置 套 0.20
3 提升泵〔0.75kw〕 2 台 碳钢 一备一用 0.30
4 反冲泵(1.5kw) 2 台 不锈钢 一备一用 0.60

5 风机(1.5kw) 2 台 碳钢 1.30
6 BAF 填料 15m3 陶粒 2.00
7 曝气头 12 只 0.06
8 曝气自控装置 1 套 0.10
9 操作平台 1 套 碳钢 0.40
10 过滤装置 0.50
11 管道、管件、阀门 0.70
12 电缆、电器、电控 0.45
合计 6.54

投资估算：
C、设计调试费：6%，金额×0.06=万元D、治理费：6%，金额×0.06=万元
E、安装运输费：12%，金额×0.12=万元
F、税收：3.41%，税收=( B+C+D+E)×0.0341=(+++)×0.0341=万元工程投资= B+C+D+E+F=++++=万元
工程总投资= A+B+C+D+E+F=+++++=万元

六、经济分析
污水处理本钱分析
电耗：总装机容量 7.5kw 运行容量 4.5kw。电机效率按 80％计，电价按 0.4 元/kw?h 吨水电耗计算：〔0.75kw×10h+1.5kw×11h+1.5kw×1h〕×80％＝〔7.5kw?h+16.5kw?h+1.5kw?h〕
×80％＝20.4kw?h÷1000m3＝0.02kw?h/吨水
处理吨水费用：0.02kw?h/吨水×0.4 元/kw?h＝0.008 元/吨水
人工工资：操作工月工资按 800 元，2 人；吨水人工工资费用〔800 元×2 人〕÷〔1000 吨×30〕
＝0.054 元/吨水。
综合运行给用：电耗+人工工资＝0.008 元+0.054 元＝0.062 元/吨水

其次章、中水回用方案一、工程概况
工程概况
原看管所污水处理站处理出水水质到达二级排放标准，为节约水资源，创立一个绿色、环保的先进看管所，现在玉溪市看管所原有的污水处理站根底上增加一些设备，使原有处理站的污水处理能到达回用标准。本方案仅供参考。
设计依据：

《生活杂用水标准》——中水水质标准〔CJ25.1－89〕；
《污水综合排放标准》〔GB8978-1996〕一级排放指标；
《室外排水设计标准》〔GBJ14-87〕1997 年版；
《给排水设计手册》〔第一、其次版〕；看管所相关地样子况；
原有处理设备的位置状况。设计原则：
在原有处理站根底上经过少量的改造和增加较少的设备，使出水水质到达回用标准。承受适合的监测仪表和自动把握技术，便利治理和操作。
承受优质牢靠的材料、设备，以保证处理系统长期、连续、牢靠的运行。设计范围：
该方案设计为原看管所生活污水处理站改扩建工程设计。其中包括设计范围内的全部处理设备、水处理构筑物、工艺介绍、投资费用估算、运行费用估算等的方案的设计。
设计规模：
按原处理站污水处理规模：60m3/d。设计出水污染指标：
CODCr:200－400mg/L SS：200－300mg/L BOD5: 120－240mg/L
设计出水标准：
设计出水指标执行：
《污水综合排放标准》〔GB8978-1996〕一级排放指标
CODCr:100 mg/L BOD5:30 mg/L SS:70 mg/L PH:6.5-9.0 NH3-N：15 mg/L TP：1 mg/L
《生活杂用水标准》——中水水质标准〔CJ25.1－89〕：
CODCr:≤50 mg/L BOD5:≤10 mg/L SS:≤10 mg/L PH:6.5-9.0 色度:≤40 度总大肠杆菌群：≤3 个/L NH3-N：20 mg/L TW：1 mg/L
二、工艺方案选择污水的特点
原污水处理站处理过的污水已到达二级排放标准，要到达回用不会很难
工艺方案选择：依据原来处理出水水质到达二级排放标准，现承受增加 BAF〔曝气生物滤池〕、混凝反响、消毒工艺。

三、工程设计 工艺流程简图 工艺流程说明：
在原生活污水处理的BAF 池后再加一座BAF 池，处理后水自流入混凝沉淀池，并参与絮凝剂，沉淀过滤、消毒后储存在回用水池中。增BAF 池的反冲洗为气、水反冲，反冲出来的渣水经过过滤后回流入调整初沉池。〔反冲水冲洗、回流淌力靠两台(一备一用)反冲洗水 泵供给〕。过滤后的干渣定期清理外运。
工艺方案中增BAF 池、加絮凝剂的优点： 增BAF 池与原有BAF 池的优点根本一样。
增BAF 池与原有BAF 池的不同在于，增的BAF 池进水方式为下向流〔升流式〕，停留时间为 1.5 小时。反冲洗的周期比原有BAF 池长。
参与絮凝剂后混凝沉淀可使水中的NH3-N、TP 得到分解净化。有机物〔以CODCr 为例〕净化效率表：单位mg/L

处理工序 处理前 处理后 去除率调整池 400 380 5％
原 BAF 曝气池 380 114 70％
增BAF 曝气池 114 51.3 55％
混凝沉淀 51.3 43.6 15％ 增单体构筑物设计
增BAF 曝气池
BAF 曝气池〔砼构造〕，V=9.5m3，1.8m×1.5m×3.5m，填料高度 2m。混凝沉淀池
混凝沉淀池〔砼构〕V=6m3，2m×1.5m×2m。回用水池
回用水池〔转混构造〕V=50m3，5m×4m×2m。四、运行治理
人员编制
在原处理站人员编制上增加一人，即3 人，需要 3 班运行。运行治理：原污水处理站治理模式。
五、投资估算
工程增构筑物一览表(A):
序号 名称 构造 数量 单位 规格 投资估算〔万元〕
1 BAF 曝气池 砼 1 座 V＝9.5m3 0.34
2 混凝沉淀池 砼 1 座 V＝6m3 0.21
3 中水回用池 砖混 1 座 V＝50m3 1.50
合计 2.05
工程增加设备一览表(B):
序号 名称 数量 单位 材料 估算单价
〔万元〕 估算合价
〔万元〕 备注
1 提升泵〔0.75kw〕 2 碳钢 一备一用 0.30
2 溶药器(V＝1.5m3) 2 只 PE 0.30
3 溶药泵(0.75kw) 2 碳钢 0.30
4 风机(0.75kw) 2 台 碳钢 一备一用 1.20
5 BAF 填料 5.0m3 陶粒 0.72
6 曝气头 9 只 0.04
7 曝气自控装置 0.10
8 操作平台 只 碳钢 0.30
9 管道、管件、阀门 0.50
10 电缆、电器、电控 0.25
合计 4.01

5.3、投资估算：
C、设计调试费：6%，金额×0.06=万元D、治理费：6%，金额×0.06=万元
E、安装运输费：12%，金额×0.12=万元
F、税收：3.41%，税收=( B+C+D+E)×0.0341=(+++)×0.0341=万元

工程投资= B+C+D+E+F=++++=万元
工程总投资= A+B+C+D+E+F=+++++=万元
六、经济分析
污水处理本钱分析
电耗：总装机容量：原7.5kw+增 7.5 kw＝15kw，运行容量 7.5kw。电机效率按 80％计， 电价按 0.4 元/kw?h 吨水电耗计算： 〔 0.75kw×32h+1.5kw×11h+1.5kw×2h 〕 ×80％ ＝
〔24kw?h+16.5kw?h+3.0kw?h〕×80％＝43.5kw?h÷1000m3＝0.035kw?h/吨水处理吨水费用：0.035kw?h/吨水×0.4 元/kw?h＝0.014 元/吨水
人工工资：
操作工月工资按 800 元，3 人
吨水人工工资费用〔800 元×3 人〕÷〔1000 吨×30〕＝0.058 元/吨水。药剂费
有机、无机絮凝剂：0.18 元/m3 水；消毒剂：0.2 元/m3 水； 药剂费为：0.18 元+0.2 元＝0.38 元/m3 水
中水回用运行费用为：0.014 元+0.058+0.38 元＝0.45 元/ m3 水经济效益分析
自来水价格按 2.0 元/吨计，排污费按 0.5 元/吨水计，处理费按 0.45 元/吨水计。中水回用年节约资金为：
〔60 吨/天×2.0 元/吨水×365 天〕+〔60 吨/天×0.5 元/吨水×365 天〕-〔60 吨水/元×0.45 元
/吨水×365 天〕＝44895 元。第三章、说明与承诺
一、说明
看管所原有多条明沟，但具体长度没有丈量。现把明沟加水泥盖变成暗沟，就可作到清污分流。改造资金按每米 0.01 万元计算。
机械过滤电耗，易损件损消耗均无计入运行本钱。自控部份：
调整池承受液位自控；
BAF 曝气承受自动把握。
看管所原有储水池可作为调整初沉池用，这样又节约了土建投资。