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城鎮(zhèn)污水處理廠一般采用二級生化處理工藝，處理后廢水直接排放。若對該部分廢水進行深度處理，可實現(xiàn)中水回用，節(jié)約水資源，保護環(huán)境。對城鎮(zhèn)污水進行深度處理的目的，是進一步去除二級處理后水中的COD，懸浮物(SS)、溶解性有機物(BOD5)、氮等污染物質(zhì)。經(jīng)過二級生化處理的出水含有大量的活性污泥碎片，是二級出水水質(zhì)指標COD、BOD5和SS的主要成份。流動床生物氧化硝化法適用于高質(zhì)量的再生水處理，但載體易流失；活性炭吸附法適用于高質(zhì)量的再生水處理，但活性碳需定期更換、再生；而生物接觸氧化法比較適于城鎮(zhèn)二級處理出水水質(zhì)，同時適合大中規(guī)模的處理水量。

工藝原理：
曝氣生物濾池是借鑒污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設(shè)計思路，將生物降解與吸附過濾兩種處理過程合并在同一單元反應(yīng)器中，以濾池中填裝填料為載體，在濾池內(nèi)部進行曝氣，使濾料表面生長著大量生物膜，當污水流經(jīng)時，利用濾料表面上所附生物膜中高濃度的活性微生物的強氧化分解作用和濾料粒徑較小的特點，充分發(fā)揮微生物的生物代謝、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留作用以及反應(yīng)器內(nèi)沿水流方向食物鏈的分級捕食作用，實現(xiàn)污染物的清除，同時利用反應(yīng)器內(nèi)好氧、缺氧區(qū)域的存在，實現(xiàn)脫氮除磷的功能。
曝氣生物濾池的特點是使用了濾料，在其表面生長有生物膜。通過對濾料表面的電鏡照片觀察，在濾池中存在種群豐富，結(jié)構(gòu)完整，功能穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。污水自下向上流過濾料，池底則提供曝氣，使廢水中的有機物得到吸附、截留與生物分解，定期地利用處理后出水進行反沖洗，排除增殖的活性污泥。由于曝氣生物濾池*的設(shè)計和全新運行方式，在同一個池中既有好氧區(qū)、又有缺氧區(qū)，可以在COD得到降解的同時對污水中的NH3-N實現(xiàn)硝化和反硝化。
對于難生物降解的廢水，曝氣生物濾池的微生物黏附在顆粒填料表面，可接種和馴化特殊菌種，提高難降解廢水的處理效果。另外，由于大量的微生物生長在粒狀填料粗糙多孔的表面，微生物不會流失，即使長時間不運轉(zhuǎn)也能保持其菌種。這樣，使其運行管理非常簡單。曝氣生物濾池的粒狀填料對微生物有富集作用，即使在處理低濃度廢水時，填料表面微生物濃度也很高，所以曝氣生物濾池處理低濃度廢水時仍能具有較高的去除率，而且掛膜時間短，使系統(tǒng)能夠很快進入正常運行狀態(tài)。

工藝特點：
①BAF水力負荷高、容積負荷大、水力停留時間短、出水水質(zhì)好。
②BAF占地面積小，基建投資省。BAF反應(yīng)時間短，具有同步去除COD及SS的功能，可不設(shè)二沉淀池。
③菌群結(jié)構(gòu)合理。傳統(tǒng)的活性污泥法微生物的分布相對均勻，而在BAF中沿污水流程能形成不同的優(yōu)勢生物菌種，可使有機物降解、硝化/反硝化能在同一個池子中發(fā)生，簡化了工藝流程。在距進水端較近的濾層中，污水中的有機物濃度較高，各種異養(yǎng)菌占優(yōu)勢，主要是去除BOD；在距出水端較近的濾層中，污水中的有機物濃度已較低，自養(yǎng)型的硝化菌占優(yōu)勢，可以進行氨氮的硝化反應(yīng)。
④在設(shè)置回流或單獨設(shè)置反硝化段的情況下可以實現(xiàn)較好的脫氮效果。
⑤耐沖擊能力強。BAF濾池的濾層內(nèi)保持著高濃度的生物量，對水質(zhì)、水量及溫度變化有較強的適應(yīng)性，不像活性污泥法那么敏感。

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