小型污水處理設施
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生物接觸氧化池的形式
接觸氧化池按曝氣裝登的位置 ，分為直流式與分流式。
1.直流式
直流式接觸氧化池的特點是直接在填料底部曝氣，在填料上產生上向流，生物膜受到氣流的沖擊、攪動，加速其脫落、更新，使生物膜經常保恃較高的活性，而且能夠避免堵塞現象的產生。此外，上升氣流不斷與填料撞擊，使氣泡反復切割，粒徑減小，增加了氣泡與污 水的接觸面積，提高了氧的轉移率。國內多采用直流式的接觸氧化池。
2. 分流式
分流式接觸氧化池充氧與填料分置于單獨的區間，使污水在充氧間與填料間循環流動，這種形式在國外多采用。分流式接觸氧化池有利于微生物的生長繁殖，供氧狀況良好。但水流對生物膜沖刷力小，膜更新慢，易堵塞。
生物接觸氧化法的工藝流程
生物接觸氧化處理技術的工藝流程，一般可分為：一段處理流程、二段處理流程、多段處理流程。
1) 一段處理流程
也稱一氧一沉法。原水先經調節池，再進入生物接觸氧化池，然后流入二次沉淀池進行泥水分離。處理后的上層水排放或作進一步處理，污泥從二次沉淀池定期排走。這種流程雖然在氧化池中有時會引起短路，但全池填料上的生物膜厚度幾乎相等，BOD負荷大體相同，具有*混合型的特點，營養物(F)與活性微生物的重量(M)之比較低，微生物的生長處于下降階段。此時微生物的增殖不再受自身生理機能的限制，而是由污水中營養物質的量起主導作用。
2) 二段處理流程
也稱二氧二沉法。采用二段法的目的，是為了增加生物氧化時間，提高生化處理效率， 同時更適應原水水質的變化，使處理水質穩定。原水經調節池調節后，進入第yi生物接觸氧化池，然后流入中間沉淀池進行泥水分離，上層水繼續進入第二接觸氧化池，后流入二次沉淀池，再次泥水分離，出水排放，沉淀池的污泥定期排出。
在二段法流程中，需控制第yi段氧化池內微生物處于較高的F/M條件，當 F/M > 2.1時，微生物生長率可處于上升階段，此時營養物遠遠超過微生物生長所需，微生物生長不受營養因素的影響，只受自身生理機能的限制，因而微生物繁殖很快，活力很強，吸附氧化有機物的能力較高，可以提高處理效率。為了維持微生物能處于較高的F/M條件下，BOD負荷隨之提高，處理水中有機物濃度也就必然要高一些，這樣在第二階段氧化池內，須根據需要控制適當的F/M 條件，一般在0.5左右，此時的微生物處于生長率下降階段后的內源性呼吸階段。由此可見，二段法流程的微生物工作情況與推流式活性污泥法或活性污泥AB法 相似。
一段法流程簡單易行，操作方便，投資較省，但對BOD的降解能力不如二段法。二段法流程處理效果好，可以縮短生物氧化所需的總時間，但增加了處理裝置和維護管理工作， 投資也比一段法高。一般來說，當有機負荷較低，水力負荷較大時，采用一段法為好。當有機負荷較高時采用二段法或推流式更為恰當。試驗表明，二段法中的第yi接觸氧化池，與第二接觸氧化池容積比宜選用7: 3為好。在推流式流程中，既可按BOD變化的條件分格（第yi格大，以后逐漸減小）；也可按水力負荷分格（每格為相等大小），一段、二段接觸氧化工藝處理流程。
3) 多段處理流程
上面所述一段、二段為兩種基本流程，隨著實踐的變化，這兩種流程可以隨之變化。例如，有將接觸氧化池分格，不設中間沉淀池，按推流型運行，形成多段處理流程。氧化池分格后，可使每格的微生物與負荷條件更相適應，利用微生物專性培養馴化，提高整的處理效率，其工藝流程如下圖所示。
生物接觸氧化法的主要特點
生物接觸氧化法與活性污泥法相比，兩者的綜合造價基本相同，但生物接觸氧化法比活性污泥法有以下幾個優點：
(1)適用范圍廣；
(2)處理系統的可靠性和穩定性較高；
(3)動力消耗低；
(4)可間歇運行。
盡管生物接觸氧化法具有許多優點，是一種的生化處理工藝，但也存在著一些缺點：
(1)生物膜的厚度隨負荷的增高而增大，負荷過高則生物膜過厚，引起填料堵塞，故負荷不易過高，同時要有防堵塞的沖洗措施；
(2)填料及支架等往往導致建設費用增加，更換填料時工作量大。
曝氣生物濾池處理污水的原理是反應器內濾料上所附生物膜中微生物氧化分解作用，濾料及微生物膜的吸附阻留作用和沿著水流方向形成的食物鏈分級捕食作用以及微生物膜內部微環境的反硝化作用。
根據曝氣生物濾池中的水流流向，其可分為上向流和下向流曝氣生物濾池，由于上向流曝氣生物濾池接近于理想濾池，所以在實際工程中應用較多。
曝氣生物濾池反應器為周期運行，從開始過濾到反沖洗完畢為一個完整的周期。具體過程如下：
經預處理的污水從濾池底部進入濾料層，濾料層下部設有供氧的曝氣系統進行曝氣，氣水為同向流。在濾池中，有機物被微生物氧化分解，NH3-N被氧化成NO3-N；另外，由于在堆積的濾料層內和微生物膜的內部存在厭氧/缺氧環境，在硝化的同時實現部分反硝化，從濾池上部的出水可直接排出系統。
隨著過濾的進行，由于濾料表面新產生的生物量越來越多，截留的SS不斷增加，在開始階段濾池水頭損失增加緩慢，當固體物質積累達到一定程度，使水頭損失達到極限水頭損失或導致SS發生穿透，此時就必須對濾池進行反沖洗，以除去濾床內過量的微生物膜及SS，恢復其處理能力。
小型污水處理設施曝氣生物濾池的反沖洗采用氣水聯合反沖，反沖洗水為經處理后的達標水，反沖洗空氣來自于濾板下部的反沖洗氣管。反沖洗時關閉進水和工藝空氣，先單獨氣沖，然后氣水聯合沖洗，后進行水漂洗。反沖洗時濾料層有輕微膨脹，在氣水對濾料的流體沖刷和濾料間相互摩擦下，老化的生物膜與被截留的SS與濾料分離，沖洗下來的生物膜及SS隨反沖洗排水排出濾池，反沖洗排水回流至預處理系統。
曝氣生物濾池作為一種膜法污水處理新工藝，與傳統活性污泥法和接觸氧化法相比，具有以下特點：具有較高的生物濃度和較高的有機負荷
曝氣生物濾池采用的為粗糙多孔的球狀濾料，為微生物提供了較佳的生長環境，易于掛膜及穩定運行，可在濾料表面和濾料間保持較多的生物量，單位體積內微生物量遠遠大于活性污泥法中的微生物量（可達10～15g/l），高濃度的微生物量使得BAF的容積負荷增大，進而減少了池容積和占地面積，使基建費用大大降低。
工藝簡單、出水水質好
由于濾料的機械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產生的粘性物質形成的吸附作用，使得出水的SS很低，一般不超過10mg/l，因此可省去二沉池，進而降低基建費用。因進行周期性的反沖洗，生物膜得以有效更新，表現為生物膜較薄，活性較高。有時即使生物處理發生故障，在短期內其物理作用機理仍可保證高質量的出水。BAF的處理出水不但可以滿足排放標準，同時可用于回用。
抗沖擊負荷能力強
由于整個濾池中分布著較高濃度的微生物，其對有機負荷、水力負荷的變化不象傳統活性污泥那么敏感，同時無污泥膨脹問題。
氧的傳輸效率高
曝氣生物濾池中氧的利用率可達20%～30%，曝氣量明顯低于一般生物處理。其主要原因是：①因濾料粒徑小，氣泡在上升過程中不斷被切割成小氣泡，加大了氣液接觸面積，提高了氧的利用率；②氣泡在上升過程中，由于濾料的阻擋和分割作用，使氣泡必須經過濾料的縫隙，延長了其停留時間，同樣有利于氧的傳質；③理論研究表明，BAF中氧氣可直接滲入生物膜，因而加快了氧氣的傳輸速度，減少了供氧量。
易掛膜、啟動快
BAF調試時間短，一般只需7～12天，而且不需接種污泥，采用自然掛膜馴化。由于微生物生長在粗糙多孔的濾料表面，微生物不易流失，使其運行管理簡單。BAF在短時間內不使用的情況下可關閉運行，一旦通水并曝氣，可在很短時間內恢復正常運行，這一特點說明曝氣生物濾池非常適合一些水量變化大的地區的污水處理。
生物接觸氧化處理技術的實質之一是在池內充填填料，已充氧的污水將填料浸沒全部，并以一定的流速流經填料。而填料上布滿生物膜，污水與生物膜通過接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝功能的作用下，污水中有機污染物得到去除，污水得到凈化，因此，生物接觸氧化處理技術又稱為淹沒式曝氣生物濾池。
生物接觸氧化池的構造
接觸氧化池是由池體、填料及支架、曝氣裝置、進出水裝置以及排泥管道等部件所組成。
（一）池體
池體的作用除了進行凈化污水外，還要考慮填料，布水、布氣等設施的安裝。當池體容積較小時可采用圓形鋼結構，池體容積較大時可采用矩形鋼筋混凝土 結構。池體的平面尺寸以滿足布水、布氣均勻，填料安裝、維護管理方便為準。池體的底壁須有支承填料的框架和進水進氣管的支座。池體厚度根據池的結構 強度要求來計算。高度則由填料、布水布氣層 、穩定水層以及超高的高度來計算。同時，還必須考慮到充氧設備的供氣壓力或提升高度。各部位的尺寸一般為：池內填料高度為3.0~3.5m;底部布氣層高為0.6~0.7m;頂部穩定水層0.5~0.6m,總高度約為4.5~5.0m。
