摘要：针对曝气生物滤池在设计和建设过程出现的反冲洗、曝气、滤料选取等多重问题，分别进行阐述，结合作者的实践经验，探讨了曝气生物滤池设计和施工中的注意事项，供设计该工艺时参考。以使曝气生物滤池工艺的成熟设计尽快得到推广和应用，避免盲目套用设计手册或由于实际经验缺乏造成工艺隐患。
根据初步统计的结果，全国应用曝气生物滤池作为污水（深度）处理的万吨级污水厂已超过30个，总处理量超100×104m3/d。根据调研的结果，对该工艺的设计和建设情况进行总结，体会如下：
1 预处理对曝气生物滤池的影响
根据曝气生物滤池的工艺特点，进滤池的污水应强化预处理，避免堵塞滤头或滤料层。理论上进滤池的污水中应不含塑料片等漂浮物，以免进入滤池配水区造成滤头堵塞，为此有些污水处理厂在进滤池的配水渠上设置精格栅，栅隙为2mm（或更小）。
预处理出水悬浮物（SS）浓度在很大程度上决定滤池的反冲洗周期，在运行实践中发现，进滤池的污水中携带过多的悬浮物，滤池反冲洗周期甚至会缩短到12h以内，而且会影响下一级滤池乃至出水；而氨氮及可溶污染物浓度较高，但悬浮物（SS）较低的污水进入滤池，滤池出水水质很好，运行平稳，反冲洗周期为7~10d也并无任何异状。
2 滤板施工质量对曝气生物滤池的应用效果的影响
滤池施工的核心部分是配水区的施工，包括配水配气室、支撑梁、滤板等的施工，这其中又以滤板安装达设计水平度允差最难实现。一般每块滤板（约1m2）的水平度允差为±1mm，单个滤池的滤板水平度允差为±5mm，同组滤池滤板水平度允差为±10mm。滤板水平度要求很高，施工难度较大，工作量大且比较繁琐，实际施工中施工单位要达到此要求很困难。鉴于此，应引起有关设计和施工单位的高度重视，在施工细心程度、施工新方法、新材料应用上应投入更多的精力。在滤池滤板现浇或预制件施工时，应控制好预埋件的定位，做好水平度的控制，不能为赶工期而影响工程质量（包括施工精度）。
3 曝气方式、曝气器材的选取对曝气生物滤池运行效果的影响
滤板水平度、曝气管水平度、气量大小（气水比）等因素往往会影响滤池的曝气均匀性。曝气的不均匀会导致滤池滤料实际利用容积减小，滤料层的实际负荷高，进而影响滤池出水各项指标，同时也使氧的利用率降低。
曝气器材有单孔膜片式曝气器，管式微孔曝气器、盘式微孔曝气器、穿孔管、滤头曝气等，就曝气效果来看采用单孔膜曝气器曝气效果较好，只要设计施工合理甚至可以做到以1：1的供气量使200m2（指多格滤池的总面积）滤池池面布气基本均匀。在四川、辽宁等地的二级滤池采用滤头曝气，据说比较成功，由于没有应用滤头曝气的切身体验，在此不好作过多评论，但有一点是可以肯定的，采用滤头曝气对滤板水平度要求是相当高的，否则也很难做到曝气均匀。
建议在滤池装配承托层时，必须做好施工组织，防止卵石砸坏滤帽或曝气器，装配好承托层后，必须对曝气均匀性、反冲洗均匀性进行试验，达不到要求必须返工，不能存在侥幸心理。
4 反冲洗优化设计的重要性
随着运行时间的延长，滤池截污量大增，出水水质可能随之变差，此时应对滤池进行反冲洗。反冲洗设计施工是否合理对曝气生物滤池的运行效果影响至关重要，在设计时应考虑如下因素：①选取合适的滤板开孔率。开孔率如设计偏小会导致反冲洗时阻力加大，严重的话可能会损坏滤板；开孔率过大不能形成稳定适宜的气垫层，会造成反冲洗不均匀；②选取合适的滤池反冲洗配气布水系统，如滤池面积较大建议设置反冲洗配气布水室（有对应的设计规范，在此不赘述），但配气布水室在结构处理特别是施工时比较麻烦，所以有相当数量的曝气生物滤池工程都在滤池下部布置穿孔管，甚至将反冲洗进气管直接接入滤池配水区（即滤板下部空间），都取得了成功，但应谨慎（有个别工程应用不成功）；③选择合适的反冲洗强度，建议在60~90 m/h强度范围内取值，以达到擦洗滤料和滤料微膨胀的效果，水洗强度适中即可。④应在设计时考虑反冲洗前快速降水，曝气生物滤池的管道系统较多较复杂，但快速降水管道设置很重要。目前国内应用曝气生物滤池的工程中，除酒泉污水处理厂外均为上向流曝气生物滤池。所以建议在反冲洗前，采用电动放空排掉约1/5池容的水，然后反冲洗，反冲洗效果佳。
一般而言，滤池投入运行前期（指运行不久或处于调试挂膜期），由于生物膜量不多，曝气及反冲洗阻力较小，反冲洗强度宜小。随着滤池投入使用时间的延长，微生物附着能力增强，微生物量增多，反冲洗难度会有所增加，此时应延长反冲洗时间或采取其他措施，使反冲洗效果得到保证。
5 曝气生物滤池滤料的选型
填料作为微生物生长的载体，在曝气生物滤池中又增加了新的含义：滤料。既有为微生物生存提供载体的功能，又具有一般滤池工艺的过滤功能。因此，滤料的选择对曝气生物滤池的正常稳定运行至关重要。
5.1 滤料粒径选择
曝气生物滤池滤料粒径一般在2～8mm。为达到脱氮的目的，有的曝气生物滤池将其滤料层分成两个区域，下部缺氧区，上部好氧区；甚至有的滤池整个滤料层均为缺氧运行，处理后的出水回流引入NO-3－N反硝化脱氮，广东江门丰乐污水处理厂的一级反硝化滤池DN池即为此类型。该类滤池选用滤料粒径要大，一般在5～8mm之间为佳。
多级好氧滤池粒径范围选取：一级滤池考虑足够的纳污空间需要，粒径取4～6mm，二级滤池取2～5mm较好，只要反冲洗能够达到要求且反冲洗不过频，建议粒径取小以获取更好的处理效果。
6 曝气生物滤池运行效果及反冲洗对滤池运行效果的影响
以下以温州市经济技术开发区滨海园区污水处理厂运行状况为例，对曝气生物滤池的运行效果进行分析。该项目规模共5×104m3/d，正在运行的曝气生物滤池为其一期工程，处理量为2×104m3/d，原水中以合成革为主的工业废水所占成分很大，进水氨氮浓度较高，考虑曝气生物滤池具有良好的硝化性能，工艺上采用硅藻精土＋曝气生物滤池复合工艺，滤池部分分为两级：CN池（脱C，部分硝化）及N（硝化），每级滤池设有12格滤池，2005年12月正式投产运行。处理效果见表1：
由于经预处理后出水已经很清澈，预处理出水悬浮物（SS）低于40mg/l，反冲洗周期目前控制在7~10d。但反冲洗后的初滤水水质较差，反冲洗后不宜立即出水，目前采用反冲洗后闷曝2h以提高初滤水水质的措施，否则对出水水质影响较大。
7 结论及建议
曝气生物滤池工艺的出水水质比较稳定，处理效果比较好，对低CODCr高NH3-N废水处理效果更好；生物量大，完成NH3-N的硝化停留时间仅需要2～4h；占地面积小，厂区滤池所在区域无臭味，只要噪音达标，可建设在城市繁华地段或城市近郊区，节省管网投资。
从曝气生物滤池的应用来看，其最佳选择是应用在微污染源水和污水的深度处理上，即滤池进水为二级处理出水，究其原因主要是预处理难以得到很好的保证。若考虑国内的实际情况，前端接一级强化处理时，漂浮物去除要彻底，进滤池悬浮物浓度应尽可能低，为此初沉池（高效沉淀池）表面负荷取值要适宜，并应尽可能的考虑水量变化对预系统的冲击，这样该工艺可扬长避短（对可溶性污染物特别是氨氮等去除效率高，但不耐悬浮物的特点），处理效能得到充分发挥，也更有利于该工艺的推广应用。
参考文献：
[1]乔延时，许云闳，全燮. BIOFOR曝气生物滤池用于城市污水处理. 中国给水排水，2004 .20 (7)：83-85。
[2]郑俊，吴浩汀，程寒飞. 曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例. 北京：化学工业出版社，2002。
论文作者:赵鸿建
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/28
标签：滤池论文; 曝气论文; 生物论文; 滤料论文; 效果论文; 悬浮物论文; 粒径论文; 《基层建设》2017年第24期论文;