海南火山巖濾料曝氣生物濾池工藝優化
摘要：本研究基于上向流曝氣生物濾池污水處理系統，研究了該工藝不同氣水比、不同水力停留時間、不同濾料高度層、反沖洗強度對污染物的處理效能的影響。
結果表明，氣水比為4：1、水力停留時間2h時，BAF出水中COD、NH4+-N和SS指標達到最佳；沿程污染物去除率隨著濾料層高度的增加逐漸增大，當濾料高度大于1.6m時趨于穩定，COD、NH4+-N和SS平均去除率分別達到80%、99%和80.3%。建議曝氣生物濾池的反沖洗推薦程序為：先氣沖（18L/（m2•s）），單獨氣洗2~3min；再氣沖（18L/（m2•s））加水沖（5L/（m2•s）），聯合反沖洗3~5min；最后水沖（5L/（m2•s）），漂洗5~8min。
曝氣生物濾池（biologicalaeraBAFedfilBAFer）是近30年在歐洲發展起來的新型污水處理技術，最初用于污水的三級處理，后發展成直接用于二級處理，結合了普通快濾池和生物接觸氧化的設計思路，集曝氣、懸浮物截留、高速過濾及反沖洗于一體，具有占地小、工藝簡單靈活、抗沖擊能力強和管理方便等特點，近年來成為污水處理領域的研究熱點。
目前，國內外對BAF研究重點集中在三方面：新型濾料研發、污染物去除規律探索和BAF應用探索。濾料是影響微生物固定、生長、繁殖和脫落的重要因素。目前國內外進行研究和應用的新型填料主要有：進口專利填料BIOLITES、EPS、球形輕質陶粒、火山巖填料、天然沸石等。
前3種已成功用于生產實踐，火山巖填料和天然沸石有過成功應用，但其作為BAF填料仍在研究過程中。BAF污染物去除規律探索方面國內外研究方向主要集中在有機物、SS去除及氧轉移特性、硝化反硝化性能及其影響因素、磷的去除技術等。BAF除了在常規污水處理應用廣泛，在其他污染物去除方面的研究也較為新穎。研究方向主要為微污染水源水的預處理和受污染水源修復、工業有機廢水處理應用。
本研究針對基于海南火山巖濾料的BAF，對影響處理效能的各種因素進行了分析，主要對影響有機物降解的工藝參數進行優化，對BAF及海南火山巖濾料在城市污水處理的推廣應用具有重要的指導意義。
1實驗部分
1.1原水水質
本實驗所用原水為三亞市紅沙污水處理廠的超細格柵出水，主要水質指標和預期出水指標如表1所示。
1.2海南火山巖濾料性能參數及優點
海南火山巖生物濾料是本次實驗研發的一種新型濾料。其主要性能參數如下，粒徑：4~6mm，有效粒徑：5.17mm，堆積密度:0.67g/cm3，顆粒密度：2.06g/cm3，粒內孔隙率：22.33%，摩擦損失率：3.76%，比表面積：8.23*104cm2/g。
相比研究較廣泛的塑料濾料、沸石、陶粒濾料，海南火山巖濾料用于污水處理的優點有以下幾方面：
（1）物理穩定性，在環境中不參與生物膜的生物化學反應。
（2）表面電性與親水性，火山巖生物濾料表面帶有正電荷，有利于微生物固著生長，親水性強。
（3）對生物膜活性的影響方面，作為生物膜載體，火山巖生物濾料對所固定的微生物無害、無抑制性作用。
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