如何轻松搞定BAF反冲洗强度与时间?大多数人的方法太麻烦!

曝气生物滤池(BAF)作为生物滤池的第三代工艺,集物理截滤、生物吸附、氧化于一体,对低浓度废水、污水深处理适用性极好。目前,国内的BAF污水处理厂也是越来越多。

但俗话说得好,“甘瓜苦蒂,天下物无全美”。在实际运用中,BAF除了建设难度大,建设成本较高外,最让运营人员头疼的还是反冲洗和自控。

反冲洗出水中有机与无机固体的相对含量变化
01
反冲洗的要求及目标

曝气生物滤池在运行一段时间后,填料表面和滤床空隙中的生物颗粒和非生物颗粒会不断积累,滤池的过水通道减小,滤池内的水头损失增大,出水水量减小,发生“穿透”现象,从而使出水水质变差,在气水逆向运行时还可能出现“气塞”现象,影响曝气生物滤池运行的稳定性。

因此,需要对滤池进行反冲洗,以释放截留的悬浮物并更新生物膜,恢复其正常的除污能力。滤池的反冲洗方式以及参数确定就显得格外重要。

反冲洗的基本要求是,利用最短的时间,采用最合适的反冲洗强度,将曝气池内部截留的杂物及老化的生物膜带出滤池,恢复滤料表层生物膜活性,提高滤池污水处理质量。

曝气生物滤池的反冲洗主要实现以下目标:

  • 将整个滤池构筑物中残留固状物和剩余生物体清除;

  • 将滤料以不减少的方式进行处理;

  • 尽量降低能耗,即合理减少反冲洗耗水量和耗气量。

在反冲洗过程中,不管是气冲、气水冲、还是水冲,其反冲洗时间和反冲洗强度,都是决定曝气生物滤池反冲洗效果的重要因素:

  • 反冲洗时间不够或强度过低,则无法将固体截留物及脱落的生物膜带出曝气池;

  • 反冲洗时间过长或强度过大,则会破坏曝气池内部颗粒状填料,出现跑沙,破坏生物膜活性。

02
利用生物量及活性判断反冲洗强度
由于BAF反冲洗强度大小受滤料粒径、水质参数等因素等影响,所以冲洗强度参数无法统一。一般来水,反冲洗强度大小既要保证滤料有一定等膨胀,同时也要防止强度过大使滤料表面等生物膜全部脱落。
为了保证滤池的清洗程度和微生物量,有学者对反冲洗与微生物量及活性对关系进行量研究。

不同的反冲洗强度下,反冲洗后生物滤池单位体积滤料的平均耗氧量也不同,利用反冲洗前后滤池单位体积滤料平均耗氧量的变化,可以确定出生物滤池最佳的反冲洗强度。

  • 过小的反冲洗强度,生物活性增加较小;

  • 过大的反冲洗强度,生物量损失过大,使反冲洗后的生物耗氧量变小;

  • 合适的反冲洗强度是反冲洗前后生物耗氧量差值最小时的值。

生物量和生物活性作为生物滤池运行中两个重要的参数,二者的乘积为单位体积滤料的生物耗氧量。

它们同滤层高度之间具有良好的线性关系,对于上向流生物滤池来说,生物量随滤层高度逐渐降低,生物活性随滤层高度逐渐升高。

生物滤池内的生物作用主要是通过滤池内好氧微生物的代谢活动来完成的,生物耗氧量的变化可以反映宏观反冲洗效果的差异。

03
以有机、无机物相对含量确定时间
在冲洗强度一定的情况下,冲洗时间的长短决定着冲洗效果与运行成本,因此对反冲洗时间的控制很重要。

相关研究表明,可以通过反冲洗出水中有机与无机固体的相对含量表示生物膜的剥落程度,进而根据膜层内有机与无机物质相对含量的变化确定最佳反冲洗时间。

反冲洗出水中有机与无机固体的相对含量变化

研究认为,有机固体与无机固体比值曲线的转折点为最佳反冲洗时间。

冲洗初始时刻,最先脱离滤池的是滤料孔隙间弥合的老化生物膜,相对于滤料截留的无机悬浮物,老化生物膜中有机物质含量更高,即对应初始时刻有机与无机固体的较高比值。

随后,附着的生物膜开始在剪切力的作用下脱落进入反冲洗出水,首先脱离的是生物膜外层的胞外聚合物与吸附的无机物质,即无机物质相对含量增多,有机固体与无机固体的比值呈现下降趋势;

当继续进行反冲洗,附着的生物膜进一步脱落时,生物膜内层开始进入反冲洗出水使有机物质增多,有机与无机固体比值发生转折呈上升趋势。

综上所述,当有机固体与无机固体的比值发生转折时,说明反冲洗开始冲刷的是附着的生物膜内层,即反冲洗应当结束以保持适当的生物量。

此外,具BAF应用情况表明,反冲洗时间可直接通过反冲洗出水固体含量随时间的变化曲线确定,即较短时间内使反冲洗出水浊度达到峰值,且保证滤料不会出现较大的波动。

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