水處理技術:曝氣生物濾池（BAF）
一 、 曝氣生物濾池（BAF） 
曝氣生物濾池是 90 年代初興起的污水處理新工藝，已在歐美和日本等發達國家廣為流行。該工藝具有去除 SS 、 化學需氧量 、 BOD 、硝化、脫氮、除磷、去除 AOX （有害物質）的作用 ,其特點是集生物氧化和截留懸浮固體與一體，節省了后續沉淀池 ( 二沉池 ) ，其 容積負荷、水力負荷大，水力停留時間短，所需基建投資少，出水水質好：運行能耗低，運行費用省。
BAF 屬第三代生物膜反應器，不僅具有生物膜工藝技術的優勢，同時也起著有效的空間過濾作用 , 通過使用特殊的濾料和正確的配氣設計， BAF 具有以下工藝特點
1 、 采用氣水平行上向流，使得氣水進行極好均分，防止了氣泡在濾料層中凝結核氣堵現象，氧的利用率高，能耗低；
2 、 與下向流過濾相反，上向流過濾維持在整個濾池高度上提供正壓條件，可以更好的避免形成溝流或短流，從而避免通過形成溝流來影響過濾工藝而形成的氣阱；
3 、上向流形成了對工藝有好處的半柱推條件，即使采用高過濾速度和負荷，仍能保證 BAF 工藝的持久穩定性和有效性；
4 、采用氣水平行上向流，使空間過濾能被更好的運用，空氣能將固體物質帶入濾床深處，在濾池中能得到高負荷、均勻的固體物質，從而延長了反沖洗周期，減少清洗時間和清洗時用的氣水量；
5 、濾料層對氣泡的切割作用事使氣泡在濾池中的停留時間延長，提高了氧的利用率；
6 、由于濾池極好的截污能力，使得 BAF 后面不需再設二次沉淀池； 

二、BAF工藝流程說明
污水經格柵去除粗大漂浮、懸浮物后，進入出沉池或水解酸化池（強化預處理池）進行沉砂、除油和沉淀同時去除部分 SS 、 化學需氧量 、 BOD 等物質經預處理的污水進入第一級 BAF-C/N 濾池（或 DN 沉淀池），絕大部分 化學需氧量 、 BOD 在此進行降解，部分氨氮進行硝化（或反硝化）接著污水進入第二級 BAF-N 濾池（或 C/N 濾池），進行氨氮的徹底硝化及 化學需氧量,BOD 地進一步降解，同時進行化學除磷，以保證出水總磷≤ 0.5mg/l,NH3-N ≤ 5 mg/l,TN ≤ 10mg/l運行過程中，在一二級 BAF 底部進行供氧濾池運行一段時間后需對濾池進行反沖洗；反沖洗采用氣水聯合反沖洗，反沖洗污水通過排水緩沖池返回初沉池或水解酸化池，與原污水混和初沉池或水解酸化池的剩余污泥進行脫水處理，泥餅外運處置。若選用 DN 濾池 +C/N 濾池的脫氮工藝，則需將 C/N 濾池的出水回流 。 
三、BAF的技術特點 
1 、 總體投資省，包括機械設備、自控電氣系統、土建和征地費；
2 、占地面積小，通常為常規處理工藝占地面積的 1/5-1/10 ，廠區布置緊湊，美觀；
3 、處理出水質量好，可達到中水水質標準或生活雜用水水質標準；
4 、工藝流程短，氧的傳輸效率高，供氧動力消耗低，處理單位污水的電耗低；
5 、過濾速度高，處理負荷大大高于常規處理工藝；
6 、抗沖擊能力強，受氣候、水量和水質變化影響小，特別適合于寒冷天氣地區，并可間歇運行；
7 、可建成封閉式廠房，減少臭氣、噪聲對周圍環境的影響，視覺感官效果好；
8 、運行管理方便，便于維護；
9 、全部模塊化結構，便于進行后期的改擴建；

四、BAF的工藝性能 
過濾速度：2～8m/h（反硝化時>10m/h) 反沖洗空氣速度：60～90m/h
固體負荷能力：4～7kg/ BOD 有機負荷：2～6kg/.d
化學需氧量 有機負荷： 4～12kg/.d 系統氧效率：30 ～35%
城市污水處理噸水造價：800～1000元 硝化（10 ℃）：0.6～1.0kg/.d
脫氮(10℃)：1.5～2.5kg/.d 反沖洗水量：5～6升/ ㎡.s
產泥量：0.6～0.7kg/去除kgBOD.d 城市污水處理噸水電耗：0.2 ～0.25度

五、BAF的適用范圍 
BAF可廣泛用于水體富營養化、生活污水、市政污水、生活雜排水、食品加工、釀造、化工、制藥、印染等可生化的污水和廢水處理 。主要運用于有機物含量低而氨氮含量高的污水（如中水）

BAF污水處理生活污水方案
第一章、二級達標出水方案
一、工程概況
工程概況
看守所是一座人口密度較高的監管場所，污水為一般生活污水，但是未經處理就直接排放，一旦發生疫情后果不堪設想。為了保證看守所的監管人員身體健康，保護周圍環境安全，根據看守所邀請特制定本方案。現有水量看守所未提供，水量按每人每天0.2m3計算，看守所人數按300人計，則每天生活污水有:300人×0.2m3＝60m3/d。這60m3的污水從幾個方向由明溝匯集到污水處理站。因此本方案首先考慮污水的清污分流（具體情況將在說明中寫出），其次是污水處理工藝方案設計。本方案僅供參考。
設計依據：
《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）二級排放指標；
《室外排水設計規范》（GBJ14-87）1997年版；
《給排水設計手冊》（第一、第二版）；
看守所相關地形情況
設計原則：采用先進、成熟的污水處理技術進行方案設計。
采用適合的監測儀表和自動控制技術，方便管理和操作。
采用優質可靠的材料、設備，以保證處理系統長期、連續、可靠的運行。
方案設計時充分考慮到今后改擴建成中水回用站，可以在原有工藝構筑物上增加較少的設備使處理后水質達到中水回用標準。
設計范圍：
該方案設計為看守所生活污水處理工程設計。其中包括設計范圍內的全部處理設備、水處理構筑物、工藝介紹、投資費用估算、運行費用估算等的工藝處理方案的設計。
設計規模：
按每人每天產污水0.2m3、人口300人計，確定處理站污水處理規模為：60m3/d。
設計出水污染指標：
CODCr:200－400mg/L SS：200－300mg/L BOD5: 120－240mg/L
設計出水標準：
設計出水指標執行：
《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）二級排放指標
CODCr:120 mg/L BOD5:60 mg/L SS:200 mg/L PH:6.0-9.0
二、工藝方案選擇
生活污水的特點
生活污水屬于低濃度易處理污水。目前生活污水處理工藝技術成熟，本方案中采用的BAF（曝氣生物濾池）是目前生活污水處理回用工藝中比較先進的技術。
曝氣生物濾池（biological aerated filter）簡稱 BAF，是 20世紀 80年代末 90年代初在普通生物濾池的基礎上開發的污水處理新工藝，曝氣生物濾池在歐美和日本等發達國家廣為流行，目前世界上已有數百多座大大小小的污水處理廠采用了這種技術。該技術不僅可用于水體富營養化處理，而且可廣泛地被用于城市污水、小區生活污水、生活雜排水和食品加工廢水、釀造和造紙等高濃度廢水的處理。隨著研究的深入，曝氣生物濾池從單一的工藝逐漸發展成系列綜合工藝，具有去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮除磷、除去AOX（有害物質）的作用，其最大特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節省了后續二次沉淀池，在保證處理效果的前提下使處理工藝簡化。此外，曝氣生物濾池工藝有機物容積負荷高、水力負荷大、水力停留時間短、所需基建投資少、能耗及運行成本低，同時該工藝出水水質好，能滿足進水有機物濃度很低的污水處理要求。
曝氣生物濾池是普通生物濾池的一種變形形式，也可看成是生物接觸氧化法的一種特殊形式，即在生物反應器內裝填比表面積極高的顆粒填料，以提供微生物膜生長的載體，并根據污水流向不同分為下向流或上向流，污水由上向下或由下向上流過濾料層，在濾料層下部鼓風曝氣，使空氣與污水接觸，污水中的有機物與填料表面生物膜通過生化反應得到穩定和去除，填料同時起到物理過濾作用。
曝氣生物濾池有以下優點：A、總體投資省，包括機械設備、自控電器系統等直接一次性投資比傳統方法低1/4；B、占地面積小，主要構筑物通常為常規處理廠占地面積的1/10－1/5；C、氧的傳輸效率高，供氧動力消耗低，處理單位污水電耗低，運行費用比常規處理低1/5；D、過濾速度高，處理負荷大大高于常規處理工藝；E、抗沖擊性能好，受氣候、水量和水質變化影響小；F、運行管理方便，便于維護；G、全部模塊化結構，便于進行后期的改擴建。