曝气生物滤池法污水处理工艺全解析

随着工业化和城市化的发展，污水处理成为保护水资源和生态环境的关键环节。曝气生物滤池法作为一种先进的污水处理工艺，在污水处理领域发挥着重要作用。

一、曝气生物滤池法污水处理工艺介绍

基本原理

曝气生物滤池法是将生物接触氧化法与过滤相结合的污水处理技术。它以粒状滤料为载体，在滤料表面生长着大量的微生物膜。污水从滤池上部进入，通过滤料层，污水中的有机物、氨氮等污染物被微生物膜吸附、分解。同时，通过底部曝气向滤池内提供溶解氧，满足好氧微生物的代谢需求，实现对污水的净化。

结构组成

曝气生物滤池主要由池体、滤料层、承托层、曝气系统、反冲洗系统和排水系统等部分组成。

滤料层：是核心部分，通常采用比表面积大、孔隙率高、吸附性能好的滤料，如陶粒、火山岩等。滤料为微生物提供附着生长的场所，同时对污水中的悬浮物起到过滤作用。

承托层：位于滤料层下方，主要作用是支撑滤料，保证滤料的稳定，同时使曝气均匀分布。

曝气系统：负责向滤池内提供充足的溶解氧，一般由曝气头或曝气管组成，通过合理设计曝气布局，确保溶解氧在滤池内均匀分布，满足微生物的生长需求。

反冲洗系统：随着运行时间的增加，滤料表面会积累大量的污泥和杂质，影响处理效果。反冲洗系统通过定期对滤池进行反冲洗，去除这些杂质，恢复滤池的处理能力。

排水系统：将处理后的清水排出滤池，保证滤池内水位稳定，维持正常运行。

运行流程 

污水首先经过预处理，去除大颗粒悬浮物等杂质后进入曝气生物滤池。在滤池中，污水自上而下通过滤料层，与附着在滤料表面的微生物膜充分接触，污水中的有机物被微生物分解为二氧化碳和水，氨氮被硝化细菌转化为硝酸盐氮。处理后的水通过排水系统排出滤池。随着运行时间的推移，滤料表面的微生物膜不断增厚，截留的杂质增多，导致水头损失增大，此时反冲洗系统启动，通过气水联合反冲洗，去除滤料表面的污泥和杂质，使滤池恢复正常运行状态。

二、曝气生物滤池法的优点

处理效率高

由于滤料的比表面积大，为微生物提供了丰富的附着场所，使得单位体积内的微生物数量众多，因此对有机物、氨氮等污染物的去除效率高。同时，生物氧化和过滤过程同时进行，大大缩短了处理时间，提高了污水处理效率。

占地面积小

与传统的污水处理工艺相比，曝气生物滤池法处理效率高，在相同处理规模下，所需的池体体积较小，占地面积也相应减少。这对于土地资源紧张的地区，如城市中心区域或工业密集区，具有很大的优势。

出水水质好

该工艺不仅能够有效去除污水中的有机物和氨氮，还能通过过滤作用去除部分悬浮物，使得处理后的出水水质清澈，各项指标能够满足较高的排放标准，甚至可以满足中水回用的要求。

运行稳定性好

曝气生物滤池内的微生物生长环境相对稳定，对进水水质和水量的变化有一定的适应能力。只要保证合适的曝气条件和反冲洗频率，系统能够长期稳定运行，不易出现污泥膨胀等问题。

三、曝气生物滤池法的缺点

滤料易堵塞

由于污水中的悬浮物和微生物代谢产物会不断在滤料表面积累，随着运行时间的增加，滤料容易出现堵塞现象。堵塞会导致水头损失增大，影响污水的正常流动和处理效果，需要频繁进行反冲洗。

反冲洗操作复杂

为了保证滤池的处理效果，需要定期进行反冲洗。反冲洗过程需要精确控制气水比、反冲洗时间等参数，操作较为复杂。如果反冲洗不当，可能会导致滤料流失或微生物膜受损，影响滤池的正常运行。

对进水水质要求较高

曝气生物滤池法对进水的悬浮物含量、有机物浓度等有一定要求。如果进水悬浮物过高，会加速滤料堵塞；进水有机物浓度过高，则可能超出微生物的处理能力，导致处理效果下降。因此，需要对进水进行严格的预处理。

能耗较高

为了保证滤池内有足够的溶解氧供应，曝气系统需要持续运行，这使得该工艺的能耗相对较高。此外，反冲洗过程中也需要消耗一定的能量，增加了运行成本。

四、曝气生物滤池法污水处理工艺适用场景

城市污水处理厂升级改造

传统城市污水处理厂面临处理能力不足、出水水质标准提高等问题时，曝气生物滤池法可作为升级改造的有效选择。其占地面积小的特点，能在有限空间内提升处理效率，强化对有机物、氨氮等污染物的去除，满足日益严格的环保要求，保障城市污水处理系统稳定运行。

工业园区污水处理

工业园区废水成分复杂，水质、水量波动较大。曝气生物滤池法对水质变化有一定适应能力，能有效处理多种工业废水，如印染、化工等行业废水经预处理后的后续处理。通过调整滤料和运行参数，可针对性去除特定污染物，确保达标排放。

生活小区污水处理

生活小区产生的生活污水相对稳定，对处理设施占地空间有限制。曝气生物滤池法处理效率高，能在较小空间内实现污水净化。处理后的水可用于小区绿化灌溉、道路冲洗等回用目的，实现水资源的循环利用，提高小区水资源利用效率。

中水回用处理

在对中水回用要求较高的场所，如大型公共建筑、宾馆等。曝气生物滤池法能有效去除污水中的有机物、悬浮物和氨氮，使处理后的水质满足中水回用标准。经过该工艺处理的中水可用于冲厕、洗车等，减少对新鲜水资源的依赖，降低用水成本。

五、经过曝气生物滤池法处理后水质能达到的标准

化学需氧量（COD）

在进水水质稳定、工艺运行正常情况下，处理后出水 COD 一般能降至50 - 100mg/L。对于 COD 初始浓度较低且处理工艺优化的情况，出水可达到50mg/L以下，符合国家一级 A 排放标准。若进水 COD 浓度较高，经处理后也通常能控制在150mg/L以内，满足多数地方排放标准要求 。

生化需氧量（BOD）

正常运行时，曝气生物滤池可使出水 BOD 稳定在10 - 20mg/L。当进水 BOD 浓度适中且微生物活性良好时，出水 BOD 能低至10mg/L以下，说明水中可生物降解有机物已得到有效去除。

氨氮（NH₃ - N）

在适宜的温度、溶解氧等条件下，处理后的氨氮含量一般可稳定控制在5 - 8mg/L。即便在冬季水温较低影响微生物活性时，通过适当调整运行参数，氨氮也能维持在10mg/L左右，有效控制水体富营养化风险。

总磷（TP）

通常情况下，总磷可降至1 - 2mg/L。对于总磷排放要求严格的地区，结合化学辅助除磷等手段，总磷能进一步降低至0.5mg/L以下。

悬浮物（SS）

处理后的出水 SS 一般可稳定在10 - 20mg/L，使出水水质清澈。这得益于曝气生物滤池的过滤功能，有效截留了水中的悬浮杂质。

其他指标

pH 值通常维持在6 - 9的范围内，符合污水排放的基本要求。此外，处理后的出水在色度、浊度等方面也能得到明显改善，达到相应的排放标准。

六、结语

综上所述，曝气生物滤池法污水处理工艺具有处理效率高、占地面积小等优点，但也存在滤料易堵塞、反冲洗复杂等缺点。在实际应用中，需要根据具体的水质、水量和场地条件等因素，综合考虑是否选用该工艺，以实现污水处理的高效、稳定运行。