近年來我建設(shè)了若干座上向流曝氣生物濾池（ubaf），形式所變化，其構(gòu)造類似給水v型濾池。配水配系統(tǒng)設(shè)于濾池底部，采用鋼筋混凝土濾板和長柄濾頭。為防止濾料流失，在出水堰前加設(shè)柵形穩(wěn)流板，出水堰面做成60°斜坡。沖洗方式仍為三段式水反沖洗，需設(shè)反洗水泵。當對出水脫氮要求時，一般需采用兩級曝氣生物濾池，通過控制供氧在濾層內(nèi)分別造就缺氧或好氧環(huán)境，令生物膜上繁殖的優(yōu)點菌種分別為好氧異養(yǎng)菌或硝化菌、反硝化菌，從而達到除碳及脫氮。除磷則以化學絮凝法為主（濾前投加鐵鹽或鋁鹽），濾池內(nèi)聚磷菌在厭氧與好氧交替情況下對污水中磷的過剩攝取能力進行生物除磷為輔。此外，我還在給水預處理上曝氣生物濾池的范例。它成功地降低了微污染原水的cod、nh3-n、no2和aoc，提高出水的水質(zhì)和生物穩(wěn)定性。曝氣生物濾池具流程筒單，水力負荷及容積負荷大，占地小，投資省，較低，等優(yōu)點，既適用于大中小型的城市生活污水及某些工業(yè)廢水處理（如啤酒、印染、食品加工廢水），也可用于給水預處理。但是，它的池體結(jié)構(gòu)較復雜，設(shè)備較多，自動化程度較高，要求較高的建造質(zhì)量及管理水平。本文結(jié)合工程實踐討論上向流曝氣生物濾池（ubaf）設(shè)計施工應注意的若干問題 。

1.主要參數(shù)

進水水質(zhì)（mg/l）∶cod 100-1000　 bod5 50-350　 ss 50-350　 tkn 15-60　 nh3-n10-40

出水水質(zhì)（mg/l）∶cod<40　 bod5<20　 ss<20　 nh3-n<10　tkn<15

容積負荷ns∶2-6 kg bod5/(m3.d)　 4-12 kgcod/(m3.d)

ns取值與進水、出水水質(zhì)密切相關(guān)。機物容積負荷越高，出水中機物剩余濃度也越大。例如，城市污水要求出水bod510-20 mg/l，ns可取3.5-5.0，當要求出水bod55-10 mg/l時，ns則應降為2.5-3.2。當ns>3時，nh3-n的去除受抑制，ns>4時，nh3-n的去除受明顯抑制。硝化脫氮要求時，還應考慮硝化負荷，一般為0.3-0.8kgnh3-n/(m3.d)。故應根據(jù)原水性質(zhì)及處理要求選取合適的ns值。

水力負荷∶3-6m3/m2.h

去除率∶cod>90% 　bod5>90%　 nh3-n>90%　ss>90%

濾料∶濾料除粒度、密度、空隙率、機械強度、化學穩(wěn)定性、不含毒、害物質(zhì)等方面的要求外，重要的是比表面積。比表面積越大，單位濾料中生長的微生物量越多，生化處理效率越高。材質(zhì)可用輕質(zhì)陶粒、煙煤、石英砂、塑料等，以園形輕質(zhì)陶粒濾料較佳。粒徑3-6mm，濾層厚度2.5-4.5m。

沖洗強度∶水4-10 l/m2.s ，12-20 l/m2.s ，濾層膨脹率約10% 。

沖洗方式∶長柄濾頭配水配。先洗3-5min，然后水聯(lián)合洗3-5min，后單水洗3-5min。通過沖洗把濾層內(nèi)截留的污泥及老化的生物膜出，但沖洗強度不可過大，以保留足夠的活性生物膜，為下一周期生化處理能力的恢復創(chuàng)造條件。沖洗耗水量為濾水量的7-10%。

曝∶為微生物提供生長繁殖所需的溶解氧，并攪動濾層，促進老化膜脫落更新的功能。需氧量約0.42－0.8kgo2/kg bod5，可用安裝于濾板面上的穿孔管或空擴散器（曝頭）配。為防止水倒流，反沖洗空干管及曝干管的管底應局部抬高至濾池高水位之上500mm。

工作周期∶24-48h

單格過濾面積∶50-100m2

2. 池型

為了反沖洗效果，單池面積不宜太大（≤100 m2），平面上通常采用矩形，單側(cè)配水配，縱橫向長度比1∶1.2－1∶1.5，縱向（短邊）長≤8 m并應在橫向（長邊）前端沿長設(shè)配水配室均勻地配水配。進水孔位于濾池底板面上。進孔應與濾板底持平或稍低，孔徑（50-80mm）不宜過大。某工程設(shè)計池橫向兩端各一米多長進水進孔，濾梁面又平衡孔；進孔位于濾板底下300mm處，孔徑d100mm，導致反沖洗時濾池兩側(cè)由于濾梁阻隔沒反洗空通過，中部則發(fā)生嚴重的射流，布顯然均勻可言。

3.濾板、濾梁

曝氣生物濾池濾板、濾梁的設(shè)計施工要求與給水v型濾池相同，濾梁設(shè)計除了縱向強度外還應具備必要的橫向剛度，以抵御濾板安裝時可能發(fā)生的水平力的。濾板、濾梁的強度應比池體砼提高一級，其制作、安裝的精度要求很高，一般土建單位難以達到，應交由用鋼模。濾板宜采用臥式模具，每次一塊，脫模時間為24h（夏季高溫時應不少于16h即兩天三脫模）。為縮短制作、安裝周期，人曾采用abs板材制作底模整體現(xiàn)澆濾板，但因底模凹凸不平，配配水不夠均勻，且造價與預制相比增加50-100％。 某單位采用立式模具，據(jù)稱每次可五塊。但模具內(nèi)體除困難，所產(chǎn)濾板泡很多，強度很低；鋼筋位置難固定，露筋多；濾板邊緣密實度更低，毛刺、缺損、掉角甚多，導致部翻工重做。某工程把濾梁交由濾池土建單位現(xiàn)場澆制，雖然施工時費煞了苦心，但拆模后檢查仍不少預埋螺栓偏位過大（濾板安裝位置不足，一格池甚至多達20塊濾板放不下），梁身彎曲不直（突出部位濾頭桿插入受阻，凹陷部位濾板支承面不夠，應力過于集中），梁面大水平誤差竟達19mm，直接影響濾板的安裝和使用壽命。

4.濾頭與開孔率

曝氣生物濾池通常采用小阻力配水系統(tǒng)（長柄濾頭）。濾池進水雖然已經(jīng)預處理，其中的懸浮物質(zhì)仍然較多，且較粗大，別是生活污水粘稠物質(zhì)多，水中混許多塑料薄膜碎片，對濾頭危害很大。為了避免堵塞，濾頭縫隙應比給水濾頭寬（2.0-2.5mm），每個濾頭縫隙總面積約250-350 mm2。開孔比可比給水濾池大，約0.011-0.015。配孔直徑2.0-2.5 mm，位置應在濾桿絲扣之下或與濾板底面平，它與濾桿下端的配水條形孔的距離應保持150-200mm以上。開孔比過大除了影響反沖洗均勻性外，還導致配水配穩(wěn)定性下降（對反洗系統(tǒng)內(nèi)其它因素的微小變化敏感）。某工程采用開孔比0.027，濾頭配孔（d=4mm）位置偏低（距濾板底238mm，距配水條形孔僅50mm），試運轉(zhuǎn)時發(fā)現(xiàn)不僅沖洗不均勻，產(chǎn)生了強烈的脈沖；而且當空壓力變化墊層下界面發(fā)生波動時，大量空從下界面降低的區(qū)域內(nèi)之濾頭（通過配水條形孔）噴射而出，即產(chǎn)生所謂“墊層擊穿”現(xiàn)象。

5.承托層

給水v型濾池濾頭縫隙窄（0.25-0.3mm）,開孔比?。s0.008-0.01）配水較均勻，濾料一般采用均粒（0.9-1.2mm）石英砂，礫石承托層可簡化為一層（粒徑2-4mm，厚100-150mm）。曝氣生物濾池濾頭縫隙寬，開孔比大，沖洗強度較大，濾料為3-6mm的陶粒濾料，礫石承托層建議分為2-4mm，4-8mm，8-16mm三層布置，每層厚50-100mm。

6.濾頭防堵

上向流曝氣生物濾池從濾板下進水，水中含較多懸浮物（別是塑料薄膜碎片），濾頭堵塞難以避免，一旦出現(xiàn)很難清洗。某污水曾因此而導致反沖洗時把濾板掀翻這樣的嚴重后果。設(shè)計上除在池壁濾板底高度下設(shè)檢修人孔外，還應考慮必要時利用濾池水位迅速地從上而下逆向沖洗濾頭把堵塞物走的相應措施。

7.壓縮空系統(tǒng)

曝氣生物濾池與給水v型濾池一樣通常采用動蝶閥控制。后者的動力是壓縮空。壓縮空應經(jīng)過仔細的過濾、干燥然后通過管道輸送到各動閥門的電磁閥上。壓縮空系統(tǒng)的管道由于接頭多，施工時應注意其密性。否則會由于漏導致空壓機頻繁起動，既浪費能源又影響空壓機的壽命。為減少空壓機起動頻率，系統(tǒng)內(nèi)另配一個較大的貯罐是必要的。管道材質(zhì)采用不銹鋼管（或縫鋼管），焊接接頭。通往各格濾池或設(shè)備（反洗水泵、鼓風機）的支管前端應控制閥門（法蘭連接），便于分段檢修。鍍鋅鋼管（絲扣連接）接頭密性較差；內(nèi)壁生銹，銹斑一旦脫落便會堵塞電磁閥。某工程采用鋁塑復合管，雖可防止銹蝕，但因其剛度不足，時在空壓力下接頭處容易脫開。

8.土建質(zhì)量

曝氣生物濾池對土建施工質(zhì)量的要求與給水v型濾池相同。一般土建施工單位對此往往不了解或不重視。設(shè)計院及監(jiān)理必須反復強調(diào)，加強過程監(jiān)控，逐條逐項落實。尤其是某些關(guān)鍵部位，如池壁平直度，相鄰池壁垂直度，進進水孔孔標高、間距、方向，進出水溢流堰堰水平度及標高，預留孔、預埋件的位置及其固定程度，模板支撐的可靠性等等，更應層層把關(guān)，反復檢查驗收。池內(nèi)壁下部四周的凸緣（支承濾板及不銹鋼壓板用）應與池壁同時澆筑，否則凸緣與池壁砼分離，反沖洗時接合面容易漏。預埋鋼板螺栓、防水套管的安裝定位也是一個薄弱環(huán)節(jié)，必須在模板安裝時把它們固死，防止?jié)补囗胚^程中移位，否則會給后續(xù)的設(shè)備、管道安裝帶來很大的困難。某工程澆灌池壁后發(fā)現(xiàn)預埋不銹鋼螺栓（固定濾板用）少了十多支，便采用同口徑不銹鋼膨脹螺栓補足。這顯然是錯誤的。因為螺栓孔內(nèi)混凝土在水的侵蝕下一旦溶化，磨擦力便喪失殆盡。此情況下，建議采用化學錨著不銹鋼螺栓補救，但較高。某工程進孔采用預埋d=100mmpvc短管形式，短管與該處池壁同厚（580mm）。由于設(shè)計文件對該孔安裝精度沒提要求，施工單位也疏忽大意安裝不牢，結(jié)果各孔高低不一（實測大誤差達95 mm），方向各異（指短管走向，明顯地向上下左右偏移的約占一半），參差不齊，對配均勻性影響很大。

9.空管道吹掃

曝氣生物濾池的空管道壓縮空管、反沖管及曝管，它們在通水沖洗、壓力試驗并干水分后均需使用空進行吹掃（曝管吹掃應在曝頭安裝前進行）。操作的依據(jù)是«工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范（gb50235-97）»，吹掃風速宜不低于20m/s。應先吹掃壓縮空

管道，后吹掃反沖管及曝管。吹掃源分別利用已安裝好的空壓機、反洗鼓風機和曝風機。吹掃順序應按（離源）先近后遠，逐段吹掃（其余段應關(guān)閉相應支管的控制閥門）。驗收合格的規(guī)準是：待出風口目測水漬、粉塵后，在該處放置一塊涂上白漆的木制靶板，5min內(nèi)靶板上不發(fā)現(xiàn)鐵銹、塵土、水分及其它雜物，即為合格。

10.調(diào)試

曝氣生物濾池的配水配及曝系統(tǒng)安裝過程應進行以下項驗收測試∶

⑴濾板安裝平整度測試　　

濾板制作的外表質(zhì)量（指單塊表面平整度、外形幾何尺寸誤差等）是安裝質(zhì)量的前提條件之一，其是使濾板安裝后上、下表面盡可能水平、光滑，所濾頭桿上的孔、配水條形孔保持在同一高度上，以提高水反沖洗均勻性和穩(wěn)定性。安裝平整度測試在濾板安裝后進行。用水平儀抽檢（以毫米刻度的鋼直尺為標尺）濾板的上表面，要求單塊濾板安裝平整度誤差≤1 mm，單格濾池內(nèi)安裝平整度誤差≤5 mm。

⑵濾板嵌縫密性測試　

濾板嵌縫養(yǎng)護完成后，檢查嵌縫應平整、孔、裂紋；不銹鋼壓板安裝應平穩(wěn)牢固。向部濾頭座擰上堵頭（除其中一個接出壓表外），往池內(nèi)注入約20cm深水，開動反洗風機或空壓機供，通過閥調(diào)整濾板下壓力。試驗壓力0.04－0.05mpa，恒壓10min。所嵌縫均泡冒出為合格。否則應詳細記錄漏點位置，水修復后重新試驗直至合格為止。本項測試務必控制好試驗壓力，壓力過高會導致掀翻、打爛濾板濾梁。

⑶濾頭配均勻性測試　　

卸下堵頭擰上濾頭。濾頭安裝應由經(jīng)驗的師傅使用扭矩鈑手進行，防止用力不均。檢查濾頭損壞，位置正確，安裝牢固。放水入池，水位以淹沒濾頭部為準（此時已足夠水量通過濾頭滲至濾板下面）。開動反洗風機向該池供。俟風機運轉(zhuǎn)正常后，觀察檢查濾頭損壞、松脫（個別濾頭出別大），反沖洗配是否均勻。

⑷曝頭配均勻性測試　　曝頭及其配管道安裝完成后，檢查支架及曝頭安裝位置是否正確，松動。往池內(nèi)注水，水位高于曝頭約20cm。啟動曝風機，俟其運轉(zhuǎn)正常后，觀察檢查曝頭損壞、松動（個別曝頭出別大），配是否均勻。

結(jié)語

曝氣生物濾池（baf）是一種的給水、污水生物處理工藝，具、、適用等優(yōu)點，值得進一步研究推廣。但是其構(gòu)造相對復雜，建造質(zhì)量要求較高，必須在設(shè)計、施工中認真對待，妥善解決。