第十章 新工艺

第十章新工艺第一页，共四十五页，编辑于2023年，星期五一.ICEAS工艺

ICEAS工艺的中文名称是间歇式循环延时曝气活性污泥法，连续进水、周期排水，是一种变型SBR工艺，其基本的工艺流程如图所示。第二页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

特点有：

1.ICEAS的沉淀状态与经典的SBR系统不同，经典SBR系统属于理想沉淀，而ICEAS沉淀受到积水的扰动。为了减少进水带来的扰动，ICEAS反应池一般为长方形，进水、出水分别布置在两端，近似于平流沉淀池。为防止池长过长造成水平流速过大和污泥容易向出水端积聚的缺点，长宽比一般为(2~4):1。

2.由于连续进水，ICEAS系统也就丧失了经典SBR理想推流的优点，同时对有机物尤其是对难降解有机物的去除率受到了限制。由于ICEAS的流态趋于完全混合式，因此控制污泥膨胀的功能较低，为此ICEAS必须设置选择区，选择区可以处于缺氧状态也可以处于厌氧状态。第三页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

3.ICEAS采用连续进水，不用多次切换进水阀门，控制管理比经典SBR简单，因此可应用于较大型污水处理厂。

4.ICEAS系统的运行周期一般为4~6h,两个池子交替运行，不同时曝气和排水，因此所需要的曝气设备、管道及排水管渠都可以按单池所需要的一半配置。这是ICEAS系统的优点，但ICEAS系统曝气时间和非曝气时间为1：1，设备利用率和曝气池容积的利用率较低。第四页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

二.CAST工艺循环式活性污泥法CAST是SBR工艺的一种新型式,是在ICEAS工艺的基础上发展而来的。与ICEAS工艺相比，预反应区容积较小变成更加优化合理的生物选择器。。CAST工艺的最大特点是将主反应区中的部分剩余污泥回流到选择器中，沉淀阶段不进水，使排水的稳定性得到保证。通行的CAST按流程可分为三个部分:生物选择器、缺氧区和好氧区，这三个部分的容积比通常为1:5:30。其基本的工艺流程如图所示。

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特点：

1.由于在反应器人口处设置了一个生物选择器，并进行污泥回流，保证了活性污泥在选择器内经历一个高负荷阶段，从而有利于系统中絮凝性细菌的生长并提高污泥的活性，使其能快速地去除废水中溶解性易降解有机物，并有效地抑制丝状菌的生长和繁殖。这样使得CAST系统可以在进水情况发生变化和反应器处于完全混合流态的条件下，能够正常运行而不发生污泥膨胀。

2.CAST反应池中的混合液污泥浓度在最大水位时与传统的定容活性污泥法系统基本相同，但由于曝气结束后的沉淀整个池子容积均可用于泥水分离，其泥水分离效果要明显优于传统活性污泥法。另外，CAST沉淀阶段不进水，保证了污泥沉淀时没有水力干扰，也是沉淀效果好的一个原因。曝气阶段结束后，混合液中微生物的高活性有利于沉淀初期的絮凝作用，也能加强沉淀效果。第六页，共四十五页，编辑于2023年，星期五3.CAST系统的循环过程中，反应器的水位由初始的设计最低水位逐渐上升到最高设计水位，再从最高水位降低到最低水位完成一个循环过程，这种可变容积运行提高了系统对水质、水量波动的适应性，使得操作运行更加灵活。

4.CAST工艺设有缺氧混合工序，但能在曝气阶段通过控制条件，有效地进行硝化和反硝化；另外，非曝气阶段沉淀污泥床也有一定的反硝化作用，通过污泥回流带回生物选择器的硝酸盐氮也能得到反硝化，使系统具有良好的脱氮效果。CAST系统使活性污泥反复经过好氧和缺氧的循环，有利于聚磷菌在污泥中的生长和积累，进而使选择器中活性污泥微生物能快速吸附和吸收大量易降解溶解性有机物，再通过排出剩余污泥保证了磷的去除。第七页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

5.采用多池串联的运行方式，虽然单池为完全混合流态，而整体可以呈现推流式流态。这样一来，不仅保证处理效果的稳定，而且提高了反应器容积的利用率。

6.CAST工艺不用设置初沉池、一二沉池，用于生物选择器的回流比仅为20%远低于传统的活性污泥法的回流比，因此回流污泥泵站规模较小。因此，CAST工艺基建投资较低。同时，CAST工艺流程简单，白动化程度高，采用组合式模块结构，布置紧凑，有利于扩建和分期建设。第八页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

三.MSBR工艺

MSBR又称改良式序列间歇反应器，MSBR结合了传统活性污泥法和SBR的优点，在恒水位下连续运行，采用单池多格方式，省去了多池工艺所需的连接管道、泵和阀门等设备或设施，由流程特点看，MSBR实际相当于由A2/O工艺与SBR工艺串联而成，因而同时具有很好的除磷和脱氮作用。基本流程示意图见下图。第九页，共四十五页，编辑于2023年，星期五第十页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

特点：

1.MSBR系统从连续运行的厌氧单元进水，而不从SBR单元进水，将大部分好氧量转移到连续运行的主曝气池中，提高了设备的利用率。同时，从连续运行单元进水，可以提高整个系统承受水力冲击负荷和有机负荷的能力。

2.MSBR系统使用低能耗、低水头的回流设施，既有一污泥回流又有混合液回流，从而可以提高系统中各个单元内MLSS的均匀性，特别是增加了连续运行单元的MLSS浓度。

3.在MSBR系统SBR池中间设置底部挡板，避免了水力射流的影响，改善了水的流态，使得SBR池前端的水流状态是由下而上，而非通常的平流状态、，这样可以使系统混合液能够利用高浓度的沉淀底泥作为截留层，截留过滤污水中的悬浮颗粒同时完成底泥内碳源反硝化作用二在过滤截留过程中能保证较高的沉淀污泥浓度，使得剩余污泥排放浓度高，减少排放的数量。

4.MSBR系统采用空气堰控制出水，而不是采用出水初期放空的形式排除已经进人集水槽内的悬浮物质，防止了曝气期间的任何悬浮物进人出水堰，从而有效地控制了出水中的悬浮物含量。第十一页，共四十五页，编辑于2023年，星期五5.MSBR在循环处理过程中综合了多种工艺的特点，使系统保持了较高的污泥浓度MLSS和良好的混合效果，而且在沉淀区存在良好的污泥滤层保证了很好的有机碳去徐率。MSBR系统的实际水力停留时间长，硝化反应进行的比较彻底、沉淀过程也能继续反硝化，因此脱氮效率较高。

6.MSBR系统同时采用多种途径避免硝酸盐氮进人厌氧段，比如序批池缺氧、好氧交替运行，减少了回流污泥混合液的硝酸盐氮；在回流混合液进入泥水分离之前，缺氧池对剩下的硝酸盐氮继续进行反硝化；泥水分离区的设置浓缩了回流至厌氧段的污泥，也减少了硝酸盐氮进入厌氧段的机会。回流量小又减少了VFA因回流而造成的稀释，也就相当于增加了厌氧段的实际水力停留时间，使MSBR系统在较小的反应体积内具有较高的除磷效果，而且容易控制。第十二页，共四十五页，编辑于2023年，星期五四.UNITANK工艺特点

UNITANK工艺在恒定水位下连续运行，从其一单个反应池来具有SBR的特征。但从整个系统来看，UNITANK工艺已经不属于SBR工艺，而与交替式氧化沟非常相似，更接近于传统的活性污泥法。UNITANK工艺三个长方形池体构成，三个池体之间构成了一种串联形式，具有一定推流的意义，弥补了单个反应器的完全混合的缺点。第十三页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

与经典SBR相比，UNITANK工艺主要改进点有四个：①UNITANK系统在恒定水位下交替运行，水力负荷稳定，因此可以降低对管道、阀门、水泵等水力设施或设备的要求，从而降低系统的运行成本。②UNITANK系统反应池的容积能够得到连续应用，因而其结构更加紧凑，减少占地面积。③水位恒定一可以利用表曝机等多种曝气方式，出水堰的构造变得简单，可以使用固定出水堰，不再使用随水位变化的浮式出水堰或其他类型的灌水器。④厌氧及缺氧过程可以明确分开，而SBR系统的厌氧及缺氧过程在充水工序是难以分开的。第十四页，共四十五页，编辑于2023年，星期五UNITANK系统的优点可以归纳为四点：①UNITANK系统集中了SBR、传统活性污泥法、三沟式氧化沟的优点，克服了SBR间歇进水、三沟式氧化沟占地面积大、传统活性污泥法设备多的缺点。②采用近似于三沟式氧化沟的运行工况而能连续进水，处理场不设初沉池、二沉池及污泥回流系统;可以利用传统活性污泥法同样的曝气装置，使处理构筑物深度较大，从而使处理场占地较小，仅为三沟式氧化沟法的1/3~1/2。③可以实现全部计算机管理，自动化程度高，运行管理简单。且因机电设备较少，所以计算机管理也相对简单易行。④UNITANK系统的投资仅为三沟式氧化沟法的1/2.左右，管理人员也只需要三沟式氧化沟法的1/6~1/4。第十五页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

五.滗水器滗水器是一种收水装置，是一种能够在排水时随着水位升降而升降的浮动排水装置。滗水器一般由收水装置、连接装置和传动装置组成。滗水器的排水特点是随水位的变化而升降及时将上清液排出，同时不对池中其他水层产生扰动。为了防止浮渣随水一起排出，滗水器的收水口一般都淹没在水面下一定深度，而不像可调出水堰那样水流从堰顶溢流出去。

1.SBR系统滗水器的类型及特点

SBR系统滗水器从运行方式上可分为虹吸式、浮筒式式、旋转式等，从堰口形式上可分为直堰式和弧堰式等。除虹吸式滗水器只有自动式一种传动方式外，其余三种运行方式的滗水器都有机械、自动或机械自动组合的传动方式。第十六页，共四十五页，编辑于2023年，星期五第十七页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

第二节曝气生物滤池

曝气生物滤池（BAF）也称作淹没式曝气生物滤池（SBAF，SubmergedBiologicalFilter），该工艺充分借鉴了生物接触氧化工艺和给水处理中快滤池的基本设计思路，通过使用特殊的过滤介质，使其集曝气供氧、快速过滤、定期反冲于一体，并以不同的运行方式实现对有机物、SS和氮磷的去除。自法国OTV公司在20世纪90年代开发并应用世界上第一座BAF以来，引起了废水处理领域对其的广泛研究，该工艺亦取得了长足的发展，工艺不断成熟，功能逐步扩展，运行更加可靠，效能日益显著。作为一种新技术，它可应用于水的二级和深度处理，也可应用于微污染水体的处理。第十八页，共四十五页，编辑于2023年，星期五一.BAF的工艺类型

1.BiocarbonBAF2.BiostyrBAF3.BioforBAF4.BiopurBAF5.BiobeadBAF

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1.BiocarbonBAF工艺的基本特征

BiocarbonBAF最初以降流方式运行，一般采用比重大于水的陶粒滤料。经预处理的废水由滤池的顶部进入反应池，在滤池中下部进行曝气，使气水以逆流的方式接触，无滤池出水回流系统。该工艺主要以有机物的去除为目标，但同时利用小颗粒滤料层有效的截留作用可获得高效的SS去除效果，并利用滤料表面生物膜内部与表层不同的DO环境及曝气管道位置的变换而实现有效的硝化与部分脱氮作用。

2.BiostyrBAF工艺的基本特征

BiostyrBAF工艺是法国OTV公司在BiocarbonBAF工艺的基础上开发并获得专利的、具有脱氮效果的淹没式曝气生物滤池。该工艺采用聚苯乙烯为主要成分、比重小于水的Biostyrene型轻质悬浮小球作微生物的载体和过滤滤料。第二十页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

BiostyrBAF滤池曝气供气和反冲洗空气管道分别设置成两套系统，其中曝气管设于滤料层内，并将滤料层分为上下两个区：曝气管道上部的区域为好氧区，而下部的区域为缺氧区。滤料层的总体高度以及好氧区和缺氧区所占比例可根据废水水质及处理目的和要求的不同而确定。反冲洗空气管设则在滤池底部。

3.BioforBAF工艺的基本特征

Biofor(BioologicalFiltrationOxygenatedReactor)BAF由法国Degremont水务公司开发。该工艺使用特制的、有7种不同类型的膨胀硅铝酸盐颗粒(Biolite)作滤料，采用升流式、水、气同向运行方式，曝气装置采用高强度的空气扩散器(Oxazur)。该工艺的曝气系统设在滤料层的内部，滤料层底部设有支撑垫板，一般采用安装支撑垫板长柄滤头配水，同时在支撑垫板上铺设厚为10～20cm的卵石承托层，以防止滤头的堵塞。有的则不用滤头而用沙砾层取而代之进行配水。滤料上部为贮水区，其出水和反冲洗水均由该区输出。滤料层表面与上部出水堰之间设有一定的空间，以满足反冲洗时滤料膨胀之需。第二十一页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

4.BiopurBAF工艺的基本特征

BiopurBAF是瑞士VATATECHWABAGinterthur（原苏尔寿环境技术部）于20世纪80年代研究开发的一种曝气生物滤池，采用几何形状规整、呈波纹状的Sulzer填料，该填料具有三维结构，比表面积为125～500m2/kgo此外，还同时使用颗粒载体作滤料，并可根据废水类型及其水质情况、处理要求和功能，将不同的填料类型组合使用。该工艺可以降流式或升流式两种方式运行，曝气空气管道的布置与其他型式的BAF基本相同，亦可根据处理要求设置在滤料床的不同高度处，以实现不同的处理目标。但由于该工艺采用过滤性能较粒状滤料差的填料，因而需使用滤头作过滤装置，以保证其对出水中SS的处理要求。第二十二页，共四十五页，编辑于2023年，星期五第二十三页，共四十五页，编辑于2023年，星期五5.BiobeadBAF工艺的基本特征

BiobeadBAF亦称BAFF(BiologicalAeratedFloodedFilter)，是一种采用特制轻质滤料的升流式曝气生物滤池，其构造形式与上述工艺基本一致所使用的滤料(Biobead)粒径与陶粒等粒状滤料相仿，但它是由泥炭颗粒所包的聚砜的悬浮颗粒状塑料介质。此种滤料的比重小于水，含有大量的碱金属离子基团，内部具有较大的空隙，比表面积大且具有很好的传质效果，尤其对废水中磷及金属离子等有较强的作用，同时适用于含较高盐分废水的处理。第二十四页，共四十五页，编辑于2023年，星期五第二十五页，共四十五页，编辑于2023年，星期五二.BAF工艺的构造与组成曝气生物滤池的构造与普通快滤池基本相同，但增设了曝气系统，其所使用的填料与普通生物滤池有根本性的区别，与普通快滤池所使用的滤料基本接近，但粒径稍大，并具有很大的孔隙率，因而比表面积更高，且比重较小。曝气生物滤池由布水系统、曝气布气系统、承托层、生物滤料层、反冲洗系统(包括反冲洗空气和反冲洗水)等五个部分组成。第二十六页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

1.布水系统曝气生物滤池的布水系统包括进水布水和反冲洗布水及过滤出水收集两个方面。对进水布水而言，根据曝气生物滤池运行时水流方向的不同，其布水系统可分别设在上部或下部。由于BAF始终处于曝气状态，因而对其运行期间布水均匀性有较大影响的是以降流式方式运行、设在上部的布水设施。即由于曝气的作用，对设在下部分地区的布水系统而言，持续的曝气所产生的紊动均化作用将利于其布水的均匀性。相对而言，BAF工艺的反冲洗布水系统的布水均匀性将对其正常运行产生更为重要影响。为保证在反冲洗过程中及时有效地将运行过程中截留在滤料层中的SS及微生物新陈代谢过程中脱落的生物膜等杂质去除，一方面反冲洗系统必须有足够的水头，同时反冲洗水必须在BAF的整个过水断面上均匀分布。第二十七页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

BAF的布水方式基本采用与普通快滤池相同的方式，即采用大阻力配水系统，以确保布水的均匀性。

BAF的曝气多采用穿孔管布气，管道的设置通常有三种方式。一是将曝气管设置在滤料下层(滤层曝气式)。此种布置方式因承托层无气体的冲刷，而易导致出现厌氧状态，且当采用升流式运行方式时，易使承托层内过快积累进水中的SS;二是将曝气管设置在承托层内(承托层曝气式)。此种布置方式一方面因气体的冲刷，不易过快积累SS，同时卵石层对气体的分割作用而利于曝气在滤层中的均匀性。三是将曝气管道设置在滤池底部集水空间(承托层下曝气式)，与反冲洗空气管道合二为一设置。要指出的是，曝气管道设置位置的确定首先应根据滤池的运行方式考虑。如当考虑BAF的脱氮处理要求时，则应采用第一种布置方式。第二十八页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

BAF的出水收集系统通常有两种方式。一是采用滤头布水的方式。这种方法为目前标准的布置方法，其布水均匀性好，利于BAF的长期正常运行，适用于处理规模较大的应用场合，但其成本较高，对安装的精度要求高，施工较复杂;二是采用按尺寸大小(级配)铺设厚为0.4~0.6m的卵石层(其规格与普通快滤池基本相同)方式。这是一种较简易的出水收集方法，成本较低，施工亦较简单，但易产生短路，仅适用于小规模处理的场合。上述两种布水方法的基本特征是将曝气管道和反冲洗管道单独设置，同时曝气管道安装在卵石层内，借助于曝气的作用，防止承托层中因SS等的积累而导致的堵塞问题。第二十九页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

BAF工艺的另一种出水布水方法，其特征是将曝气管道与反冲洗空气管道合二为一，即将曝气装置下移至BAF下部进水(或出水)空间，并利用滤头作为曝气布气装置，这样可简化系统的操作复杂性，便于运行控制。这种布水、布气方法由于曝气管设于底部空间，扩大了对整个卵石层的紊动冲刷作用，因而可有效延长滤池相应的反冲洗周期。目前，对此种布水布气联合使用的方法仍在深入研究之中，需要解决的关键问题是如何提高滤头的强度及使用寿命，以及如何使曝气和反冲洗空气使用同一管道的相互匹配。第三十页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

目前所使用的空气布气方式有曝气和反冲洗空气管分别设置及将两者用一套管道设置的形式，其布气装置主要有大、中孔口穿孔管和滤头两种。其中穿孔管布气造价较低，并因其具有良好的冲刷作用，可延缓堵塞，但对氧的利用率较低。此外，当采用曝气管道和反冲洗空气管道合二为一的方式时，由于正常曝气时的供气量远低于反冲洗空气的强度，因而虽然可节省投资费用，减少操作步骤，但较难以保证曝气布气的均匀性；滤头作为布气装置时，亦可省却曝气管道，但同样存在上述问题。因而，在实际应用中，多将曝气管道和反冲洗空气管道独立设置。第三十一页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

2.承托层与滤料承托层的主要功能是支撑滤料，防止其流失，同时要求其具有良好的布水均匀性和一定的承载强度及化学稳定性。BAF中所使用的承托层材料主要以卵石为主，其厚度一般为0.4~0.6m，并由下至上按级配大小分层填铺，具体可参照普通快滤池的设计要求。滤料是BAF工艺的关键和核心组成部分，对其处理功效有直接影响，同时也与BAF的构造形式密切相关。BAF以采用单质均一滤料为特征，同时除普通快滤池对作为滤料使用的介质所有的性能要求外，还要求表面粗糙、有良好的孔隙率，以利于微生物的附着生长和实现快速的挂膜，同时为不同微生物的生长、丰富滤料内的生物相提供有利的条件。目前，常用的BAF滤料主要有石英砂、轻质陶粒及塑料颗粒(合成纤维、聚苯乙烯小球)等。第三十二页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

3.反冲洗系统

BAF的反冲洗通常采用水-气联合反冲洗的方式。其反冲洗用水为经处理后的出水，反冲洗空气管道通常设于BAF底部空间。由于大多BAF均采用轻质滤料，因而所需反冲洗强度并不高，通常可达到较好的冲洗效果。反冲洗所需的强度应以使滤层有轻微的膨胀为原则，以使滤料在气、水的冲刷作用下，通过水流的剪切作用及滤料间相互的摩擦作用，促进老化生物膜和被截留的SS与填料的分离。

BAF的反冲洗水由反冲洗水泵提供，反冲洗空气则通常由空压机提供。对于规模较大的污水处理厂，宜为其专设反冲洗用水泵和空压机；对于处理规模较小的污水处理厂(站)，可根据实际情况考虑是否将水泵和空压机与其他用途共用。

第三十三页，共四十五页，编辑于2023年，星期五三.BAF工艺的运行方式根据水流流向的不同，BAF工艺有两种运行方式：①升流式（UBAF）；②降流式（DBAF）。根据处理功能的不同，BAF可分为以下几种运行方式:①以有机物去除为目标的运行方式(C-BAF);②以硝化为目标的运行方式(N-BAF);③以脱氮为目标的运行方式(DN-BAF);④具有脱氮除磷功能的运行方式(NP-BAF)。实现不同功能的运行方式的主要区别在于曝气管道在滤层中的布置方式的不同、过滤出水回流的设置以及工艺设计负荷的不同。对于C-BAF运行方式，其曝气管道设置在滤层的底部及以下(包括设置在承托层或与反冲洗空气管联合设置在底部集、配水空间，通过曝气的作用使整个滤床处于好氧状态，不必设置出水回流系统，其设计有机负荷较高，工艺操作和运行管理较为简单。第三十四页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

对于N-BAF运行方式，其曝气管道的设置与C-BAF运行方式基本一致，整个滤床亦处于好氧状态，亦不必设置出水回流系统，但其设计有机负荷较低或所需的运行停留时间(HRT)较长，以满足硝化菌生长繁殖所需要的环境条件。具有以上两种处理功能的BAF均可以升流式或降流方式运行。对于DN-BAF运行方式，其曝气管道则设置在滤层内部(包括滤层的中部或中下部，视所使用的滤料类型而定)。由于曝气管道将整个滤床分割成好氧和缺氧(厌氧)两个区域，因而可通过将部分出水回流至滤池的底部空间，使整个BAF以A2/O的脱氮工艺系统方式运行，使其在好氧区充分实现有机物的氧化降解和氨的硝化，而通过出水回流及进水中所输入的有机底物在缺氧区进行反硝化，从而实现对废水的脱氮功能。该运行方式仅适用于升流式BAF工艺。对于NP-BAF运行方式，该工艺同时具有脱氮和除磷之功能，其曝气管道同样设置在滤层内部(包括滤层的中、下部)。其对氮的去除过程与DN-BAF运行方式相同，但其所使用的滤料应具有对磷具有良好吸附能力，同时一般需与其前理工艺相结合，在其前面增设必要的物化强化处理措施，以使形成的磷的化合物在滤床中得到充分的截留和吸附去除。第三十五页，共四十五页，编辑于2023年，星期五四.BAF的工艺特点

1.通过使用小尺寸球形滤料，大大提高了滤床可供微生物生长的表面积，提高了滤池单位体积内保持的生物量浓度；由于充足的曝气和较高水力负荷的不断冲刷作用，滤料上生物膜可始终保持在较薄的范围，因而具有较高的生物活性和对进水中污染物的适应性及降解能力。因此，该工艺的有机物容积负荷和去除率都较高。BAF的BOD5容积负荷可达到5.0~6.0kg/(m3·d)，为传统活性污泥工艺和接触氧化工艺的6~12倍。

2.该工艺的处理设施结构布置紧凑，将生化氧化降解和过滤截留两种处理功能在一个单元中进行，一般不需要设置二沉池，可有效节省占地面积，其占地面积为传统活性污泥工艺和接触氧化工艺的1/5~1/l0。第三十六页，共四十五页，编辑于2023年，星期五3.运行方式灵活多变，可根据处理要求及废水水质，选择合适的运行方式，以实现不同的处理目标，因而具有较强的适用性和处理功能。同时，借助其高效而稳定的对废水中SS及脱落生物膜的截留作用，可获得比其他工艺质量更高的处理出水水质。

4.BAF工艺也存在一定的不足。主要是其对进水预处理有较高的要求。第一，为保证合理的运行周期，BAF一般要求其进水中的SS浓度低于100mg/L,最好控制在50~60mg/L以下。因而通常需对其进水进行必要的强化处理(如考虑混凝沉淀或在采用斜板沉淀等方式)或降低初沉池表面负荷率(延长HRT)；第二，BAF的水头损失较大，一般每级BAF的水头损失为1~2m，因而所需的总提升高度大；第三，BAF反冲洗操作时间较短，反冲洗期间水力负荷大，因而若将反冲洗出水直接回流入初沉池，沉淀效率，则将对初沉池造成较大的冲击负荷而影响其因而在工艺中往往需设置缓冲池以减轻此种影响。由此导致其工艺的复杂性；第四，由于其在较高的负荷条件下运行，进水中有机物的去除是以生物滤料的截留去除的，由于其较短的HRT和较高的负荷，使微生物具有较快的增殖速度，加之截留在滤床中的SS，使其具有比其他工艺更高的污泥产量，且污泥的稳定性较差，需要进行合理处理。这与AB工艺中A段的污泥特性有相似之处。第三十七页，共四十五页，编辑于2023年，星期五五.BAF工艺的设计

BAF的工艺设计的主要内容包括滤料体积的确定、曝气需氧的确定等内容。

1.滤料体积的确定

(1)C-BAF工艺

(2)N-BAF工艺

(3)DN-BAF工艺式中：V----滤料体积，m3;---BAF进水BOD5质量浓度，mg/L;---BAF出水BOD5质量浓度，mg/L;---BOD5体积负荷，kg/m3·d;第三十八页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

---硝态氮体积负荷，kg/m3·d;---反硝态氮体积负荷，kg/m3·d;---BAF进水氨氮质量浓度，mg/L;---BAF出水氨氮质量浓度，mg/L;---BAF进水硝态氮质量浓度，mg/L;---BAF出水硝态氮质量浓度，mg/L;2.曝气需氧量的计算

BAF处理城市污水时，其所需曝气量通常按气水比为5～10：1设计。第三十九页，共四十五页，编辑于2023年，星期五第三节生物脱氮新工艺及其技术原理

A/O法,A2/O法等工艺任存在一些问题:1.硝化菌繁殖速度慢且难以维持高生物浓度,特别是低温冬季。因此造成系统总水力停留时间较长，有机负荷较低，增加了基建投资和运行费用。

2.系统为获得良好的脱氮效果，必须进行污泥回流和硝化液回流，增加了动力消耗及运行费用。

3.抗冲击能力差，高浓度NH3-N和NO2-进水会抑制硝化菌生长。

4.为中和硝化过程产生的酸度，需要加碱中和，增加了动力费用。第四十页，共四十五页，编辑于2023年，星期五

近年来一些研究表明：生物脱氮过程中出现了一些超出人们传统认识的新现象：如，硝化过程不仅由自养菌完成，异养菌也可以参与硝化作用；某些微生物在好氧条件下也可以进行反硝化作用；有些研究者在实验室中观察到厌氧反应器中的NH3-N减少的现象，这些现象为水处理工作者设计处理工艺提供了新的理论和思路。

1.SHARON工艺

荷兰Delft技术大学开发的脱氮新工艺原理：简捷硝化-反硝化，即将氨氮氧化控制在亚硝化阶段，然后进行反硝化。第四十一页，共四十五页，编辑于2023年，星期五特点：a.硝化和反硝化两个阶段在同一反应器中完成,可以简化工艺流程

b.硝化产生的酸度可部分由反硝化产生的碱度中和

c.可以缩短水力停留时间,减小反应器的体积

d.可节省反硝化过程需要的外加碳源以甲醇为例,NO2-反硝化比NO3-反