1、基本原理
  (1)预处理系统:包括格栅、污水提升泵、曝气沉砂池及初沉池等,污水经过处理后,靠自然水位差流入曝气生物滤池。
  (2)多级曝气生物滤池:各级曝气生物滤池和不同层面生物载体接触的废水水质不同,形成的微生物群体组成不尽相同,每个层面都生长着适合于流到该层废水水质的微生物菌群。
  (3)后处理系统:高效气浮代替了传统的二沉池,污泥直接排入污泥池贮存,经消化后,入带式压滤机或涡螺离心机处理,泥饼外运或作农肥。
  2、技术关键
  (1)用多级曝气生物滤池代替普通生物池:曝气生物滤池采用强制曝气,供氧充足,曝气生物池的容积负荷可达2~10kgCOD/m3.d,单位容积的处理能力是普通生物滤池的10倍左右。曝气生物滤池添加的SNP填料比表面积高达500~900m2/m3,单位容积内可供生物附着生长的面积是普通滤池的十几倍。孔隙率高达92%~95%,惰性成分只占4%~8%的池容,有效空间更多。
  (2)投加不同滤料,使得单元填料中同时具有厌氧、缺氧和好氧区,有利于食物链的形成,并能在曝气条件下,同时具有脱氮、除磷和去除有机物的功能。
  (3)用气浮池代替传统水处理工艺中的沉淀池,可以大大提高曝气生物滤池老化和脱落的生物膜及悬浮物的去除率,可减少水力停留时间,减少构筑物占地面积,减少土建投资,气浮法同沉淀法相比占地面积仅为其1/8~1/2,池容积仅为1/8~1/4。排出的浮渣含水率大大降低,污泥体积仅为其1/10~1/2,便于污泥的进一步处理和处置,又节约了处理费用。
  二、典型规模:处理量10000t/d
  三、技术指标及运行管理
  (1)技术指标:市政污水经处理后,主要水质指标达到国家污水综合排放标准(GB8978-96)一级标准。
  (2)运行管理:该处理系统简单,稳定性高,自动化程度高,系统稳定运行后无须专业人员参与管理和操作。
  四、投资效益
  1、投资情况:以处理水量10000t/d的城市污水处理厂为例,见表白、表层。
  表1    技术经济估算比较    (单位:万元)
    
        
            | 
                 名称 
            项目 
             | 
            
             曝气生物滤池技术 
             | 
            
             活性污泥法 
             | 
        
        
            | 
             土建投资 
             | 
            
             设备投资 
             | 
            
             土建投资 
             | 
            
             设备投资 
             | 
        
        
            | 
             1、预处理阶段 
             | 
            
             38 
             | 
            
             27 
             | 
            
             38 
             | 
            
             27 
             | 
        
        
            | 
             2、生物处理工段 
             | 
            
             42 
             | 
            
             134 
             | 
            
             100 
             | 
            
             165 
             | 
        
        
            | 
                曝气生物滤池 
             | 
            
             42 
             | 
            
             134 
             | 
            
               
             | 
            
               
             | 
        
        
            | 
                曝气池 
             | 
            
               
             | 
            
               
             | 
            
             100 
             | 
            
             165 
             | 
        
        
            | 
             3、后处理阶段 
             | 
            
             11 
             | 
            
             44 
             | 
            
             40 
             | 
            
             20 
             | 
        
        
            | 
                气浮系统 
             | 
            
             11 
             | 
            
             44 
             | 
            
               
             | 
            
               
             | 
        
        
            | 
                二沉池 
             | 
            
               
             | 
            
               
             | 
            
             40 
             | 
            
             20 
             | 
        
        
            | 
             4、污泥处理工段 
             | 
            
             63 
             | 
            
             23 
             | 
            
             87.5 
             | 
            
             50 
             | 
        
        
            | 
                污泥浓缩 
             | 
            
               
             | 
            
               
             | 
            
             4 
             | 
            
             15 
             | 
        
        
            | 
                污泥回流 
             | 
            
               
             | 
            
               
             | 
            
             1.5 
             | 
            
             5 
             | 
        
        
            | 
                污泥消化系统 
             | 
            
             56 
             | 
            
             11 
             | 
            
             73 
             | 
            
             14 
             | 
        
        
            | 
                污泥脱水系统 
             | 
            
             7 
             | 
            
             12 
             | 
            
             9 
             | 
            
             16 
             | 
        
        
            | 
             5、附属设备 
             | 
            
             45 
             | 
            
             52 
             | 
        
        
            | 
             6、管路仪表 
             | 
            
             68 
             | 
            
             79 
             | 
        
        
            | 
             7、土建投资 
             | 
            
             300 
             | 
            
             450 
             | 
        
        
            | 
             8、不可预见费 
             | 
            
             80 
             | 
            
             111 
             | 
        
        
            | 
             9、其它费用 
             | 
            
             100 
             | 
            
             244 
             | 
        
        
            | 
             总投资小计 
             | 
            
             975 
             | 
            
             1463 
             | 
        
    
表2  运行费用估算比较(单位:万元)
    
        
            | 
             项目 
             | 
            
             年运行费用 
             | 
        
        
            | 
             曝气生物滤池技术 
             | 
            
             活性污泥法 
             | 
        
        
            | 
             维修费用 
             | 
            
             6.5 
             | 
            
             13 
             | 
        
        
            | 
             工资 
             | 
            
             10 
             | 
            
             24 
             | 
        
        
            | 
             电耗 
             | 
            
             40 
             | 
            
             60 
             | 
        
        
            | 
             药剂费用 
             | 
            
             10 
             | 
            
             13 
             | 
        
        
            | 
             小计运行费 
             | 
            
             66.5 
             | 
            
             110 
             | 
        
        
            | 
             无形资产折旧 
             | 
            
             12 
             | 
            
             22.5 
             | 
        
        
            | 
             土建折旧 
             | 
            
             6.6 
             | 
            
             13.3 
             | 
        
        
            | 
             设备折旧 
             | 
            
             19.8 
             | 
            
             26.4 
             | 
        
        
            | 
             年度总成本 
             | 
            
             104.9 
             | 
            
             172.2 
             | 
        
        
            | 
             吨水运行费用 
             | 
            
             0.29元 
             | 
            
             0.47元 
             | 
        
    
  由表1可知:应用曝气生物滤池技术的总投资975万元,其中设备投资542万元,主体设备寿命10年。
  同传统活性污泥法相比充分体现了低投资、低运行费的优点,经济效益良好。
  2、环境效益:处理后出水可以灌溉农田,还可以作为景观用水,使水环境得到改善。
  五、鉴定意见
  1、该技术核心是SNP填料为滤料的曝气生物滤池,经示范工程装置(规模4800m3/d)运行表明,在进水浓度COD为350~500mg/l,BOD为100-200mg/l,SS为130~200mg/l,PH为6.8~8.5,NH3-N为20~50mg/l,出水可达国家一级标准。
  2、该技术与传统活性污泥法相比,具有建设投资省、占地面积少、管理方便、运行费用低、耐冲击负荷能力强、系统稳定性好等特点。
  3、示范工程的主要运行参数为:工艺总停留时间2.5~3.0h,曝气生物滤池污泥浓度10~18kg/m3,填料填充率50%~70%,一级填料容积负荷10kgCOD/m3.d,水力停留时间50min,气水比6:1;二级填料容积负荷5kgCOD/m3.d,水力停留时间25min,气水比2:1。
  4、该技术处理城市污水技术可靠、经济可行、操作简便,与国内外同类技术相比,具有世界先进水平。
  该技术获得国家专利局颁发的实用技术新型专利证书,被国家环保总局评为2001年国家重点环境保护实用技术推广项目(B类)。