高負荷生物濾池是指在低負荷生物濾池的基礎上，通過限制進水BOD含量並採取處理出水回流等技術獲得較高的濾速，將BOD容積負荷提高6~8倍，同時確保BOD去除率不發生顯著下降的一種生物濾池。高負荷生物濾池內的生物膜生長非常迅速，為防止濾料堵塞，必須採用較高的水力負荷，利用水力沖刷作用及時沖走過厚和老化的生物膜，促進生物膜更新，防止濾池堵塞。
基本介紹
- 中文名：高負荷生物濾池
- 外文名：high-loading biological filter
- 定義：採取一定技術獲得較高的濾速
- 外觀：多為圓形
- 意義：將BOD容積負荷提高6~8倍
- 歸屬學科：環境工程
高負荷生物濾池構造,工藝流程,回流與回流比,設計要求,
高負荷生物濾池構造
普通生物濾池的BOD去除率雖然較高，一般為85%~95%，但是它的有機負荷很小，濾池的有效高度又受到限制，因此濾池的容積很大，占地面積大，在夏季還容易滋生濾池蠅，衛生條件較差，因而出現了高負荷生物濾池，稱為生物濾池的第二代工藝，它是在解決和改善普通生物濾池在淨化功能和運行中存在的實際弊端的基礎上開發出來的。高負荷生物濾池的有機負荷大，一般為普通生物濾池的6~8倍，因此池體較小，占地面積也少。但是它的BOD去除率較低，一般為75%~90%。高負荷生物濾池內的生物膜生長非常迅速，為防止濾料堵塞，必須採用較高的水力負荷，利用水力沖刷作用，及時沖走過厚和老化的生物膜，促進生物膜更新，防止濾池堵塞。
高負荷生物濾他的構造（如右圖所示）與普通生物濾池基本相同，但也有不同之處，
1、高負荷生物濾池表面多為圓形；
2、濾料的粒徑較大，一般為40~100mm，以提高濾料的孔隙率。濾料層較厚，一般為2~4m。濾料粒徑和相應的濾層厚度為：工作層厚度1.8m，濾料粒徑為40~70mm；承托層厚度0.2m，粒徑為20~100mm。當濾層厚度超過2.0m時，一般應該採用人工通風措施。
3、布水裝置多用旋轉式布水器。
工藝流程
高負荷生物濾池的BOD容積負荷是普通生物濾池的6~8倍，水力負荷則高達10倍。如此高的負荷率是通過限制進水的BOD5值和採用處理水回流技術來實現的，一般進入高負荷生物濾池的BOD5 值必須低於200mg/L，否則應採用處理水回流技術對原水進行稀釋處理。正因為採用處理水回流措施，使高負荷生物濾池具有多種流程系統。右圖所示為單池系統的幾種有代表性的流程。
系統（1）是套用比較廣泛的高負荷生物濾池處理系統之一，生物濾池出水直接向濾池回流，同時二沉池向初沉池回流污泥。這種工藝的特點是：兩個沉澱池都比較小，回流污泥有助於濾池內的生物膜接種，可促進生物膜的更新，且初沉池的沉澱效果有所加強。
系統（2）也是套用廣泛的系統之一，處理水回流到濾池，同時二沉池向初沉池回流污泥。該工藝的二沉池的負荷比系統（1）中的二沉池要稍大一些。
系統（3）的處理水和生物污泥同時回流到初沉池，雖然提高了初沉池的沉澱效果，提高了濾池的水力負荷，但同時也加大了初沉池的負荷。
系統（4）的主要特徵是不設二沉池，二沉池的功能由初沉池來完成，濾池出水直接回流到初沉池。這種工藝無疑提高了初沉池的效果，但同時也加大了初沉池的負荷。
系統（5）的濾池出水直接回流到初沉池，同時二沉池的生物污泥也回流到初沉池。該工藝的初沉池負荷有所增大，二沉池的負荷未變。當原水濃度較高或對處理水質要求較高時，可以考慮採用二段（級）濾池處理系統來改善污水的處理效果。由於二段生物濾池的進水負荷率差異較大，一段負荷過高，生物膜更新快，易堵塞，而二段負荷低，生物膜增殖速度慢，濾池容積未得到充分利用。因此需採用交替配水的方法解決該問題，但同時也增加了建設成本。
回流與回流比
回流是高負荷生物濾池的主要特點。回流量（QR）和原污水量（Q）之比稱為回流比（R）：R=QR/Q；
噴灑在濾池表面的總水量（QT）為：QT=QR+Q；
採取處理水回流措施，原污水的BOD被稀釋，進入濾池污水的BOD濃度隨之改變，可根據下式進行計算：
式中La1———稀釋後的污水BOD值，mg/L；
La———原污水的BOD值，mg/L；
Lt———濾池處理水的BOD值，mg/L；
R———回流比。
設計要求
1、高負荷生物濾池按平均日污水量計算；
2、進水BOD5 應小於200mg/L。當污水BOD5 高於200mg/L時，應採用回流工藝；
3、容積負荷率一般不宜大於1200gBOD5/(m3濾料▪d)；
4、面積負荷率一般為1100~2000gBOD5/(m2濾池表面▪d)；
5、水力負荷率一般為10~30m3/(m2▪d)；
7、濾料層厚度為2~4m。採用自然通風時，一般不應大於2m，超過2m時，採用人工通風措施。
