好氧生物處理——生物膜法

1、第六章第六章 好氧生物處理好氧生物處理生物膜法生物膜法主要內(nèi)容n生物膜法基本原理n生物膜法的工藝特點(diǎn)n生物膜法的主要工藝生物膜法的基本原理 生物膜法又稱生物膜法又稱固定膜固定膜法，是與活性污泥法并列的法，是與活性污泥法并列的一類廢水好氧生物處理技術(shù)；是土壤自凈過程的一類廢水好氧生物處理技術(shù)；是土壤自凈過程的人工化和強(qiáng)化；與活性污泥法一樣，生物膜法主人工化和強(qiáng)化；與活性污泥法一樣，生物膜法主要去除廢水中要去除廢水中溶解性溶解性的和的和膠體狀膠體狀的的有機(jī)污染物有機(jī)污染物，同時(shí)對(duì)廢水中的氨氮還具有一定的硝化能力。同時(shí)對(duì)廢水中的氨氮還具有一定的硝化能力。生物膜法的基本原理1 生物膜的形成生物膜的形成

2、前提條件前提條件：起支撐作用、供微生物附著生長(zhǎng)的載體物質(zhì)：在生物濾池中稱為濾料；在接觸氧化工藝中稱為填料；在好氧生物流化床中稱為載體； 供微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，即廢水中的有機(jī)物、N、P以及其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；作為接種的微生物。生物膜法的基本原理生物膜的形成過程生物膜的形成過程：初步形成：含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和接種微生物的污水在填料的表面流動(dòng)，一定時(shí)間后，微生物會(huì)附著在填料表面而增殖和生長(zhǎng)，形成一層薄的生物膜。 生物膜的成熟：在生物膜上由細(xì)菌及其它各種微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)以及生物膜對(duì)有機(jī)物的降解功能都達(dá)到了平衡和穩(wěn)定。生物膜從開始形成到成熟，一般需要30天左右(城市污水，20C)生物膜法的基本原理生物膜的

3、結(jié)構(gòu)生物膜的結(jié)構(gòu) 生物膜降解有機(jī)物的過程：生物膜降解有機(jī)物的過程： 生物膜由好氧和厭氧兩層組成，有機(jī)物的降解主要是在生物膜由好氧和厭氧兩層組成，有機(jī)物的降解主要是在好氧層內(nèi)進(jìn)行。在生物膜內(nèi)、外，生物膜與水層之間進(jìn)好氧層內(nèi)進(jìn)行。在生物膜內(nèi)、外，生物膜與水層之間進(jìn)行著多種物質(zhì)的傳遞過程?？諝庵械难跞芙庥诹鲃?dòng)水層行著多種物質(zhì)的傳遞過程?？諝庵械难跞芙庥诹鲃?dòng)水層中，從那里通過附著水層傳送給生物膜，供微生物用于中，從那里通過附著水層傳送給生物膜，供微生物用于呼吸；污水中的有機(jī)污染物則由流動(dòng)水層傳遞給附著水呼吸；污水中的有機(jī)污染物則由流動(dòng)水層傳遞給附著水層，然后進(jìn)入生物膜，并通過細(xì)菌的代謝活動(dòng)而被降解。層

4、，然后進(jìn)入生物膜，并通過細(xì)菌的代謝活動(dòng)而被降解。這樣就使污水在其流動(dòng)過程中逐步得到凈化。微生物的這樣就使污水在其流動(dòng)過程中逐步得到凈化。微生物的代謝產(chǎn)物如代謝產(chǎn)物如H20等則通過附著水層進(jìn)入流動(dòng)水層，并隨等則通過附著水層進(jìn)入流動(dòng)水層，并隨其排走，而其排走，而C02及厭氧層分解產(chǎn)物如及厭氧層分解產(chǎn)物如H2S、NH3以及以及CH4等氣態(tài)代謝產(chǎn)物則從水層逸出進(jìn)入空氣中。等氣態(tài)代謝產(chǎn)物則從水層逸出進(jìn)入空氣中。生物膜法的基本原理生物膜法的基本原理生物膜法的基本原理 2 生物膜的性質(zhì)生物膜的性質(zhì)： 高度親水，存在著附著水層；微生物高度密集：這些微生物起著主要去除廢水中的有機(jī)污染物的作用，形成了有機(jī)污染物細(xì)

5、菌原生動(dòng)物(后生動(dòng)物)的食物鏈。 生物膜法的基本原理3 生物膜的更新與脫落生物膜的更新與脫落成熟的生物膜一般都由厭氧膜和好氧膜組成，好氧膜是有機(jī)物降解的主要場(chǎng)所，一般厚度為2mm。 厭氧膜的出現(xiàn)：生物膜厚度不斷增加，氧氣不能透入的內(nèi)部深處將轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)； 厭氧膜的加厚：厭氧的代謝產(chǎn)物增多，導(dǎo)致厭氧膜與好氧膜之間的平衡被破壞；氣態(tài)產(chǎn)物的不斷逸出，減弱了生物膜在填料上的附著能力；成為老化生物膜，其凈化功能較差，且易于脫落。老化膜脫落，新生生物膜又會(huì)生長(zhǎng)起來，新生生物膜的凈化功能較強(qiáng)。 生物膜法的基本原理4 生物膜法的運(yùn)行原則生物膜法的運(yùn)行原則：減緩生物膜的老化進(jìn)程； 控制厭氧膜的厚度； 加快好氧

6、膜的更新；盡量控制使生物膜不集中脫落。 1進(jìn)水底物的組成和濃度 2營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)： BOD5：N：P=100：5：1 3有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷 4溶解氧 5生物膜量：生物膜厚度厚度與 密度密度（單位體積濕生物膜被烘干后的質(zhì)量） 6 pH 7溫度 8有毒物質(zhì)影響生物膜法污水處理效果的主要因素影響生物膜法污水處理效果的主要因素生物膜法的工藝特點(diǎn)1、微生物方面的特征 微生物種類多樣化： 相對(duì)安靜、穩(wěn)定的環(huán)境； SRT相對(duì)較長(zhǎng)； 絲狀菌可以大量生長(zhǎng)，無污泥膨脹之虞； 線蟲類、輪蟲類等微型動(dòng)物出現(xiàn)的頻率較高； 藻類、甚至昆蟲類也會(huì)出現(xiàn)；生物膜上的生物：類型廣泛、種屬繁多、食物鏈長(zhǎng)且復(fù)雜。 生物膜上微生物的食物鏈較

7、長(zhǎng)： 動(dòng)物性營(yíng)養(yǎng)者所占比例較大，微型動(dòng)物的存活率較高； 食物鏈長(zhǎng)； 污泥產(chǎn)量少于活性污泥系統(tǒng)(僅為1/4左右)。 能夠存活世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物，有利于硝化作用的進(jìn)行。分段運(yùn)行與占優(yōu)種屬：分段運(yùn)行，每段都繁衍與進(jìn)入本段污水水質(zhì)相適應(yīng)的微生物，并形成占優(yōu)種屬，非常有利于微生物新陳代謝功能的充分發(fā)揮和有機(jī)污染物的降解。 13 生物膜和活性污泥上出現(xiàn)的微生物生物膜和活性污泥上出現(xiàn)的微生物在類型、種屬和數(shù)量的比較在類型、種屬和數(shù)量的比較2、在處理工藝方面的特征、在處理工藝方面的特征 對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性； 剩余污泥的沉降性能良好，易于固液分離； 能夠處理低濃度污水； 易于維護(hù)運(yùn)行，運(yùn)行費(fèi)用少。

8、生物膜法的主要工藝類型主要的生物膜法工藝有： 生物濾池生物濾池：其中又可分為普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池（回流生物濾池）、塔式生物濾池等； 生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤； 生物接觸氧化法生物接觸氧化法； 曝氣生物濾池和好氧生物流化床曝氣生物濾池和好氧生物流化床等。1 生物濾池工藝生物濾池工藝生物濾池的基本原理： 生物濾池是在污水灌溉的實(shí)踐基礎(chǔ)上發(fā)展起來的人工生物處理法； 首先于1893年在英國(guó)試驗(yàn)成功，從1900年開始應(yīng)用于廢水處理中； 主要有以下幾種形式：普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池等。生物濾池示意圖 生物濾池的構(gòu)造與組成生物濾池一般主要由濾床(池體與濾料)、布水裝置和排水系統(tǒng)等三部分組成

9、：1、池體 在20世紀(jì)30、40年代以前，生物濾池的池體多為方形或矩形；在出現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)布水器之后，則大多數(shù)的生物濾池均采用圓形池體，主要是便于運(yùn)行； 池壁可有孔洞或不帶孔洞的兩種：有孔洞的池壁有利于濾料的內(nèi)部通風(fēng)，但在冬季易受低氣溫的影響；一般要求池壁高于濾料0.5m；在寒冷地區(qū)，有時(shí)需要考慮防凍、采暖、或防蠅等措施。2、濾料濾料：是生物膜賴以生長(zhǎng)的載體，其主要特性有：較大的表面積，有利于微生物的附著；能使廢水以液膜狀均勻分布于其表面；有足夠大的孔隙率，使脫落的生物膜能隨水流到池底，同時(shí)保證良好的通風(fēng)；適合于生物膜的形成與粘附，且應(yīng)該既不被微生物分解，又不抑制微生物的生長(zhǎng)，具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性；

10、有較好的機(jī)械強(qiáng)度，不易變形和破碎。價(jià)格低廉(1) 普通生物濾池的濾料普通生物濾池的濾料： 一般為實(shí)心拳狀濾料，如碎石、卵石、爐渣等；工作層的濾料的粒徑為2540mm，承托層濾料的粒徑為70100mm；同一層濾料要盡量均勻，以提高孔隙率；濾料的粒徑愈小，比表面積 就愈大，處理能力可以提高；但粒徑過小，孔隙率降低，則濾料層易被生物膜堵塞； 一般當(dāng)濾料的孔隙率在45%左右時(shí)，濾料的比表面積約為65100m2/m3。(2) 高負(fù)荷生物濾池的濾料高負(fù)荷生物濾池的濾料： 濾料粒徑較大，一般為40100mm，其中工作層濾料的粒徑為4070mm，承托層則為70100mm，孔隙率較高，可以防止堵塞和提高通風(fēng)能力

11、； 濾料常采用卵石、石英砂、花崗巖等，一般以表面光滑的卵石為好； 目前常采用塑料濾料：多用聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等制成；形狀有波紋板式、斜管式和蜂窩式等，其特點(diǎn)有：質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、比表面積和孔隙率都較大。主要缺點(diǎn)：造價(jià)較高，初期投資較大。3 布水裝置布水裝置： 將廢水均勻地噴灑在濾料上； 主要有兩種：固定式噴嘴布水裝置、移動(dòng)（常用回轉(zhuǎn)式）式布水裝置； 普通生物濾池多采用固定式布水裝置； 高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池則常用旋轉(zhuǎn)布水裝置：固定式布水裝置旋轉(zhuǎn)布水器4 排水系統(tǒng)排水系統(tǒng) 處于濾床的底部，其作用是支撐濾料，收集、排出處理后的廢水與生物膜，以及保證良好的通風(fēng)； 一般由滲水頂板、

12、集水溝和排水渠所組成； 滲水頂板用于支撐濾料，其排水孔的總面積應(yīng)不小于濾池表面積的20%；滲水頂板的下底與池底之間的凈空高度一般應(yīng)在0.6m以上，以利通風(fēng)，一般在出水區(qū)的四周池壁均勻布置進(jìn)風(fēng)孔。生物濾池的工作原理：生物濾池的工作原理： 含有污染物的廢水從上而下從長(zhǎng)有豐富生物膜的含有污染物的廢水從上而下從長(zhǎng)有豐富生物膜的濾料的空隙間流過，與生物膜中的微生物充分接濾料的空隙間流過，與生物膜中的微生物充分接觸，其中的有機(jī)污染物被微生物吸附并進(jìn)一步降觸，其中的有機(jī)污染物被微生物吸附并進(jìn)一步降解，使廢水得以凈化；解，使廢水得以凈化； 主要的凈化功能是依靠濾料表面的生物膜對(duì)廢水主要的凈化功能是依靠濾料表面

13、的生物膜對(duì)廢水中有機(jī)物的中有機(jī)物的吸附氧化吸附氧化作用。作用。生物濾池工藝流程初沉池生物濾池 二沉池出水回流出水進(jìn)水剩余污泥與活性污泥工藝的流程不同的是，在生物濾池中常采用出水回流出水回流，而基本不會(huì)采用污泥回流，因此從二沉池排出的污泥全部作為剩余污泥進(jìn)入污泥處理流程進(jìn)行進(jìn)一步的處理。影響生物濾池功能的主要因素濾床的比表面積和孔隙率濾床的比表面積和孔隙率 濾料表面積愈大，生物膜的量就愈多，凈化功能就愈強(qiáng)；孔隙率大，則濾床不易堵塞，通風(fēng)效果好，可為生物膜的好氧代謝提供足夠的氧；濾床的比表面積和孔隙率愈大，擴(kuò)大了傳質(zhì)的界面，促進(jìn)了水流的紊動(dòng)，有利于提高凈化功能。濾床的高度濾床的高度 不同高度濾床，

14、生物膜量、微生物種類、去除有機(jī)物的速度等方面都是不同的；濾床的上層，廢水中的有機(jī)物濃度高，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，微生物繁殖速度快，生物膜量多且主要以細(xì)菌為主，有機(jī)污染物的去除速度高；隨著濾床深度的增加，廢水中的有機(jī)物量減少，生物膜量也減少，微生物從低級(jí)趨向高級(jí)，有機(jī)物去除速度降低；有機(jī)物的去除效果隨濾床深度的增加而提高，但去除速率卻隨深度的增加而降低。26 負(fù)荷率負(fù)荷率-有機(jī)負(fù)荷與水力負(fù)荷有機(jī)負(fù)荷與水力負(fù)荷有機(jī)負(fù)荷-kgBOD5/m3.d；水力負(fù)荷：表面水力負(fù)荷-m3/m2.d，或m/d；-平均濾速；容積水力負(fù)荷- m3/m3.d在有機(jī)負(fù)荷較高時(shí)，生物膜的增長(zhǎng)也會(huì)較快，可能會(huì)引起濾料堵塞，此時(shí)就需要調(diào)

15、整水力負(fù)荷，當(dāng)水力負(fù)荷增加時(shí)，可以提高水力沖刷力，維持生物膜的厚度，一般是通過出水回流來解決?；亓骰亓鲗?duì)于高負(fù)荷生物濾池與塔式生物濾池，常采用回流。其優(yōu)點(diǎn)：提高濾池的效率，提高負(fù)荷率； 可以沖刷去除老化生物膜，降低膜的厚度，并抑制濾池蠅的孳生和減少惡臭； 當(dāng)進(jìn)水缺氧、腐化、缺少營(yíng)養(yǎng)元素或含有害物質(zhì)時(shí)，回流可改善進(jìn)水的腐化情況、提供營(yíng)養(yǎng)元素和降低毒物濃度； 進(jìn)水流量和水質(zhì)有波動(dòng)時(shí)，回流有調(diào)節(jié)和穩(wěn)定進(jìn)水的作用。 供氧供氧生物濾池一般是通過自然通風(fēng)來保證供氧的；影響生物濾池自然通風(fēng)的主要因素有： 池內(nèi)溫度與氣溫之差； 濾池高度； 濾料孔隙率及風(fēng)力等；生物濾池與活性污泥法的比較項(xiàng)目項(xiàng)目生物生物濾池濾池

16、法法活性污泥法活性污泥法基建費(fèi)基建費(fèi)低低較低較低運(yùn)行費(fèi)運(yùn)行費(fèi)低低較高較高氣候的影響氣候的影響較大較大較小較小技術(shù)控制技術(shù)控制較易控制較易控制要求較高要求較高灰蠅和臭味灰蠅和臭味蠅多、味大蠅多、味大無無最后出水最后出水負(fù)荷低時(shí)負(fù)荷低時(shí),硝化程度較高硝化程度較高,但懸浮物較高但懸浮物較高懸浮物較少懸浮物較少,但硝化但硝化程度不高程度不高剩余污泥量剩余污泥量少少大大泡沫問題泡沫問題很少很少較多較多l(xiāng)生物濾池的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括濾床容積、布水系統(tǒng)、生物濾池的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括濾床容積、布水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等三個(gè)部分。排水系統(tǒng)等三個(gè)部分。 (1)(1)主要設(shè)計(jì)參數(shù)主要設(shè)計(jì)參數(shù) 工作層填料的粒徑為工作層填料的粒

17、徑為2525 40mm40mm，厚度為，厚度為1.31.3 1.8m1.8m； 承托層填料的粒徑為承托層填料的粒徑為7070 100mm100mm，厚度為，厚度為0.2m0.2m。 在正常氣溫條件下，處理城市廢水時(shí)，表面水力在正常氣溫條件下，處理城市廢水時(shí)，表面水力負(fù)荷為負(fù)荷為1 1 3 m3 m3 3/m/m2 2.d.d，BODBOD5 5容積負(fù)荷為容積負(fù)荷為0.150.15 0.30kgBOD0.30kgBOD5 5/m/m3 3.d.d，BODBOD5 5的去除率一般為的去除率一般為8585 95%95%； 池壁四周通風(fēng)口的面積不應(yīng)小于濾池表面積的池壁四周通風(fēng)口的面積不應(yīng)小于濾池表面積

18、的1% 1% 濾池?cái)?shù)不應(yīng)小于濾池?cái)?shù)不應(yīng)小于2 2座。座。（1 1）主要設(shè)計(jì)參數(shù)）主要設(shè)計(jì)參數(shù) 以碎石為濾料時(shí)，工作層濾料的粒徑應(yīng)為以碎石為濾料時(shí)，工作層濾料的粒徑應(yīng)為4040 70mm70mm，厚，厚度不大于度不大于1.8m1.8m，承托層的粒徑為，承托層的粒徑為7070 100mm100mm，厚度為，厚度為0.2m0.2m；當(dāng)以塑料為濾料時(shí)，濾床高度可達(dá)當(dāng)以塑料為濾料時(shí)，濾床高度可達(dá)4m4m； 正常氣溫下，處理城市廢水時(shí)，表面水力負(fù)荷為正常氣溫下，處理城市廢水時(shí)，表面水力負(fù)荷為1010 30 30 m m3 3/m/m2 2.d.d，BODBOD5 5容積負(fù)荷不大于容積負(fù)荷不大于1.2kgB

19、OD1.2kgBOD5 5/m/m3 3.d.d，單級(jí)濾，單級(jí)濾池的池的BODBOD5 5的去除率一般為的去除率一般為7575 85%85%；兩級(jí)串聯(lián)時(shí)，；兩級(jí)串聯(lián)時(shí)，BODBOD5 5的的去除率一般為去除率一般為9090 95%95%； 進(jìn)水進(jìn)水BODBOD5 5大于大于400mg/l400mg/l時(shí)，應(yīng)采取回流措施；時(shí)，應(yīng)采取回流措施； 池壁四周通風(fēng)口的面積不應(yīng)小于濾池表面積的池壁四周通風(fēng)口的面積不應(yīng)小于濾池表面積的2%2%； 濾池?cái)?shù)不應(yīng)小于濾池?cái)?shù)不應(yīng)小于2 2座。座。（1 1）主要設(shè)計(jì)參數(shù)：）主要設(shè)計(jì)參數(shù)： 一般常用塑料濾料，濾池總高度為一般常用塑料濾料，濾池總高度為8 8 12m12m

20、，也可更高，也可更高 l每層濾料的厚度不應(yīng)大于每層濾料的厚度不應(yīng)大于2.5m2.5m徑高比為徑高比為1 1：6 6 8 8； 容積負(fù)荷為容積負(fù)荷為1.01.0 3.0kgBOD3.0kgBOD5 5/m/m3 3.d.d，表面水力負(fù)荷為，表面水力負(fù)荷為8080 200 m200 m3 3/m/m2 2.d.d，BODBOD5 5的去除率一般為的去除率一般為6565 85%85%； 自然通風(fēng)時(shí)，塔濾四周通風(fēng)口的面積不應(yīng)小于濾池自然通風(fēng)時(shí)，塔濾四周通風(fēng)口的面積不應(yīng)小于濾池橫截面積的橫截面積的7.57.5 10%10%； l機(jī)械通風(fēng)時(shí)，風(fēng)機(jī)容量一般按氣水比為機(jī)械通風(fēng)時(shí)，風(fēng)機(jī)容量一般按氣水比為1001

21、00 150150：1 1來設(shè)計(jì)來設(shè)計(jì) 塔濾數(shù)不應(yīng)小于塔濾數(shù)不應(yīng)小于2 2座。座。2 生物轉(zhuǎn)盤構(gòu)造與凈化機(jī)理構(gòu)造與凈化機(jī)理：廢水處于半靜止?fàn)顟B(tài)，而微生物則在轉(zhuǎn)動(dòng)的盤面上；轉(zhuǎn)盤40%的面積浸沒在廢水中，盤面低速轉(zhuǎn)動(dòng)；盤面上生物膜的厚度與廢水濃度、性質(zhì)及轉(zhuǎn)速有關(guān)，一般0.10.5mm。生物轉(zhuǎn)盤的組成主要組成單元有：盤片、接觸反應(yīng)槽、轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)裝置。1、盤片 盤片的形狀 外緣：圓形、多角形及圓筒形； 盤面：平板、凹凸板、波形板、蜂窩板、網(wǎng)狀板等以及各種組合。 盤片的厚度與材質(zhì)：要求質(zhì)輕、薄、強(qiáng)度高，耐腐蝕，同時(shí)還應(yīng)易于加工、價(jià)格低等；一般厚度為0.51.0cm；常用材料有聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚

22、苯乙烯以及玻璃鋼等。 轉(zhuǎn)盤的直徑：一般直徑為2.0、2.5、3.0、3.5m等，常用的是3.0m。 盤片間的間距：一般為30mm，高密度型則為1015mm。生物轉(zhuǎn)盤的組成2、接觸反應(yīng)槽 一般可以用鋼板或鋼筋混凝土制成，橫斷面呈半圓形或梯形； 槽內(nèi)水位一般達(dá)到轉(zhuǎn)盤直徑的40%，超高為2030cm； 轉(zhuǎn)盤外緣與槽壁之間的間距一般為2040cm。構(gòu)成與系統(tǒng)組成構(gòu)成與系統(tǒng)組成：生物轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速一般為18m/min；有一軸一段、一軸多段、以及多軸多段等形式；廢水的流動(dòng)方式，有軸直角流與軸平行流。多段式生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤的主要特征 節(jié)能，即運(yùn)行費(fèi)用較低； 生物量多，凈化率高，適應(yīng)性強(qiáng)，出水水質(zhì)較好； 生物膜上

23、生物的食物鏈長(zhǎng)，污泥產(chǎn)量少，為活性污泥法的1/2左右； 維護(hù)管理簡(jiǎn)單，功能穩(wěn)定可靠，無噪音，無灰蠅； 受氣候影響較大，頂部需要覆蓋，有時(shí)需要保暖； 所需的場(chǎng)地面積一般較大，建設(shè)投資較高。生物轉(zhuǎn)盤的工藝流程與組合沉砂池沉淀池生物轉(zhuǎn)盤二沉池出水廢水以去除BOD為主要目的的工藝流程： 以深度處理（去除BOD、硝化、除磷、脫氮）為目的的工藝流程 初沉池生物轉(zhuǎn)盤(BOD去除)生物轉(zhuǎn)盤(硝化)二沉池生物轉(zhuǎn)盤(厭氧脫氮)生物轉(zhuǎn)盤(再曝氣)終沉池廢水出水絮 凝 劑(除磷)甲醇生物轉(zhuǎn)盤與其它工藝的組合流程 廢水初沉池生 物 轉(zhuǎn) 盤曝氣池二沉池出水活性污泥回流廢水初沉池生 物轉(zhuǎn)盤二沉池出水活性污泥回流曝 氣池生物

24、轉(zhuǎn)盤的新進(jìn)展空氣驅(qū)動(dòng)生物轉(zhuǎn)盤空氣驅(qū)動(dòng)生物轉(zhuǎn)盤：與沉淀池合建生物轉(zhuǎn)盤與沉淀池合建生物轉(zhuǎn)盤：與曝氣池合建生物轉(zhuǎn)盤與曝氣池合建生物轉(zhuǎn)盤：3 生物接觸氧化法生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法處理工藝；又稱為浸沒式曝氣生物濾池浸沒式曝氣生物濾池。 生物接觸氧化法的基本流程 生物接觸氧化池的構(gòu)造 生物接觸氧化池由池體、填料、布水系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)等組成；填料高度一般為3.0m左右，填料層上部水層高約為0.5m，填料層下部布水區(qū)的高度一般為0.51.5m之間，根據(jù)曝氣裝置與填料的相對(duì)位置，可以分為兩大類： 曝氣裝置與填料分設(shè)：填料區(qū)水流較穩(wěn)定，有利于生物膜的生長(zhǎng)，但沖刷力不夠，生物膜不易

25、脫落；可采用鼓風(fēng)曝氣或表面曝氣裝置；較適用于深度處理。曝氣裝置直接安設(shè)在填料底部，曝氣裝置多為鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)；可充分利用池容；填料間紊流激烈，生物膜更新快，活性高，不易堵塞；檢修較困難。曝氣裝置與填料分設(shè)曝氣裝置直接安設(shè)在填料底部生物接觸氧化法的填料 填料是微生物的載體，其特性對(duì)接觸氧化池中生物量、氧的利用率、水流條件和廢水與生物膜的接觸反應(yīng)情況等有較大影響；分為硬性填料、軟性填料、半軟性填料、及球狀懸浮型填料等。生物接觸氧化主要特點(diǎn) 生物接觸氧化池內(nèi)的生物固體濃度高于活性污泥法和生物濾池，具有較高的容積負(fù)荷（可達(dá)3.06.0kgBOD5/m3.d）；不需要污泥回流，無污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便

26、； 對(duì)水量水質(zhì)的波動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)能力； 污泥產(chǎn)率較低。4 生物流化床生物流化床是70年代開發(fā)的一種新型生物膜法處理工藝；該工藝是借助流體（液體、氣體）使表面生長(zhǎng)著微生物的固體顆粒呈流態(tài)化，同時(shí)進(jìn)行有機(jī)污染物降解的生物膜法處理技術(shù)。以比重大于1的細(xì)小惰性顆粒如砂、焦碳、陶粒、活性炭等為載體；廢水以較高的上升流速使載體處于流化狀態(tài)；生物固體濃度很高，傳質(zhì)效率也很高，是一種高效的生物處理構(gòu)筑物。載體顆粒流化原理 載體顆粒的流化，是由于上升的水流(或水流與氣流)所造成的。一般可以有以下三種狀態(tài)：1) 固定狀態(tài)；2) 流化狀態(tài)；3) 流失狀態(tài)。生物流化床的工藝類型根據(jù)供氧方式、脫膜方式及床體結(jié)構(gòu)等的不同

27、，可分為兩相生物流化床和三相生物流化床。兩相生物流化床兩相生物流化床在生物流化床外設(shè)充氧設(shè)備和脫膜設(shè)備，在床體內(nèi)只有液、固兩相；進(jìn)入反應(yīng)器之前，廢水中的DO可達(dá)89mg/l(以純氧為氣源時(shí)，可達(dá)3040mg/l)。三相流化床：直接向反應(yīng)器內(nèi)充氧，床體內(nèi)有氣、固、液三相共存；氣體攪動(dòng)劇烈，載體顆粒之間摩擦劇烈，可使表層的生物膜自行脫落，因此一般無需體外脫膜裝置。生物流化床的構(gòu)造主要包括反應(yīng)器、載體、布水裝置、充氧裝置和脫膜裝置等。1、反應(yīng)器一般呈圓柱狀；高徑比一般采用34:1；若采用內(nèi)循環(huán)三相生物流化床時(shí)，升流區(qū)截面積與降流區(qū)面積之比應(yīng)在1左右。2、載體主要性能： 比重略大于1； 表面比較粗糙；

28、 對(duì)微生物無毒性； 不與廢水物質(zhì)反應(yīng)； 價(jià)廉易得。常用載體有：砂粒、無煙煤、焦炭、活性炭、陶粒及聚苯乙烯顆粒；生物固體濃度與載體投加量有直接關(guān)系。生物流化床的構(gòu)造3、布水設(shè)備對(duì)兩相生物流化床，布水均勻十分關(guān)鍵；對(duì)三相生物流化床，由于有氣體的攪拌，布水設(shè)備不十分重要。4、充氧裝置5、脫膜裝置一般三相生物流化床不需設(shè)置專門的脫膜裝置；在兩相生物流化床系統(tǒng)中常設(shè)的脫膜裝置有： 振動(dòng)篩 葉輪脫膜裝置 刷式脫膜裝置生物流化床的優(yōu)點(diǎn)及問題 生物固體濃度高(1020g/l)，容積負(fù)荷較高(78kgBOD5/m3.d以上)，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；由于容積負(fù)荷和床體高度較大，占地面積較小，基建費(fèi)用較小； 微生物活性

29、高，生物膜較薄，一般在0.2um以下； 傳質(zhì)效果好； 實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)較少，對(duì)于床體內(nèi)的流動(dòng)特征尚無合適的模型描述，在進(jìn)行放大設(shè)計(jì)時(shí)有一定的不確定性。5 曝氣生物濾池曝氣生物濾池Biological aerated filter (BAF) 曝氣生物濾池（BAF）是70年代末80年代初在普通生物濾池（bio-filter）的基礎(chǔ)上，并借鑒給水濾池（rapid filter）工藝而開發(fā)的污水處理新工藝，最初用于污水的三級(jí)處理（tertiary treatment），后發(fā)展成直接用于二級(jí)處理。世界上首座曝氣生物濾池于1981年在法國(guó)投產(chǎn)，隨后在歐洲各國(guó)得到廣泛應(yīng)用。 曝氣生物濾池（BAF）具有去

30、除SS、COD、BOD、硝化、脫氮的作用；其最大特點(diǎn)是集生物氧化(bio-oxidation)和截留(filtration)懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)二次沉淀池，在保證處理效果的前提使處理工藝簡(jiǎn)化。 1）曝氣生物濾池的主要特點(diǎn)）曝氣生物濾池的主要特點(diǎn)Advantages and limitations of BAF優(yōu)點(diǎn)（advantages）： 無需二沉池(secondary clarifier is not required) ，水力負(fù)荷、污泥負(fù)荷遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)污水處理工藝，停留時(shí)間短(short HRT)，占地面積小(requires smaller reactor volume )； 生物量

31、大，抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，耐低溫，無污泥膨脹問題(without sludge bulking)，出水水質(zhì)高(high effluent quality)； 掛膜容易，啟動(dòng)快。 氧傳遞效率高(high oxygen transfer rate)，曝氣量小，能耗低(low aeration energy)。 自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理方便(flexible operation)。2）曝氣生物濾池構(gòu)造和原理）曝氣生物濾池構(gòu)造和原理Configuration and working mechanism of BAF 曝氣生物濾池分為上向流式(upflow)和下向流式(downflow)。 曝氣生物濾池的結(jié)構(gòu)形式

32、與普通快濾池類似，其主體由池體（池體（tank）、濾料層濾料層(packing)、承托層承托層（supportor）、布水系統(tǒng)布水系統(tǒng)(water distribution system)、布?xì)庀到y(tǒng)布?xì)庀到y(tǒng)(air distribution system)、反沖洗系統(tǒng)反沖洗系統(tǒng)(backwashing system)等等組成。濾料（濾料（packing）曝氣曝氣Air scour反堵塞濾頭反堵塞濾頭進(jìn)水進(jìn)水influent出水出水effluent反沖洗進(jìn)水管反沖洗進(jìn)水管backwashing2）曝氣生物濾池構(gòu)造和原理）曝氣生物濾池構(gòu)造和原理Configuration and working mechanism of BAF單孔膜曝氣器單孔膜曝氣器 反堵塞濾頭反堵塞濾頭 濾板濾板 填料填料 長(zhǎng)柄濾頭長(zhǎng)柄濾頭 p 反沖洗系統(tǒng)（反沖洗系統(tǒng)（backwashing system） 曝氣生物濾池反沖洗系統(tǒng)與給水處理中的V型濾池類似，采用氣水聯(lián)合反沖洗（Water-air combined backflushing），其目的是：其目的是：去除生物濾池運(yùn)行過程中截留的各種顆粒（particle）及膠體（colloform）污染物以及老化脫落的微生物膜。p 反沖洗過程程序：反沖洗過程程序： 先降低濾池內(nèi)的水位并單獨(dú)氣洗，而后采用氣水聯(lián)合反沖洗，最后再單獨(dú)采用水洗