污水生物處理-生物膜

1、生物膜法的類型生物膜法的類型生物膜的培養(yǎng)馴化生物膜的培養(yǎng)馴化概概 述述1、生物膜法的凈化機(jī)理、生物膜法的凈化機(jī)理（1）生物膜的形成：污水與掛膜介質(zhì)）生物膜的形成：污水與掛膜介質(zhì)流動(dòng)接觸，微生物在介質(zhì)表面生長(zhǎng)，流動(dòng)接觸，微生物在介質(zhì)表面生長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，介質(zhì)表面將覆蓋一經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，介質(zhì)表面將覆蓋一層膜狀污泥，即生物膜。層膜狀污泥，即生物膜。（2）凈化機(jī)理：當(dāng)生物膜增厚到一定）凈化機(jī)理：當(dāng)生物膜增厚到一定程度后，在氧不能透入的里層為厭氧程度后，在氧不能透入的里層為厭氧狀態(tài)，這樣生物膜由好氧層和厭氧層狀態(tài)，這樣生物膜由好氧層和厭氧層組成，好氧層一般為組成，好氧層一般為2cm左右。左右。（3）

2、膜脫落：在膜生長(zhǎng)過(guò)程中，由于水力沖刷、重量下沉、）膜脫落：在膜生長(zhǎng)過(guò)程中，由于水力沖刷、重量下沉、氣體外逸、后生動(dòng)物活動(dòng)等左右，使生物膜不斷的脫落、更氣體外逸、后生動(dòng)物活動(dòng)等左右，使生物膜不斷的脫落、更新，生物膜的更新脫落是完全必要的。新，生物膜的更新脫落是完全必要的。2、生物膜的主要特點(diǎn)、生物膜的主要特點(diǎn)（1）適應(yīng)沖擊負(fù)荷變化的能力強(qiáng)；）適應(yīng)沖擊負(fù)荷變化的能力強(qiáng)；（2）反應(yīng)器內(nèi)微生物的濃度高；）反應(yīng)器內(nèi)微生物的濃度高；（3）無(wú)污泥回流系統(tǒng)，剩余污泥產(chǎn)量低；）無(wú)污泥回流系統(tǒng)，剩余污泥產(chǎn)量低；（4）同時(shí)存在硝化和反硝化，氨氮去除效率高；）同時(shí)存在硝化和反硝化，氨氮去除效率高；（5）操作管理簡(jiǎn)單，

3、運(yùn)行費(fèi)用低；）操作管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低；3、生物膜法的影響因素、生物膜法的影響因素（1）溫度：）溫度：1035。（2）pH：6.58.5，避免，避免pH值的突然變化。值的突然變化。（3）水力負(fù)荷：水力負(fù)荷愈小，污水與生物膜接觸時(shí)間）水力負(fù)荷：水力負(fù)荷愈小，污水與生物膜接觸時(shí)間愈長(zhǎng)，處理效果愈好。愈長(zhǎng)，處理效果愈好。（4）溶解氧：一般應(yīng)維持在）溶解氧：一般應(yīng)維持在4mg/L左右。左右。（5）填料類型：影響填料載膜性質(zhì)的因素有表面及大小、）填料類型：影響填料載膜性質(zhì)的因素有表面及大小、表面親水性、表面電荷、表面粗糙度、載體的密度、孔表面親水性、表面電荷、表面粗糙度、載體的密度、孔隙率、強(qiáng)度等等。隙

4、率、強(qiáng)度等等。3、生物膜法的影響因素、生物膜法的影響因素（6）生物膜量及活性：）生物膜量及活性：（7）有毒物質(zhì)：重金屬離子、酚、氰等。）有毒物質(zhì)：重金屬離子、酚、氰等。（8）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：BOD5:N:P=100:5:1;微量元素。微量元素。1、生物膜法的分類、生物膜法的分類生物膜法的工藝類型很多，根據(jù)生物膜法的反應(yīng)器附著狀生物膜法的工藝類型很多，根據(jù)生物膜法的反應(yīng)器附著狀態(tài)，生物膜反應(yīng)器可以劃分為態(tài)，生物膜反應(yīng)器可以劃分為固定床固定床和和流動(dòng)床流動(dòng)床兩大類。兩大類。常見(jiàn)的生物膜法包括常見(jiàn)的生物膜法包括生物濾池生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)生物轉(zhuǎn)盤(pán)、接觸氧化接觸氧化等。等。2、生物濾池、生物濾池（

5、1）普通生物濾池）普通生物濾池（2）高負(fù)荷生物濾池）高負(fù)荷生物濾池（3）塔式生物濾池）塔式生物濾池（4）曝氣生物濾池）曝氣生物濾池（1）普通生物濾池（滴濾池）普通生物濾池（滴濾池）A. 池體池體平面上呈現(xiàn)方形或矩形，池壁用磚石筑造，一平面上呈現(xiàn)方形或矩形，池壁用磚石筑造，一般高出填料表面般高出填料表面0.50.9m。B.填料填料多采用空心的拳狀填料，如碎石、卵石、爐渣、多采用空心的拳狀填料，如碎石、卵石、爐渣、焦炭等，一般分工作層和承托層兩層填充，焦炭等，一般分工作層和承托層兩層填充，總厚度約為總厚度約為1.52.0m。工作層厚。工作層厚1.31.8m，粒徑介于粒徑介于2540mm，承托層厚，

6、承托層厚0.2m，填料，填料介于介于70100mm。C.布水布水采用固定噴嘴布水系統(tǒng)，由投配池，布水管道采用固定噴嘴布水系統(tǒng)，由投配池，布水管道和噴嘴等幾部分組成。運(yùn)行方便，但水頭較和噴嘴等幾部分組成。運(yùn)行方便，但水頭較大，噴水周期短大，噴水周期短58min。（1）普通生物濾池（滴濾池）普通生物濾池（滴濾池）D. 排水排水排除處理后的污水，保證濾池良好的通風(fēng)。排排除處理后的污水，保證濾池良好的通風(fēng)。排水系統(tǒng)包括滲水裝置、匯水溝和總排水溝，水系統(tǒng)包括滲水裝置、匯水溝和總排水溝，底部空間的高度不應(yīng)小于底部空間的高度不應(yīng)小于0.6m。E.優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)處理效果好，處理效果好，BOD的去處效率可達(dá)的去處效率

7、可達(dá)95%；運(yùn)行穩(wěn)定、易于管理、節(jié)省能源。運(yùn)行穩(wěn)定、易于管理、節(jié)省能源。F.缺點(diǎn)缺點(diǎn)填料易堵塞；填料易堵塞；占地面積大，不適合處理量大的污水；占地面積大，不適合處理量大的污水；產(chǎn)生濾池蠅，噴嘴產(chǎn)生臭味等，惡化環(huán)境。產(chǎn)生濾池蠅，噴嘴產(chǎn)生臭味等，惡化環(huán)境。硬性填料硬性填料軟性填料軟性填料半軟性填料半軟性填料球狀懸浮型填料球狀懸浮型填料（2）高負(fù)荷生物濾池）高負(fù)荷生物濾池與普通生物濾池相比，高負(fù)荷生與普通生物濾池相比，高負(fù)荷生物濾池大幅度的提高了濾池的物濾池大幅度的提高了濾池的負(fù)荷，其負(fù)荷，其BOD容積負(fù)荷高于普容積負(fù)荷高于普通生物濾池通生物濾池68倍，水力負(fù)荷倍，水力負(fù)荷則高達(dá)則高達(dá)10倍。倍。優(yōu)

8、點(diǎn)：均化與穩(wěn)定進(jìn)水水質(zhì)；加優(yōu)點(diǎn)：均化與穩(wěn)定進(jìn)水水質(zhì)；加速生物膜的再生，抑制濾池蠅速生物膜的再生，抑制濾池蠅的滋生，減輕散發(fā)的臭味。的滋生，減輕散發(fā)的臭味。濾料濾料布水器布水器承托層承托層排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)進(jìn)水進(jìn)水出水出水（3）塔式生物濾池）塔式生物濾池A. 塔式生物膜的組成：塔式生物濾池一般高達(dá)塔式生物膜的組成：塔式生物濾池一般高達(dá)824m，直徑，直徑13.5m，徑高比介于徑高比介于1:61:8左右，呈塔狀，由塔身、填料、布水系統(tǒng)、通風(fēng)左右，呈塔狀，由塔身、填料、布水系統(tǒng)、通風(fēng)和排水系統(tǒng)組成。和排水系統(tǒng)組成。塔身：分層建筑，在分層處設(shè)置格柵，每層高度不超過(guò)塔身：分層建筑，在分層處設(shè)置格柵，每層高

9、度不超過(guò)2.5m，每層都，每層都應(yīng)設(shè)檢修口以便更換填料，并設(shè)置測(cè)量口和觀察孔。應(yīng)設(shè)檢修口以便更換填料，并設(shè)置測(cè)量口和觀察孔。填料：塔式生物濾池宜于采用輕質(zhì)填料，在我國(guó)使用比較多的是環(huán)氧樹(shù)填料：塔式生物濾池宜于采用輕質(zhì)填料，在我國(guó)使用比較多的是環(huán)氧樹(shù)脂固化的玻璃布蜂窩填料。這種填料比表面積大，結(jié)構(gòu)均勻，有利脂固化的玻璃布蜂窩填料。這種填料比表面積大，結(jié)構(gòu)均勻，有利于空氣流通和污水的均勻分布，不易堵塞。于空氣流通和污水的均勻分布，不易堵塞。布水和通風(fēng)：大中型濾塔多采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)布水器，也可以用水流布水和通風(fēng)：大中型濾塔多采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)布水器，也可以用水流的反作用驅(qū)動(dòng)，小型的多采用固定噴嘴布

10、水系統(tǒng)，也可采用多孔管的反作用驅(qū)動(dòng)，小型的多采用固定噴嘴布水系統(tǒng)，也可采用多孔管和濺水篩板布水；塔底有高度為和濺水篩板布水；塔底有高度為0.40.6m的空間進(jìn)行通風(fēng)。的空間進(jìn)行通風(fēng)。（3）塔式生物濾池）塔式生物濾池B. 塔式生物膜的特點(diǎn)：塔式生物膜的特點(diǎn)：高負(fù)荷率：塔式生物濾池水力負(fù)荷可達(dá)高負(fù)荷率：塔式生物濾池水力負(fù)荷可達(dá)80200m3/(m2d)，為一般高負(fù)荷生物濾池的，為一般高負(fù)荷生物濾池的210倍，生倍，生物膜生長(zhǎng)速度快，活性較高。物膜生長(zhǎng)速度快，活性較高。微生物分層現(xiàn)象：在各層生長(zhǎng)著種屬各異、但適應(yīng)該層特微生物分層現(xiàn)象：在各層生長(zhǎng)著種屬各異、但適應(yīng)該層特征的污水，有助于微生物的生長(zhǎng)和污

11、染物質(zhì)的去除。耐征的污水，有助于微生物的生長(zhǎng)和污染物質(zhì)的去除。耐沖擊能力強(qiáng)，因此常用于高濃度工業(yè)廢水二級(jí)生物處理沖擊能力強(qiáng)，因此常用于高濃度工業(yè)廢水二級(jí)生物處理的第一級(jí)處理。塔式生物濾池適宜于小規(guī)模污水處理，的第一級(jí)處理。塔式生物濾池適宜于小規(guī)模污水處理，一般不超過(guò)一般不超過(guò)10000m3/d。（3）塔式生物濾池）塔式生物濾池B. 塔式生物膜的特點(diǎn)：塔式生物膜的特點(diǎn)：高負(fù)荷率：塔式生物濾池水力負(fù)荷可達(dá)高負(fù)荷率：塔式生物濾池水力負(fù)荷可達(dá)80200m3/(m2d)，為一般高負(fù)荷生物濾池的，為一般高負(fù)荷生物濾池的210倍，生倍，生物膜生長(zhǎng)速度快，活性較高。物膜生長(zhǎng)速度快，活性較高。微生物分層現(xiàn)象：在

12、各層生長(zhǎng)著種屬各異、但適應(yīng)該層特微生物分層現(xiàn)象：在各層生長(zhǎng)著種屬各異、但適應(yīng)該層特征的污水，有助于微生物的生長(zhǎng)和污染物質(zhì)的去除。耐征的污水，有助于微生物的生長(zhǎng)和污染物質(zhì)的去除。耐沖擊能力強(qiáng)，因此常用于高濃度工業(yè)廢水二級(jí)生物處理沖擊能力強(qiáng)，因此常用于高濃度工業(yè)廢水二級(jí)生物處理的第一級(jí)處理。塔式生物濾池適宜于小規(guī)模污水處理，的第一級(jí)處理。塔式生物濾池適宜于小規(guī)模污水處理，一般不超過(guò)一般不超過(guò)10000m3/d。（4）曝氣生物濾池）曝氣生物濾池A. 結(jié)構(gòu)與處理過(guò)程：結(jié)構(gòu)與處理過(guò)程：底部設(shè)置承托層，上部為填料，在承托層設(shè)置曝氣用的空氣管及空氣擴(kuò)底部設(shè)置承托層，上部為填料，在承托層設(shè)置曝氣用的空氣管及空

13、氣擴(kuò)散裝置，處理水集水管間作反沖洗水管設(shè)置在承托層內(nèi)。散裝置，處理水集水管間作反沖洗水管設(shè)置在承托層內(nèi)。 B. 主要特征：主要特征：無(wú)需沉淀池，占地面積??；無(wú)需沉淀池，占地面積?。灰砸?5mm的小顆粒作為填料，比表面積大，微生物附著力強(qiáng)；的小顆粒作為填料，比表面積大，微生物附著力強(qiáng)；無(wú)需污泥回流，無(wú)污泥膨脹，反沖洗自動(dòng)化，維護(hù)管理方便。無(wú)需污泥回流，無(wú)污泥膨脹，反沖洗自動(dòng)化，維護(hù)管理方便。 （4）曝氣生物濾池）曝氣生物濾池C. 曝氣生物濾池的設(shè)計(jì)參數(shù)曝氣生物濾池的設(shè)計(jì)參數(shù)3、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物轉(zhuǎn)盤(pán)（1）組成和構(gòu)造）組成和構(gòu)造生物轉(zhuǎn)盤(pán)有盤(pán)片、轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動(dòng)裝置生物轉(zhuǎn)盤(pán)有盤(pán)片、轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動(dòng)裝置以及接觸反應(yīng)槽

14、三部分組成。以及接觸反應(yīng)槽三部分組成。盤(pán)片：具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、耐老化、易于掛膜、不變形，比表面盤(pán)片：具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、耐老化、易于掛膜、不變形，比表面及大等性質(zhì)，盤(pán)片為圓型、正多角型。直徑為及大等性質(zhì)，盤(pán)片為圓型、正多角型。直徑為2.03.6m之間，盤(pán)之間，盤(pán)片間距片間距30mm。35%侵沒(méi)于水中。侵沒(méi)于水中。驅(qū)動(dòng)裝置：動(dòng)力設(shè)備，減速設(shè)備以及傳動(dòng)鏈條等，電力機(jī)械傳動(dòng)、空驅(qū)動(dòng)裝置：動(dòng)力設(shè)備，減速設(shè)備以及傳動(dòng)鏈條等，電力機(jī)械傳動(dòng)、空氣機(jī)械傳動(dòng)和水力機(jī)械傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速氣機(jī)械傳動(dòng)和水力機(jī)械傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速0.83.0r/min，外緣線速度以，外緣線速度以1518m/min為宜。為宜。厭氧膜厭氧膜好氧膜好

15、氧膜轉(zhuǎn)盤(pán)載轉(zhuǎn)盤(pán)載體體液膜液膜3、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物轉(zhuǎn)盤(pán)（2）生物轉(zhuǎn)盤(pán)的特征）生物轉(zhuǎn)盤(pán)的特征微生物濃度高，微生物濃度高，F(xiàn)/M比為比為0.050.1；污泥齡長(zhǎng)，硝化細(xì)菌生長(zhǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)硝化反硝化脫氮；污泥齡長(zhǎng)，硝化細(xì)菌生長(zhǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)硝化反硝化脫氮；處理廢水的范圍廣，耐沖擊能力強(qiáng)；處理廢水的范圍廣，耐沖擊能力強(qiáng)；污泥量少，約為活性污泥系統(tǒng)的污泥量少，約為活性污泥系統(tǒng)的1/2左右；左右；動(dòng)力消耗低，每去除動(dòng)力消耗低，每去除1kgBOD的耗電量約為的耗電量約為0.7kwh；3、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物轉(zhuǎn)盤(pán)（3）生物轉(zhuǎn)盤(pán)的工藝流程）生物轉(zhuǎn)盤(pán)的工藝流程4、接觸氧化、接觸氧化（1）生物接觸氧化的特征）生物接觸氧化的特征較強(qiáng)

16、額耐沖擊負(fù)荷能力，間歇運(yùn)行的條件下，能夠保證良較強(qiáng)額耐沖擊負(fù)荷能力，間歇運(yùn)行的條件下，能夠保證良好的運(yùn)行效果，對(duì)排水不均勻的企業(yè)好的運(yùn)行效果，對(duì)排水不均勻的企業(yè) 更具有實(shí)際意義。更具有實(shí)際意義。操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便，易于管理，無(wú)需污泥回流，無(wú)污泥操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便，易于管理，無(wú)需污泥回流，無(wú)污泥膨脹；污泥少，顆粒大，易沉降。膨脹；污泥少，顆粒大，易沉降。具有多種凈化功能，能夠脫氮，可作為深度處理技術(shù)；具有多種凈化功能，能夠脫氮，可作為深度處理技術(shù)；進(jìn)水進(jìn)水初沉池初沉池生物接觸氧化池生物接觸氧化池空氣空氣剩余污泥剩余污泥二沉池二沉池出水出水回流污泥回流污泥？生物接觸氧化工藝流程生物接觸氧化工藝流程

17、 4、接觸氧化、接觸氧化（2）生物接觸氧化的流程）生物接觸氧化的流程（2）生物接觸氧化的流程）生物接觸氧化的流程A. 一級(jí)處理流程一級(jí)處理流程B. 二級(jí)處理流程二級(jí)處理流程C. 三級(jí)處理流程三級(jí)處理流程4、接觸氧化、接觸氧化（2）生物接觸氧化的流程）生物接觸氧化的流程（3）生物接觸氧化的構(gòu)造）生物接觸氧化的構(gòu)造接觸氧化池是由接觸氧化池是由池體、池體、填料、支架填料、支架及及曝氣裝置、進(jìn)出水裝置曝氣裝置、進(jìn)出水裝置以及以及排排泥管道泥管道等部件組成。等部件組成。4、接觸氧化、接觸氧化（2）生物接觸氧化的流程）生物接觸氧化的流程（4）生物接觸氧化的設(shè)計(jì)計(jì)算）生物接觸氧化的設(shè)計(jì)計(jì)算按平均日處理量進(jìn)行

18、計(jì)算；按平均日處理量進(jìn)行計(jì)算；池座數(shù)一般不應(yīng)小于兩座，并按同時(shí)工作考慮；池座數(shù)一般不應(yīng)小于兩座，并按同時(shí)工作考慮；填料層總高度一般取填料層總高度一般取3m，當(dāng)采用蜂窩填料時(shí)，應(yīng)分層裝填，每層高，當(dāng)采用蜂窩填料時(shí)，應(yīng)分層裝填，每層高1m，蜂窩內(nèi)切孔徑不宜小于，蜂窩內(nèi)切孔徑不宜小于25mm；池中的溶解氧一般維持在池中的溶解氧一般維持在2.53.5mg/L之間，氣水比為之間，氣水比為1520:1;污水在池內(nèi)有效接觸時(shí)間不應(yīng)少于污水在池內(nèi)有效接觸時(shí)間不應(yīng)少于2h;生物接觸氧化池的填料體積可按生物接觸氧化池的填料體積可按BOD溶積負(fù)荷計(jì)算，亦可以按接觸溶積負(fù)荷計(jì)算，亦可以按接觸時(shí)間計(jì)算。時(shí)間計(jì)算。1、掛

19、膜的方法、掛膜的方法（2）生物接觸氧化的流程）生物接觸氧化的流程（1）直接掛膜法）直接掛膜法生物接觸氧化池、塔式生物濾池生物接觸氧化池、塔式生物濾池該方法是在合適的水溫，溶解氧等環(huán)境條件及合適的該方法是在合適的水溫，溶解氧等環(huán)境條件及合適的pH、BOD、C/N等水質(zhì)條件下，讓處理系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)水正常運(yùn)等水質(zhì)條件下，讓處理系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)水正常運(yùn)行。對(duì)于生活無(wú)數(shù)、城市無(wú)數(shù)或混有較大比例的生活污行。對(duì)于生活無(wú)數(shù)、城市無(wú)數(shù)或混有較大比例的生活污水的工業(yè)廢水可以采用直接掛膜法，一般經(jīng)過(guò)水的工業(yè)廢水可以采用直接掛膜法，一般經(jīng)過(guò)710d就可以完成掛膜過(guò)程。就可以完成掛膜過(guò)程。1、掛膜的方法、掛膜的方法（2）生物接觸

20、氧化的流程）生物接觸氧化的流程（2）間接掛膜法）間接掛膜法普通生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)普通生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)先將生活污水或工業(yè)廢水的混合污水培養(yǎng)出活性污泥，然后先將生活污水或工業(yè)廢水的混合污水培養(yǎng)出活性污泥，然后將該污泥或其他類似污水處理廠的污泥與工業(yè)廢水一起將該污泥或其他類似污水處理廠的污泥與工業(yè)廢水一起放入循環(huán)池，再用泵投入生物膜法處理設(shè)施中，出水和放入循環(huán)池，再用泵投入生物膜法處理設(shè)施中，出水和沉淀池污泥回流到循環(huán)池，循環(huán)形成生物膜后通水運(yùn)行，沉淀池污泥回流到循環(huán)池，循環(huán)形成生物膜后通水運(yùn)行，并加入要處理的工業(yè)廢水，可先投入并加入要處理的工業(yè)廢水，可先投入20的工業(yè)廢水，的工業(yè)廢水，逐步加大工業(yè)廢水的比例，直到全部都是工業(yè)廢水。逐步加大工業(yè)廢水的比例，直到全部都是工業(yè)廢水。2、培養(yǎng)生物膜過(guò)程中的注意事項(xiàng)、培養(yǎng)生物膜過(guò)程中的注意事項(xiàng)（2）生物接觸氧化的流程）生物接觸氧化的流程（1）開(kāi)始掛膜時(shí)，進(jìn)水流量應(yīng)