(高考生物)生物接觸氧化法.doc

1、（生物科技行業(yè)）生物接觸氧化法生物接觸氧化法生物接觸氧化法的反應(yīng)器為接觸氧化池，也稱為淹沒式生物濾池。最早于20世紀70年代日本首創(chuàng)，近20年來,該技術(shù)在國內(nèi)外都取得了長足廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。生物接觸氧化法就是在反應(yīng)器中填加惰性填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒并流經(jīng)全部惰性填料，污水中的有機物與在填料上的生物膜充分接觸，在生物膜上的微生物新陳代謝作用下，有機污染物質(zhì)被去除.生物接觸氧化法處理技術(shù)除了上述的生物膜降解有機物機理外，還存在與曝氣池相同的活性污泥降解機理，即向微生物提供所需氧氣，并攪拌污水和污泥使之混合,因此,這種技術(shù)相當(dāng)于在曝氣池內(nèi)填充供微生物生長繁殖的棲息地惰性填料,所以,此方法又稱接觸曝

2、氣法。生物接觸氧化是一種介于活性污泥法與生物濾池兩者結(jié)合的生物處理技術(shù)。因此，此方法兼具備活性污泥法與生物膜法的特點。一、 生物接觸氧化法反應(yīng)器的構(gòu)造生物接觸氧化池主要由池體曝氣裝置、填料床及進出水系統(tǒng)組成，如圖(12-26)池體的平面形狀多采用圓形，方形或矩形，其結(jié)構(gòu)由鋼筋混凝土澆注或用鋼板焊制。池體的高度一般為4.55.0m，其中填料床高度為3.03.5m，底部布氣高度為0.60.7m，頂部穩(wěn)定水層為0.50.6m。填料是生物接觸氧化池的重要組成部分，它直接影響污水的處理效果。由于填料是產(chǎn)生生物膜的固體介質(zhì)，所以，對填料的性能有如下要求。1、要求比表面積大、空隙率高、水流阻力小、流速均勻；

3、2、表面粗糙、增加生物膜的附著性，并要外觀形狀、尺寸均一；3、化學(xué)與生物穩(wěn)定性較強，經(jīng)久耐用，有一定的強度；4、要就近取材，降低造價，便于運輸。目前，生物接觸氧化池中常用的填料有蜂窩狀填料，波紋板狀填料及軟性與半軟性填料等，如圖(12-27)所示。曝氣系統(tǒng)由鼓風(fēng)機、空氣管路、閥門及空氣擴散裝置組成。目前常用的曝氣裝置為穿孔管，孔眼直徑為5mm，孔眼中心距為10cm左右。布氣管一般設(shè)在填料床下部，也可設(shè)在一側(cè)。要求曝氣裝置布氣均勻，并考慮到填料發(fā)生堵塞時能適當(dāng)加大氣量及提高沖洗能力。生物接觸氧化池的曝氣裝置亦可采用表面曝氣供氧，表面曝氣設(shè)備詳見第十一章曝氣設(shè)備的內(nèi)容。填料的有關(guān)性能指標表127填

4、料種類材質(zhì)比表面積（m2/m3）孔隙率（%）蜂窩狀填料波紋狀填料半軟性填料軟性填料玻璃鋼、塑料1333609798硬聚氯乙烯15095變性聚乙烯塑料879397化學(xué)纖維200099進水裝置一般采用穿孔管進水，孔眼直徑為5mm，間距20cm左右，水流出孔流速為2m/s。布水穿孔管可設(shè)在填料床的下部，也可設(shè)在填料床的上部，要求布水均勻。在填料床內(nèi)，使得污水、空氣、微生物三者充分接觸，以便生物降解。要考慮填料床發(fā)生填塞時，為沖洗填料加大進水量的可能。二、 生物接觸氧化池的形式根據(jù)接觸氧化池的進水與布氣的形式，可將接觸氧化池的形式分為以下幾種：1、表面曝氣充氧式如圖(12-28)所示，此種接觸氧化池與

5、活性污泥法完全混合曝氣池相類似。其池中心為曝氣區(qū)，池上面安裝表面機械曝氣設(shè)備，污水從池底中心配入，中心曝氣區(qū)的周圍充滿填料，稱之為接觸區(qū)處理水自下向上呈上向流，處理水從池頂部出水堰流出，排出池外。2、采用鼓風(fēng)曝氣，底部進水，底部進空氣式如圖(12-29)所示，處理水和空氣均從池底部均勻布入填料床上，填料、污水在填料中產(chǎn)生上向流，填料表面的生物膜直接受水流和氣流的沖擊、攪拌、加建了生物膜的脫落與更新，使生物膜保持良好的活性，有利于水中有機污染物質(zhì)的降解，同時上升流可以避免填料堵塞現(xiàn)象。此外，上升的氣泡經(jīng)填料床時被切割為更小的氣泡，使得氣泡與水的接觸面積增加、氧的轉(zhuǎn)移率增高。3、用鼓風(fēng)曝氣、空氣管

6、側(cè)部進氣、上部進水式如圖(12-30)所示，填料設(shè)在池的一側(cè)，另一側(cè)通入空氣為曝氣區(qū)，原水先進入曝氣區(qū)，經(jīng)過曝氣充氧后，緩緩流經(jīng)填料區(qū)與填料表面的生物膜充分接觸，污水反復(fù)在填料區(qū)和曝氣區(qū)循環(huán)，處理水在曝氣區(qū)排出池體。由于空氣和污水沒有直接沖擊填料，填料表面的生物膜脫落和更新較慢，但經(jīng)曝氣區(qū)充氧的污水，以相對靜態(tài)的形式流過填料區(qū)、有利于污水中有機污染物的氧化分解。三、 生物接觸氧化池的工藝流程對生物接觸氧化池的工藝流程，可分為一級處理流程圖(12-31)和二級處理流程圖(12-32)和多級處理流程。1、 一級處理流程。從圖(12-31)可以看出，原污水先經(jīng)初次沉淀池處理后進入生物接觸氧化池，經(jīng)接

7、觸氧化后，水中的有機物被氧化分解，脫落或老化的生物膜與處理水進入二次沉淀池進行泥水分離，經(jīng)沉淀后，沉泥排出處理系統(tǒng)，二沉池沉淀后的水作為處理水排放。2、 二級處理流程圖1231 生物接觸氧化技術(shù)二段處理流程圖(12-32)所示，在二級處理流程中，兩段接觸氧化池串聯(lián)運行，兩個氧化反應(yīng)池中間的沉淀池可以設(shè)也可以不設(shè)。在一段接觸氧化池內(nèi)有機污染物與微生物比值較高，即F/M2.2，微生物處于對數(shù)增殖期，BOD負荷率高，有機物去除較快，同時生物膜增長亦較快。在后級接觸氧化池內(nèi)F/M一般為0.5左右，微生物增殖處于減速增殖期或內(nèi)源呼吸期，BOD負荷低，處理水水質(zhì)提高。3、多級處理流程多級處理流程是連續(xù)串聯(lián)

8、3座或多個接觸氧化池組成的系統(tǒng)。多級生物接觸氧化池，在各池內(nèi)的有機污染物的濃度差異較大，前級池內(nèi)的BOD濃度高，后級則很低，因此在每個池內(nèi)的微生物相有很大不同，前級以細菌為主；后級可出現(xiàn)原生動物或后生動物。這對處理效果有利，處理水水質(zhì)非常穩(wěn)定。另外，多級接觸氧化池具有硝化和生物脫氮功能。生物接觸氧化處理裝置的應(yīng)用與管理（一）、生物接觸裝置的應(yīng)用近年來，生物接觸氧化處理裝置得到廣泛應(yīng)用，均取得良好效果，以下僅介紹幾個典型實例。1、用以處理印染廢水。COD去除率為80%-90%，BOD去除率85-95%，色度去除率80%-90%。處理水COD小于150mg/L，BOD小于30mg/L，色度小于30

9、倍。2、用于處理含酚廢水。采用生物接觸處理裝置處理含酚廢水，接觸停留時間2.5-3.oh，BOD容積負荷3.0公斤/（m2.。d），D25蜂窩填料。經(jīng)過生產(chǎn)運行表明，生物膜生長均勻穩(wěn)定，未發(fā)生填料堵塞現(xiàn)象，處理效好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，COD平均去除率為89%，BOD和酚的平均去除率達97%，處理水水質(zhì)符合國家排放標準。3、用于處理啤酒廢水。處理后出水的化學(xué)耗氧量為80-100毫克/升，生化需氧量在20毫克/升以下，低于國家排放標準。（二）、生物接觸氧化處理裝置的運行管理生物接觸氧化處理裝置可以從根本上克服污泥膨脹問題，可以間歇運轉(zhuǎn)，不需回流污泥，生物膜的脫落和增生可以自動保持平衡，處理效果穩(wěn)定，運

10、行管理方便等特點，但在運行管理時一應(yīng)要做好以下幾方面的工作。1）、加強生物相觀察接觸氧化池中生物膜上的生物相是很豐富的，起作用的微生物包括許多門類，由細菌、真菌、原生動物、后生動物組成比較穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。在正常運行和生物膜降解能力良好時，生物膜上的生物相相對穩(wěn)定，細菌和原生動物之間存在著制約關(guān)系。在運行過程中，若有機物負荷或營養(yǎng)狀況有較大變化，則原生動物中固著性鐘蟲、等枝蟲突然消失，絲狀均稀少，均膠團結(jié)構(gòu)松散，而游泳性草履蟲、鐘蟲游泳體大量出現(xiàn)，出水水質(zhì)變差。反之，若原來出水水質(zhì)較差，一旦出現(xiàn)鐘蟲、等枝蟲、絲狀均叢生，菌膠團結(jié)構(gòu)緊密，而游泳性纖毛蟲，則說明環(huán)境條件有了改善。出水水質(zhì)變好。因此原

11、生動物纖毛蟲，特別是鐘蟲、等枝蟲、蓋纖蟲是生物接觸氧化系統(tǒng)運轉(zhuǎn)良好的有價值的指示性生物。與活性污泥法不同的是，在生物接觸氧化池中的生物膜上存在著大量的后生動物如輪蟲、線蟲、紅斑瓢體蟲。這寫是以食死肉為主的動物，能軟化生物膜，促使其脫落更新，從而經(jīng)常保持活性和良好的凈化功能。當(dāng)輪蟲等后生動物量多且活躍，個體肥大，則處理后出水水質(zhì)良好；反之，則處理效果差。一旦發(fā)現(xiàn)生物呆滯，個體死亡，則預(yù)示著處理效果急劇下降。2）、控制進水pH值影響生物接觸氧化池正常運轉(zhuǎn)的因素主要有溫度、pH值、溶解氧和營養(yǎng)物。而其這最為直接且于測定的pH值。對于pH值過高或過低的廢水，要進行pH值的調(diào)節(jié)處理，控制生物接觸氧化池pH值在6.5-9.5之間。否則，氧化池中微生物會受到不適pH值的沖擊損害，影響生物相和處理效果。3）、防止接觸填料的堵塞防止填料堵塞除在設(shè)