環(huán)保設(shè)備及應(yīng)用-生物膜法

第七章生物濾池一、概述二、普通生物濾池

三、高負(fù)荷生物濾池

四、塔式生物濾池五、生物轉(zhuǎn)盤一、概述（一）生物濾池類型普通生物濾池

高負(fù)荷生物濾池

(超負(fù)荷生物濾池)塔式生物濾池水力負(fù)荷：1-5m3/m2·d；BOD負(fù)荷：0.15-0.3kg/m3·d水力負(fù)荷：10-30m3/m2·d；BOD負(fù)荷：0.8-1.2kg/m3·d水力負(fù)荷：80-200m3/m2·d；

BOD負(fù)荷：2-3kg/m3·d（二）生物濾池的特點(diǎn)1、對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)又較強(qiáng)的適應(yīng)性；2、剩余污泥的沉降性能良好，易于固液分離；3、能夠處理低濃度污水；4、易于維護(hù)運(yùn)行，運(yùn)行費(fèi)用少。二、普通生物濾池（一）基本結(jié)構(gòu)池體承托層工作層（掛膜）配水系統(tǒng)

配水系統(tǒng)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；高負(fù)荷生物濾池通常是圓形；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；一般深2～2.5m，要求池壁高于濾料0.5～0.9m(防風(fēng))；在寒冷地區(qū)，有時(shí)需要考慮防凍、采暖、或防蠅等措施。2、工作層（濾料）一般為實(shí)心拳狀濾料，碎石、卵石、爐渣、焦炭等?？偤穸?.5～2.0m，粒徑20-40mm。（1）同一層濾料要盡量均勻，以提高孔隙率；（2）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；3、承托層總厚度0.2m,粒徑70-100mm。4、布水裝置（1）固定噴咀式布水系統(tǒng)：污水流入投配池是連續(xù)的，但布水是間歇式，噴水周期5-8min。（2）投配池：

內(nèi)設(shè)虹吸裝置(間歇供水，使濾料排水后間歇充氧，生物膜再生)。（3）布水管：投配池排水干管布設(shè)在濾池表面下0.5-0.8m，支(豎)管依據(jù)噴咀服務(wù)半徑設(shè)置,高出濾料之上0.15-0.2m。（4）噴咀：豎管上安裝噴咀，通過噴咀均勻布水。5、排水系統(tǒng)（1）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。（2）集水溝

（3）排水渠

排放處理后出水，保證間歇階段的通風(fēng).(1)主要設(shè)計(jì)參數(shù)①工作層填料的粒徑為2540mm，厚度為1.31.8m；承托層填料的粒徑為70100mm，厚度為0.2m。②在正常氣溫條件下，處理城市廢水時(shí)，表面水力負(fù)荷為13m3/m2.d，BOD5容積負(fù)荷為0.150.30kgBOD5/m3.d，BOD5的去除率一般為8595%；③池壁四周通風(fēng)口的面積不應(yīng)小于濾池表面積的1%；④濾池?cái)?shù)不應(yīng)小于2座。（二）設(shè)計(jì)計(jì)算(2)計(jì)算公式生物濾池計(jì)算公式設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算公式參數(shù)意義及取值

濾料總體積(V)V=QS/LvBODV濾料總體積，m3

Q進(jìn)水平均流量，m3/d

S進(jìn)水BOD5濃度，mg/l

LvBOD容積負(fù)荷，一般取0.150.3kgBOD/m3.d

濾床有效面積(F)F=V/HF濾床的有效面積，m2H濾料高度，1.52.0m

表面水力負(fù)荷校核(q)q=Q/Fq表面水力負(fù)荷，應(yīng)為13m3/m2.d。三、高負(fù)荷生物濾池（一）特征通過限制進(jìn)水BOD值(≤200mg/L)或采用處理水回流，均化水質(zhì)，提高或加大水力負(fù)荷(10倍)，及時(shí)沖刷和更新過厚生物膜，保持較高生物活性，改善處理環(huán)境狀況（抑制厭氧、減少臭味散發(fā)）。（二）高負(fù)荷生物濾池的流程系統(tǒng)（三）構(gòu)造特點(diǎn)

構(gòu)造與普通生物濾池同（池體、濾料、出水與排水系統(tǒng)），不同之處如下：1、池形：圓形2、濾料：人工濾料聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚酰胺等制成，濾料質(zhì)輕、耐蝕、高強(qiáng)，呈波狀、管狀和蜂窩狀，使濾料表面積大，空隙率高。當(dāng)采用自然通風(fēng)時(shí)，濾層厚度≤2m，其中工作層1.8m，承托層0.2m；當(dāng)采用人工通風(fēng)時(shí)，濾層厚度2～4m。3、施轉(zhuǎn)式排水器在橫管的同一側(cè)開有一系列間距不等的孔口，中心疏，二頭密，使污水從孔口噴出時(shí)產(chǎn)生反作用力，從而反向自由旋轉(zhuǎn)布水（間歇或周期）。豎管連接裝置。四、塔式生物濾池塔式生物濾池在構(gòu)造方面的特征塔身：

H=8～24m，直徑：

ф=1～3.5m，每層設(shè)置格柵：每層高≤2.5m濾料：輕質(zhì)濾料，一般用環(huán)氧樹脂固化的玻璃布蜂窩濾料。Sa≥500mg/l時(shí)需處理水回流。五、生物轉(zhuǎn)盤（一）基本構(gòu)造由盤片、轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)裝置、接觸反應(yīng)槽三部分組成。1、盤片1）材質(zhì)：要求輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐不變形、取材加工方便，一般采用聚氯乙烯或聚脂玻璃鋼制作。ζ=3-7mm（ζ=10-15）2）形狀、大?。簣A形、正多角形，為波紋狀盤片，此時(shí)表面積可提高一倍。直徑Φ：2-3.6m，最大Φ5.0m3）盤片間距：一般為30mm，多級(jí)轉(zhuǎn)盤前級(jí)數(shù)為25-35mm，后級(jí)數(shù)10-20mm（2）接觸反應(yīng)槽半圓形，盤片直徑40%浸沒于污水中，盤片邊緣與槽內(nèi)面間距≥150mm，進(jìn)出水采用鋸齒形溢流堰，槽底設(shè)放空管。對(duì)于多級(jí)生物轉(zhuǎn)盤在級(jí)與級(jí)之間設(shè)導(dǎo)流槽。（3）轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)裝置

1）轉(zhuǎn)軸：實(shí)心鋼軸或無縫鋼管，長L=0.5-7.0m，否則易擾曲變形，發(fā)生折斷或扭斷，直徑d=50-80mm。

2）驅(qū)動(dòng)裝置：電機(jī)→減速器→轉(zhuǎn)動(dòng)鏈條→軸，轉(zhuǎn)速0.8-3.0r/min，線速度10-20m/min。不能過高或過低。2、生物轉(zhuǎn)盤工作原理

盤片交替與污水和空氣相接觸，在盤片上產(chǎn)生一層滋生著大量微生物的生物膜。當(dāng)生物膜與反應(yīng)槽內(nèi)污水接觸時(shí)，污水中有機(jī)物被生物膜所吸附降解，當(dāng)生物膜與空氣接觸時(shí)，一方面繼續(xù)降解生物膜表面吸附水層中的有機(jī)物，一方面吸附水層吸收空氣中的氧使之成為溶解氧而進(jìn)入生物膜中，同時(shí)也使槽內(nèi)的DO達(dá)到一定濃度。而老化了的生物膜在剪切力作用下而脫落，然后進(jìn)入二沉池。4.生物轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)的特征

1）微生物濃度高，達(dá)40~60g/l，F(xiàn)/M=0.05~0.1，∴處理效率高。

2）生物相分級(jí)：第一級(jí)異養(yǎng)菌；第二級(jí)原、后生動(dòng)物；第三~四級(jí)絲狀性藻類。

3）污泥齡長，具有硝化、反硝化功能。

4）能處理高濃度有機(jī)廢水，耐沖擊負(fù)荷。

Sa=10000mg/l→10mg/l，效果好。

5）食物鏈長，污泥量少，為活性污泥法的1/2左右，約0.25Kg/KgBOD5。

6）能耗小，不需曝氣與污泥回流，0.7Kw·h/KgBOD5。

7）便于維護(hù)管理。

8）不會(huì)發(fā)生二次污染現(xiàn)象。

9）流態(tài)：完全混合—推流式。六、曝氣生物濾池

1、系統(tǒng)與構(gòu)造七、生物接觸氧化（一）生物接觸氧化的基本構(gòu)造1．構(gòu)造由池體、填料、進(jìn)水裝置、曝氣系統(tǒng)組成1）池體：圓形、矩形、方形。填料高3-3.5m，底部布?xì)鈱痈邽?.6-0.7m，頂部穩(wěn)定水層0.5-0.6m，

H總=4.5-5.0m2）填料：·蜂窩式填料

·波紋板狀填料

·半軟性填料

·彈性立體填料

·不規(guī)則粒狀填料

·球狀填料2．形式（1）按曝氣裝置的位置分為：分流式和直流式（2）按水流循環(huán)方式分為：填料內(nèi)循環(huán)與外循環(huán)式1）分流式