水污染控制工程-第十三章-污水的好氧生物膜法處理

第十三章污水的好氧生物膜法處理第一節(jié)生物濾池第二節(jié)生物轉(zhuǎn)盤第三節(jié)生物接觸氧化法

第四節(jié)生物流化床生物膜法的主要優(yōu)點(diǎn)是對(duì)水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較強(qiáng)。生物膜法的共同特點(diǎn)是微生物附著在介質(zhì)“濾料”表面上，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機(jī)污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化為H2O、CO2、NH3和微生物細(xì)胞物質(zhì)，污水得到凈化，所需氧氣一般來自大氣或人工曝氣。第一節(jié)生物濾池1893年英國Corbett在Salford創(chuàng)建了第一個(gè)具有噴嘴布水裝置的生物濾池。建設(shè)中的普通生物濾池典型的生物濾池的構(gòu)造濾床布水設(shè)備排水系統(tǒng)兩種常見的塑料濾料濾料比表面積在98～340m2/m3之間，孔隙率為93％～95％

濾料比表面積在81～195m2/m3之間，孔隙率為93％～95％

國內(nèi)目前采用的玻璃鋼蜂窩狀塊狀濾料，孔心間距在20mm左右，孔隙率95％左右，比表面積在200m2/m3左右。布水設(shè)備設(shè)置目的為了使污水能均勻地分布在整個(gè)濾床表面上生物濾池的布水設(shè)備分為兩類固定式噴嘴布水系統(tǒng)回轉(zhuǎn)式布水器的中央是一根空心的立柱，底端與設(shè)在池底下面的進(jìn)水管銜接。其所需水頭在0.6～1.5m左右。固定式布水系統(tǒng)是由虹吸裝置、饋水池、布水管道和噴嘴組成。這類布水系統(tǒng)需要較大的水頭，約在2m左右。移動(dòng)式（常用回轉(zhuǎn)式）布水器脈沖式生物濾池配水系統(tǒng)排水系統(tǒng)作用收集濾床流出的污水與生物膜保證通風(fēng)支撐濾料池底排水假底集水溝排水假底是用特制砌塊或柵板鋪成，濾料堆在假底上面。假底空隙率不小于濾池面積5％～8％，高于池底0.4～0.6m。

池底除支撐濾料外，還要排泄濾床上的來水，池底中心軸線上設(shè)有集水溝，兩側(cè)底面向集水溝傾斜，池底和集水溝的坡度約1％～2％。集水溝要有充分的高度，并在任何時(shí)候不會(huì)漫流，確保空氣能在水面上暢通無阻，使濾池中空隙充滿空氣。池底排水系統(tǒng)的組成回轉(zhuǎn)式布水器的計(jì)算計(jì)算的主要內(nèi)容確定布水橫管根數(shù)（一般是2根和4根）和直徑布水管上的孔口數(shù)和在布水橫管上的位置布水器的轉(zhuǎn)速

1.布水橫管根數(shù)與直徑

布水橫管根數(shù)布水橫管的根數(shù)決定于池子和濾速的大小，n取偶數(shù)，布水水量大時(shí)用4根，一般用2根。布水橫管直徑D1：式中：q`v——每根布水橫管的最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；

v——橫管進(jìn)水段流速，m/s；

qv——每個(gè)濾池處理的水量，m3/s；

n——橫管數(shù)。2.灑水孔數(shù)及在布水橫管上的位置假定每個(gè)出水孔口噴灑的面積基本相同，孔口數(shù)(m)的計(jì)算公式為：式中:d——孔口直徑，一般為10~15mm，孔口間距由池中心向池周邊逐漸縮小，以滿足均勻布水的要求，孔口流速≥2m/s；D2——回轉(zhuǎn)布水器直徑，mm，比濾池內(nèi)徑小200mm。第i個(gè)孔口距濾池中心的距離（ri）為：3.布水器的轉(zhuǎn)速布水橫管的回轉(zhuǎn)速度與濾速、橫管根數(shù)有關(guān)，如下表所示。

布水橫管可以采用鋼管或鋁管，其管底離濾床表面的距離，一般為150～250mm，以避免風(fēng)力的影響。布水器所需壓力為0.5～1.0m。也可以近似地用下式計(jì)算：濾率/（m·d-1）轉(zhuǎn)速/（r·min-1）(4根橫管)轉(zhuǎn)速/（r·min-1）(2根橫管)151220232524第二節(jié)生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤的流程生物轉(zhuǎn)盤的工作特點(diǎn)

（1）不需曝氣和回流，運(yùn)行時(shí)動(dòng)力消耗和費(fèi)用低；（2）運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不高；（3）工作穩(wěn)定，適應(yīng)能力強(qiáng)；（4）適應(yīng)不同濃度、不同水質(zhì)的污水；（5）剩余污泥量少，易于沉淀脫水；（6）沒有濾池蠅、惡臭、堵塞、泡沫、噪音等問題；（7）可多層立體布置；（8）一般需加開孔防護(hù)罩保護(hù)、保溫。

1954年在聯(lián)邦德國的Heilbronn建成世界上第一座生物轉(zhuǎn)盤污水處理廠。生物轉(zhuǎn)盤的主要組成部分生物轉(zhuǎn)盤的構(gòu)造轉(zhuǎn)動(dòng)軸盤片廢水處理槽驅(qū)動(dòng)裝置生物轉(zhuǎn)盤的布置方式

第三節(jié)生物接觸氧化法

接觸氧化池構(gòu)造示例生物接觸氧化法是一種浸沒曝氣式生物濾池，是曝氣池和生物濾池綜合在一起的處理構(gòu)筑物，兼有兩者優(yōu)點(diǎn)。生物接觸氧化法的特點(diǎn)

(1)具有較高的微生物濃度，一般可達(dá)10~20g/L；

(2)生物膜具有豐富的生物相，形成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，污泥產(chǎn)量低；

(3)具有較高的氧利用率；

(4)容積負(fù)荷高（3～6kgBOD5/(m3d))且具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力；(5)掛膜方便，生物膜4－5d便可成熟，活性高(同樣濕重的帶絲狀菌的生物膜，其活性比活性污泥法高1.8倍）；(6)沒有污泥膨脹的問題。缺點(diǎn)：填料易堵塞、需更換，運(yùn)行費(fèi)用較高。生物接觸氧化法的基本流程接觸氧化池的主要部分生物接觸氧化池的構(gòu)造填料要求：比表面積大；空隙率大；水力阻力小；強(qiáng)度大；化學(xué)和生物穩(wěn)定性好；能經(jīng)久耐用。填料池體布水布?xì)庋b置池體用于設(shè)置填料、布水布?xì)庋b置和支撐填料的柵板和格柵。布?xì)夤芸刹贾迷诔刈又行摹?cè)面和全池。接觸氧化池外觀圖接觸氧化池反應(yīng)區(qū)的構(gòu)造立體彈性填料立體彈性填料生物填料框架框架與生物填料框架與生物填料新型的三維立體網(wǎng)狀填料掛膜后的網(wǎng)狀填料反應(yīng)區(qū)曝氣系統(tǒng)的布置牛腿與槽鋼的布置曝氣裝置安裝

第四節(jié)生物流化床

好氧生物流化床反應(yīng)器是將普通活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合,并引入流化技術(shù)的處理有機(jī)廢水的反應(yīng)裝置,因而具有容積負(fù)荷高、生物降解速度快、占地面積小、基建投資低等優(yōu)點(diǎn),引起國內(nèi)外環(huán)境工作者的極大興趣和廣泛的研究。三相生物流化床一體化反應(yīng)器好氧流化床廢水處理工程實(shí)例PaquesCIRCOX:385m3，啤酒廢水-巴西CIRCOX?technology好氧流化床廢水處理工程實(shí)例Biothane公司內(nèi)循環(huán)好氧流化床300m3，總高20m好氧流化床廢水處理工程實(shí)例好氧流化床廢水處理工程實(shí)例桑德集團(tuán)—化工廢水好氧流化床廢水處理工程實(shí)例清華大學(xué)—生活污水制藥廢水：日處理1000m3好氧流化床廢水處理工程實(shí)例酒精生產(chǎn)廢水：日處理2000m3，反應(yīng)器直徑6m，總?cè)莘e650m3好氧流化床廢水處理工程實(shí)例a（好氧三相內(nèi)循環(huán)流化床）中國石油川西北氣礦甲醇廠1000m3/d廢水處理工程(UASB-內(nèi)循環(huán)好氧生物生物流化床工藝)

有機(jī)負(fù)荷16kgCOD/m3?d，

COD去除率90%

BOD去除率94%中國石油西南油氣田分公司川東氣礦天然氣脫硫總廠