第13章污水的生物處理技術(shù)(二)

13.0概述

13.1生物膜法的基本概念

13.2生物膜的增長及動力學原理

13.3生物濾池

13.4生物轉(zhuǎn)盤

13.5生物接觸氧化法

13.6生物流化床

13.7其他新型生物膜反應器和聯(lián)合處理工藝

13.8生物膜法的運行管理工藝及應用第13章生物膜法教學要求掌握生物膜法的微生物學特征和工藝特征；掌握高負荷生物濾池、曝氣生物濾池、塔式生物濾池以及生物轉(zhuǎn)盤三相傳質(zhì)和工藝運行特點；掌握生物接觸氧化特點及其工藝設計?！?3-1生物膜法概述二、生物膜法分類三、生物膜法基本原理一、生物膜法的發(fā)展沿革本節(jié)內(nèi)容概要四、生物膜影響因素五、生物膜法處理特征六、生物膜反應動力學參數(shù)介紹生物膜法的發(fā)展沿革

生物膜法是污水生物處理主要技術(shù)之一，它與活性污泥法并列，既是古老的、又是發(fā)展中的污水好氧生物處理技術(shù)。

1893年，英國將污水在粗濾料上噴灑進行凈化試驗取得了良好的凈化效果，第一個生物膜法處理設施（生物濾池）開始問世，1900年后開始付諸污水處理實踐。

50年代，在德國建造了塔式生物濾池。生物轉(zhuǎn)盤出現(xiàn)于60年代。

70年代初期，出現(xiàn)了生物流化床。

生物活性炭法是近年來發(fā)展起來的一種新型水處理工藝。13.0概述生物膜法和活性污泥法一樣，都是利用微生物來去除廢水中有機物的方法，兩者是平行發(fā)展起來的污水好氧處理工藝。生物膜法和活性污泥法的區(qū)別

活性污泥法中的微生物在曝氣池內(nèi)以活性污泥的形式呈懸浮狀態(tài)，屬于懸浮生長系統(tǒng)；

生物膜法中的微生物附著生長在填料或載體上，形成膜狀的活性污泥，屬于附著生長系統(tǒng)或固定膜工藝。生物膜法是土壤自凈的人工強化。最早人們利用污水酒澆農(nóng)田，發(fā)現(xiàn)了土壤滲濾作用對污水中有機物有凈化作用?；钚晕勰喾ㄊ撬w自凈的人工強化。

生物膜法的實質(zhì)是使細菌和菌類一類的微生物和原生動物、后生動物一類的微型動物附著在濾料或某些載體上生長繁育，并在其上形成膜狀生物污泥——生物膜。污水與生物膜接觸，污水中的有機污染物作為營養(yǎng)物質(zhì)，為生物膜上的微生物所攝取，微生物自身得到繁衍增殖，同時污水得到凈化。

凈化機理概述初沉池生物膜反應器進水回流排泥排泥出水二沉池生物膜法的基本流程初沉池的作用是去除大部分懸浮固體物質(zhì)，防止生物膜反應器堵塞，尤其對孔隙小的填料是必要的二沉池的作用是去除脫落的生物膜，提高出水水質(zhì)。

出水回流的主要作用是當進水濃度較大時，生物膜增長過快，采用出水回流，以稀釋進水有機物濃度和提高生物膜反應器的水力負荷，加大水流對生物膜的沖刷作用，更新生物膜，避免生物膜的過量累積，從而維持良好的生物膜活性和合適的膜厚度，但出水回流并不是必不可少的?？諝馄貧獬剡M水出水回流污泥剩余污泥Qw

二沉池活性污泥法的基本流程生物膜法基本原理1、基本原理使廢水與生物膜接觸，進行固、液相的物質(zhì)交換，利用膜內(nèi)微生物將有機物氧化，使廢水獲得凈化，同時，生物膜內(nèi)微生物不斷生長與繁殖。2、生物膜在載體上的生長過程當有機廢水或由活性污泥懸浮液培養(yǎng)而成的接種液流過載體時，水中的懸浮物及微生物被吸附于固相表面上，其中的微生物利用有機底物而生長繁殖，逐漸在載體表面形成一層粘液狀的生物膜。這層生物膜具有生物化學活性，又進一步吸附、分解廢水中呈懸浮、膠體和溶解狀態(tài)的污染物。3、供氧

在填充式生物膜法設備中常采用自然通風或強制自然通風供氧。氧透入生物膜的深度取決于它在膜中的擴散系數(shù)，固-液界面處氧的濃度和膜內(nèi)微生物的氧利用率。4、生物膜中物質(zhì)傳遞過程由于生物膜的吸附作用，在膜的表面存在一個很薄的水層(附著水層)。廢水流過生物膜時，有機物經(jīng)附著水層向膜內(nèi)擴散。膜內(nèi)微生物在氧的參加下對有機物進行分解和機體新陳代謝。代謝產(chǎn)物沿底物擴散相反的方向，從生物膜傳遞返回水相和空氣中。5、微生物膜的更新(1)厭氧膜的出現(xiàn)①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)；②成熟的生物膜一般都由厭氧膜和好氧膜組成；③好氧膜是有機物降解的主要場所，一般厚度為2mm。

①厭氧的代謝產(chǎn)物增多，導致厭氧膜與好氧膜之間的平衡被破壞；(2)厭氧膜的加厚③成為老化生物膜，其凈化功能較差，且易于脫落。

②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；(3)生物膜的更新①老化膜脫落，新生生物膜又會生長起來；②新生生物膜的凈化功能較強。

6、好氧生物膜的生物組成與結(jié)構(gòu)生物組成1、細菌與真菌：對有機物起氧化分解作用細菌主要包括：球衣菌、動膠菌、硫桿菌屬、產(chǎn)堿菌屬、甲單胞菌屬、諾卡氏菌屬、色桿菌屬、八疊球菌等2、原生動物和后生動物在生物膜的好氧表層，以吞噬細菌為主、對改善出水水質(zhì)起重要作用3、濾池蠅以生物和生物膜為食料，可抑制生物膜的過渡增長，保持生物膜疏松，促使生物膜脫落，從而使生物膜保持活性在一定程度上防止濾床堵塞4、藻類微生物相是分層的。若把生物濾池分上、中、下三層，則：中層微生物除得到廢水中的營養(yǎng)外，還有上層微生物的代謝產(chǎn)物，微生物的種類比上層稍多，有菌膠團、球衣菌、鞭毛蟲、變形蟲、豆形蟲、腎形蟲等。

上層營養(yǎng)物濃度高，生長的大多是細菌，還有少量鞭毛蟲。

下層因有機物濃度低，低分子的有機物較多，其微生物種類更多，除菌膠團、球衣菌外，還有以鐘蟲為主的固著型纖毛蟲和少數(shù)游泳型纖毛蟲。好氧生物膜結(jié)構(gòu)生物膜影響因素1、進水的組分和濃度

污染物組分和含量的變化將會影響到生物膜中微生物的種類和工藝運行的效果。2、營養(yǎng)物質(zhì)對于好氧的生物膜，對營養(yǎng)物質(zhì)的要求比例是BOD:N:P=100：5：13、有機負荷及水利負荷生物濾池負荷包括有機負荷和水力負荷兩種，水力負荷包括是以污水量來計算，單位m3(污水）/㎡（濾床）·d。相關(guān)參數(shù)見表13-14、溶解氧5、生物膜量

衡量生物膜量指標：生物膜厚度和密度。生物膜厚度與污水中有機物的濃度有關(guān)，有機濃度越高，有機物擴散深度越大，膜越厚。生物膜密度：單位體積濕生物膜被烘干后的重量。6、pHpH變化過大會影響反應器的處理效率，甚至對微生物造成毒性而使反應器失效。解決辦法：若廢水pH變化太大，可在生物膜前加一個水質(zhì)調(diào)節(jié)池8、有毒物質(zhì)主要指酸、堿、重金屬鹽和有毒有機物。7、溫度濾床內(nèi)溫度太高，不利于微生物生長，當水溫達到40℃時，生物膜出現(xiàn)壞死和脫落情況.溫度太低，會影響生物膜的活性，處理效率下降。一般生物床內(nèi)部溫度最低不應小于5℃。生物膜法處理特征一、微生物方面的特征1、微生物種類豐富，生物食物鏈長2、存活世代時間較長的微生物，有利于不同功能的優(yōu)勢菌群分段運行二、處理工藝方面的特征1、對水質(zhì)、水量變動有較強的適應性2、適合低濃度廢水的處理3、剩余污泥產(chǎn)量少4、運行管理方便生物膜反應動力學微生物在載體的附著過程液相懸浮微生物微生物向載體表面運輸可逆附著不可逆附著附著微生物增長、形成生物膜沒有附著的微生物1、微生物向載體表面的運輸通過兩種方式：（1）主動運輸：主要通過水力動力學作用和濃度擴散向載體表面遷移。這是微生物由液相到載體表面的主要途徑。（2）被動運輸：通過布朗運動、細菌自身的運動和沉降等作用完成。2、可逆附著過程是附著與脫落的雙向動態(tài)過程，可逆附著取決于微生物與載體表面力的作用強度。3、不可逆附著過程不可逆附著是微生物分泌的黏性代謝物如多聚糖類物質(zhì)形成。是形成生物膜群落的基礎。4、附著微生物的增長

生物膜反應動力學參數(shù)介紹反應動力學參數(shù)可從不同角度反映生物膜的各種特征，在生物膜法的處理技術(shù)研究和工程實際中有重要價值。1、生物膜比增長速率（μ）描述微生物增長繁殖的特征參數(shù)之一，反映了微生物的增長活性。μ—

微生物比增長速率，T-1X—微生物濃度，ML-3生物膜比增長速率主要有兩類：生物膜最大比增長速率：動力學增長階段的比增長速率平均比增長速率：用于生物膜整個過程1、生物膜最大比增長速率（μmax）式中：Mb-生物膜總量，Mb=Ma+Mi可通過繪制t-lnMb曲線圖求解μmax2、生物膜平均比增長速率（）

它反映了生物膜表觀增長特性式中：Mbs—生物膜穩(wěn)態(tài)時所對應的生物量，ML-2

Mbo—初始生物膜量，ML-22、底物比去除率（qobs)式中：qobs—底物比去除率，T-1

Q—進水流量,L3T-1

S0—進水底物濃度,ML-3S—出水底物濃度,ML-3

A0—載體表面積,L2底物比去除率反應了生物膜群體的活性，該值越高說明生物膜生化反應活性越高。3、表觀生物膜產(chǎn)率系數(shù)（Yobs)

表觀生物膜產(chǎn)率系數(shù)（Yobs)是指微生物在利用和降解底物過程中自身增長的能力，定義為每消耗單位底物濃度時生物膜自身生物量積累。它揭示了生物膜群體合成與能量代謝間的相互耦合程度。Yobs—表觀生物膜產(chǎn)率系數(shù),MM-1V0—生物膜反應器有效容積，L3對處于穩(wěn)態(tài)的生物膜，有Mb=Mbs,S=Se,則：4、生物膜密度（ρ）生物膜密度一般為生物膜平均密度，經(jīng)實驗測定生物膜量及生物膜厚度后，平均密度可通過圖解求得：工藝及應用生物膜法分類

按生物膜與廢水的接觸方式不同，可分為填充式和浸漬式2類。(1)填充式生物膜法廢水與空氣沿固定的填料或轉(zhuǎn)動的盤片表面流過，與其上生長的生物膜接觸，典型設備有：生物濾池生物轉(zhuǎn)盤間歇式生物濾池普通生物濾池塔式生物濾池(2)浸漬式生物膜法生物膜載體完全浸沒在水中，通過鼓風曝氣供氧。生物接觸氧化法生物流化床載體固定——載體流化——一、生物濾池簡介

生物濾池是最早的生物膜法反應池。

生物濾池中，廢水通過布水器均勻地分布在濾池表面，濾池中填滿了石子等填料(一般稱之為濾料)，廢水沿著濾料的空隙從上向下流動到池底，通過集水溝、排水渠，流出池外。二、生物濾池的分類

2、生物濾池的分類

1、負荷率

(1)

水力負荷

(2)有機負荷

(3)毒物負荷

單位面積的濾池或單位體積的濾料每天處理的廢水量。

水力表面負荷qF

水力體積負荷qV

(1)

水力負荷

(2)有機負荷率

(3)毒物負荷

單位時間供給單位體積濾料的BOD量，以N表示，單位kg(BOD5)/m3(濾料)·d。

(1)

水力負荷

(2)有機負荷率

(3)毒物負荷

為了達到處理目的，有機負荷率不能超過生物膜的分解能力。

單位濾料每天承受的毒物量，以N1表示，單位為kg(毒物)/m3(濾料)·d。(1)

水力負荷

(2)有機負荷率

(3)毒物負荷

生物濾池

類型BOD5負荷率/[kg/(m3·d)]水力負荷率/[m3/(m2·d)]處理效率/%低負荷濾池0.15～0.30

1～3

85～95

回流式<1.2

<10～30

75～90

塔濾1.0～3.0

80～200

65～85

表13-1城市污水生物濾池的負荷率2、生物濾池的分類根據(jù)設備型式不同分為：普通生物濾池、塔式生物濾池。根據(jù)承受廢水負荷大小分為：低負荷生物濾池(普通生物濾池)、高負荷生物濾池。

三、構(gòu)造普通生物濾池和塔式生物濾池的構(gòu)造，主要組成部分都是：濾床（濾料、池壁、池底、）布水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)等3部分組成。(1)濾料

濾料是普通生物濾池的主體，應該具有__________、_____、____、______、________、___________等條件。

機械強度高耐腐蝕抗冰凍比表面積大孔隙率大適合就地取材這些填料的特點是：①比表面積大(達100～340m2/m3)；②孔隙率高(可達90％)，從而大大改善膜生長及通風條件，使處理能力大大提高；③材質(zhì)輕而強度高；④物理化學穩(wěn)定，對微生物的增殖無危害作用；⑤價廉，取材方便。

生物濾池過去常用拳狀濾料，如碎石、卵石、爐渣、焦炭等。上世紀60年代中期后，生物濾池多用聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等加工成波紋板，蜂窩管、環(huán)狀及空圓柱等復合式濾料。(2)池壁

生物濾池池壁作用：圍擋濾料，防止污水飛濺，防止風力對池表面均勻布水的影響。一些濾池的池壁上帶有許多空洞，用以促進濾層內(nèi)部通風。

(3)池底

池底包括支承滲水結(jié)構(gòu)、底部空間、排水系統(tǒng)、排水口和通風口等。底部空間的作用是通風和布氣。對于面積較大的濾池，底部空間應適當加高一些，以增大通風量，并使氣流均勻地進入濾料層。(4)布水系統(tǒng)

布水裝置設在填料層的上方，用以均勻噴灑廢水。其作用是在規(guī)定的表面負荷下，將廢水均勻分配到整個濾池表面上。早期使用的布水裝置是間歇噴淋式的。目前廣泛采用的連續(xù)式布水裝置是旋轉(zhuǎn)布水器。

旋轉(zhuǎn)布水器適用于圓形或多邊形生物濾池，主要由進水豎管和可轉(zhuǎn)動的布水橫管組成，固定的豎管通過軸承和配水短管聯(lián)系，配水短管連接布水橫管，并一起旋轉(zhuǎn)。為使每孔的灑水服務面積相等，靠近池中心的孔間距應較大，靠近池邊的孔間距應較小。當布水孔向外噴水時，在反作用力推動下布水橫管旋轉(zhuǎn)。布水橫管一般為2～4根，橫管中心高出濾層表面0.15～0.25m，橫管沿一側(cè)的水平方向開設有直徑10～15mm的布水孔。(5)排水系統(tǒng)

包括：池子底面及開設于其上的溝渠。作用：排除廢水，支承濾料，保證通風。四、生物濾池基本流程生物濾池系統(tǒng)基本上由：初沉池、生物濾池、二沉池組合而成，其組合型式有單級運行系統(tǒng)和多級運行系統(tǒng)。在普通生物濾池的基礎上，發(fā)展出了交替式二級生物濾池、回流式一級生物濾池和回流式二級生物濾池等。(1)交替式二級生物濾池濾池串聯(lián)工作，污水經(jīng)初沉淀后，進入生物濾池(I)（一級濾池），然后經(jīng)中沉淀后泵入生物濾池(Ⅱ)（二級濾池），再經(jīng)二次沉淀后排放。一級濾池(I)生物膜逐漸增厚，即將被堵塞時改作二級濾池，而將原二級濾池(Ⅱ)改成一級濾池。如此交替循環(huán)，以保證系統(tǒng)的正常運行。

交替式二級生物濾池中的濾池(I)和(Ⅱ)為兩個完全相同的普通生物濾池或高負荷生物濾池，交替式運行的總負荷率比并聯(lián)運行提高2～3倍。二級生物濾池處理效果好，處理城市污水的BOD5去除率可達90％以上。(2)回流式生物濾池初沉池生物濾池二沉池出水回流出水進水剩余污泥a初沉池生物濾池二沉池出水回流出水進水剩余污泥bc出水回流1初沉池一級濾池進水二級濾池二沉池出水出水回流2d出水回流1初沉池一級濾池進水二級濾池二沉池出水出水回流2回流式生物濾池法有一級和二級串聯(lián)2種流程。圖中，按(a)、(b)、(c)、(d)順序，去除效率依次升高。(2)回流式生物濾池初沉池生物濾池二沉池出水回流出水進水剩余污泥a初沉池生物濾池二沉池出水回流出水進水剩余污泥bc出水回流1初沉池一級濾池進水二級濾池二沉池出水出水回流2d出水回流1初沉池一級濾池進水二級濾池二沉池出水出水回流2回流式生物濾池是高負荷生物濾池。當污水濃度不太高時，應采用圖(a)、(b)所示的一級流程；有機濃度高，或出水要求高時，宜采用(c)、(d)所示的二級流程。由于二級流程投資運行費用高，目前未得到廣泛應用。(3)塔式生物濾池塔式生物濾池是負荷很高的高負荷生物濾池法，一般為單級，不設回流。塔式生物濾池分級進水的有機負荷率比單級進水高。五、影響生物濾池性能的主要因素2、負荷率

1、濾池高度3、回流4、供氧

1、濾池高度濾池的上層和下層相比，生物膜量、微生物種類和去除有機物的速率均不相同。濾床上層，污水中有機物濃度較高，微生物繁殖速率高，以細菌為主，生物膜量較多，有機物去除速率較高。隨著濾床深度增加，微生物從低級趨向高級，種類逐漸增多，生物膜量由多到少。有機物去除率沿池深方向呈指數(shù)形式下降。研究表明，生物濾池的處理效率，在一定條件下是隨著濾床高度增加而增加，在濾池高度超過某一數(shù)值后，處理效率的提高是微不足道，不經(jīng)濟的。2、負荷率在其他條件不變的情況下，有機負荷率高，降解速度快，去除率低，出水水質(zhì)變差，生物膜增殖快，易堵塞，但濾池體積變小，投資運行費用降低。水力負荷在低值范圍內(nèi)增大時，有機負荷也隨之增大，生物膜增厚，去除率下降，但仍能保持在較高水平；沖刷作用隨增大，但仍然很小。水力負荷提高到一定程度后，水力沖刷作用大大加強，增殖的生物膜被及時沖刷脫落，即使進水濃度較高也不易發(fā)生堵塞。但此時由于接觸時間縮短，處理效率顯著下降，出水水質(zhì)變差。

3、回流回流對生物濾池的有利影響

不利影響

回流對生物濾池的有利影響

(1)促使生物膜脫落：回流使水力負荷加大，沖刷作用增強，生物膜被沖刷脫落，即使有機負荷率較高也不會發(fā)生堵塞。(2)改善衛(wèi)生狀況：提高水力負荷率，可防止灰蠅生長和惡臭。(3)改善進水水質(zhì)：回流水中含DO和營養(yǎng)元素，能提高進水的DO濃度，補充營養(yǎng)，稀釋有毒物質(zhì)，改善進水水質(zhì)。(4)穩(wěn)定進水：回流可緩沖原污水水質(zhì)水量的變化，穩(wěn)定進水。(5)增加濾床生物量：回流水含微生物，使濾池不斷接種，生物量增加，去除效率得到提高。

不利影響

（1）縮短廢水在濾池中的停留時間；（2）降低生物膜吸附有機物的速度；（3）回流水中難降解的物質(zhì)會產(chǎn)生積累，冬天濾池中水溫降低等。

4、供氧

生物濾池一般靠自然通風供氧。影響自然通風效果的主要因素是濾池內(nèi)外的氣溫差和濾層高度。溫差越大，濾床的氣流阻力越小，通風量越大。濾床越高，抽風效果越好。一般，自然通風即可滿足生化反應的需要。自然通風能否滿足生化反應的需要，還與進水有機物濃度有關(guān)。有機物濃度低時，需氧量小，自然通風能滿足要求；有機物濃度高時，需氧量大，易出現(xiàn)供氧不足。為此，?？刂艬OD5＜400mg/L。若BOD5＞400mg/L，則用回流水稀釋沖刷生物膜，補充溶解氧或采用強制通風。六、生物濾池的設計生物濾池的功能設計一般包括：①濾池類型和流程選擇；②濾池個數(shù)和濾池尺寸的確定；③二次沉淀池的形式、個數(shù)和工藝尺寸的確定；④布水設備計算。一、生物轉(zhuǎn)盤構(gòu)造生物轉(zhuǎn)盤出現(xiàn)于20世紀60年代，第一套半生產(chǎn)性裝置于1954年在原西德海爾布隆污水廠建成。生物轉(zhuǎn)盤的凈水機理與生物濾池相同，但其構(gòu)造卻完全不一樣。構(gòu)造(1)盤片(2)氧化槽(3)轉(zhuǎn)軸(4)驅(qū)動裝置(1)盤片盤片可用聚氯乙烯、聚乙烯、泡沫聚苯乙烯、玻璃鋼、鋁合金或其他材料制成。盤片可以是平板，也可以是點波波紋板等形式，也有用平板和波紋板組合。要求質(zhì)輕、高強、耐腐、不易變形和比表面大等。轉(zhuǎn)盤直徑一般為2～3m，目前也有增大到4.0m的。(2)水處理槽可用鋼板制作，也可采用鋼筋混凝土或磚砌。(3)轉(zhuǎn)軸一般采用碳鋼，軸長一般應控制在0.5～0.6m，有時可達7～8m。(4)驅(qū)動裝置包括動力設備和減速裝置2部分。動力設備分為電力機械傳動、空氣傳動及水力傳動等。國內(nèi)一般采用電動和氣動。二、生物轉(zhuǎn)盤工藝流程與組合(1)生物轉(zhuǎn)盤為主體的工藝流程①以去除BOD為主要目的的工藝流程沉砂池沉淀池生物轉(zhuǎn)盤二沉池出水廢水實際應用中，布置形式可分為單級單軸式，多級單軸式和多級多軸式等幾種。②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(2)生物轉(zhuǎn)盤與其它工藝的組合流程

生物轉(zhuǎn)盤初沉池出水①廢水②廢水初沉池生物轉(zhuǎn)盤曝氣池二沉池出水活性污泥回流③廢水初沉池生物轉(zhuǎn)盤二沉池出水活性污泥回流曝氣池④廢水初沉池生物轉(zhuǎn)盤二沉池出水活性污泥回流曝氣池4、生物轉(zhuǎn)盤的新進展

①空氣驅(qū)動的生物轉(zhuǎn)盤②與沉淀池合建的生物轉(zhuǎn)盤

③與曝氣池合建的生物轉(zhuǎn)盤

5、生物轉(zhuǎn)盤的優(yōu)缺點①操作管理簡便，無活性污泥膨脹現(xiàn)象及泡沫現(xiàn)象，無污泥回流系統(tǒng)，生產(chǎn)上易于控制。②剩余污泥量小，污泥含水率低，沉淀速度大，易于沉淀分離和脫水干化。有些生物轉(zhuǎn)盤將氧化槽底部作為污泥沉淀與貯存用，從而省去二沉池。③設備構(gòu)造簡單，無通風、回流及曝氣設備，運轉(zhuǎn)費用低，耗電量低，一般耗電量在0.024～0.03kW·h/kgBOD5。④可采用多層布置，設備靈活性大，可節(jié)省占地面積。⑤廢水在氧化槽內(nèi)停留時間短，一般在1～1.5h左右，處理效率高，BOD5去除率一般可達90％以上。與活性污泥法相比，生物轉(zhuǎn)盤在使用上具有以下優(yōu)點：與一般生物濾池相比，優(yōu)點：①無堵塞現(xiàn)象。②生物膜與廢水接觸均勻，盤面面積的利用率高，無溝流現(xiàn)象。③廢水與生物膜接觸時間較長，且易于控制，處理程度比高負荷濾池和塔式濾池高?？烧{(diào)整轉(zhuǎn)速改善接觸條件和充氧能力。④同一般低負荷濾池相比，占地較小，如采用多層布置，占地面積可同塔式生物濾池相媲美。⑤系統(tǒng)的水頭損失小，能耗省。

(2)缺點①盤材較貴，投資大。從造價考慮，生物轉(zhuǎn)盤僅適用于小水量低濃度的廢水處理。②因為無通風設備，轉(zhuǎn)盤的供氧依靠盤面的生物膜接觸大氣，這樣，廢水中揮發(fā)性物質(zhì)將會產(chǎn)生污染。因此，生物轉(zhuǎn)盤最好作為第二級生物處理裝置。③生物轉(zhuǎn)盤的性能受環(huán)境氣溫及其他因素影響較大，所以，北方設置生物轉(zhuǎn)盤時，一般置于室內(nèi)，并采取一定的保溫措施。建于室外的生物轉(zhuǎn)盤都應加設雨棚，防止雨水淋洗，使生物膜脫落。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。又稱為接觸曝氣法或淹沒式生物濾池。實際上是一個充滿廢水的生物濾池，將填料淹沒在水中，并向池中進行曝氣。生物膜生長在填料表面，廢水與附著在填料上的生物膜接觸，在微生物作用下，使廢水得到凈化。由池體、填料、布水系統(tǒng)和布氣系統(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0.5～1.5m之間。

填料要求對微生物無毒無害，易掛膜、輕質(zhì)、高強度、抗老化、比表面積大和孔隙率高。目前常用的填料有聚氯乙烯、聚丙烯塑料填料、環(huán)氧玻璃鋼等做成的蜂窩狀和波紋板狀填料，纖維組合填料，立體彈性填料等。近年來國內(nèi)開發(fā)新型填料—懸浮填料。根據(jù)曝氣裝置與填料的相對位置，可將生物接觸氧化法分為兩大類：(1)曝氣裝置與填料分設：(2)曝氣裝置直接安設在填料底部：(1)曝氣裝置與填料分設：填料區(qū)水流較穩(wěn)定，有利于生物膜的生長，但沖刷力不夠，生物膜不易脫落；可采用鼓風曝氣或表面曝氣裝置；較適用于深度處理。(2)曝氣裝置直接安設在填料底部：曝氣裝置多為鼓風曝氣系統(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。生物接觸氧化工藝流程有單級式、二級式和多極式。生物接觸氧化法優(yōu)缺點

(1)生物接觸氧化池內(nèi)的生物固體濃度（10～20g/L）高于活性污泥法和生物濾池，具有較高的容積負荷（可達3.0～6.0kgBOD5/m3.d）；(2)處理能力大、占地??；(3)對沖擊負荷有較強的適應能力，污泥生長量少（略低于活性污泥法）；(4)不發(fā)生污泥膨脹危害；(5)能保證出水水質(zhì)；(6)不需污泥回流。優(yōu)點：缺點：(1)布氣、布水不易均勻；(2)填料價格昂貴，影響基建投資；(3)使用不當時，硬性填料較易堵塞。生物接觸氧化設計計算生物接觸氧化池設計計算內(nèi)容包括：①計算填料的有效容積②池子的尺寸計算③計算空氣量和空氣管道系統(tǒng)生物流化床是使廢水通過流化的顆粒床，流化的顆粒表面生長有生物膜，廢水在流化床內(nèi)同分散十分均勻的生物膜相接觸而獲得凈化。第四節(jié)生物膜法進展曝氣生物濾池（BAF）曝氣生物濾池(BAF，BiologicalAeratedFilter)也叫淹沒式曝氣生物濾池。國外從20世紀初開始進行研究，于80年代末基本成型，后不斷改進，并已開發(fā)出多種形式。在開發(fā)過程中，充分借鑒了污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設計思路，集曝氣、高濾速、截留懸浮物，定期反沖洗等特點于一體。

曝氣生物濾池工藝是普通生物濾池的一種變形形式，也可看成是生物接觸氧化法的一種特殊形式。，曝氣生物濾池特點1）基建費用低：占地面積小，由于在BAF反應器中，處理效果與填料高度成正相關(guān)，因此可以通過增加填料高度來減少占地面積。曝氣生物濾池的容積負荷很高，BOD5容積負荷可達到5～6kgBOD5/（m3?d），是常規(guī)活性污泥法或接觸氧化法的6～12倍。

此外，由于填料的機械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產(chǎn)生的粘性物質(zhì)形成的吸附架橋作用，可省去二沉池，進而降低基建費用。

優(yōu)點：2）工藝流程簡單：菌群結(jié)構(gòu)合理，生物量大，曝氣生物濾池抗沖擊負荷能力強，可以避免微生物流失，保持較高的微生物量，耐低溫，無污泥膨脹現(xiàn)象，耐沖擊能力強，有高質(zhì)量的出水水質(zhì)。

3）運行管理方便：曝氣生物濾池易掛膜，啟動快

。氧傳輸效率高，曝氣量小，供氧動力消耗小，自動化程度高。缺點：（1）曝氣生物濾池的進水SS不能過高。如果進水SS較高，會使濾池在短時間內(nèi)達到設計的水頭損失，發(fā)生堵塞，這樣就必然導致頻繁的反沖洗，增加了運行費用與管理的不便（2）過濾水頭損失大，污水提升所需泵機的揚程高。曝氣生物濾池雖具有截留SS，代替二沉池的功能，但同時伴隨著的是其水頭損失較大。一般來說，水頭損失根據(jù)具體情況，每一級為1～2m，這樣就在整體上加大了水的總提升高度。

（3）采用曝氣生物濾池工藝，在反沖洗操作過程中短時間內(nèi)水力負荷較大，反沖洗出水直接回流到初沉池，初沉池會受到較大水力沖擊負荷的影響。曝氣生物濾池結(jié)構(gòu)原理根據(jù)污水在濾池運行中過濾方向不同，曝氣生物濾池可分上向流