水污染課件版 第5章 污水的好氧生物處理-生物膜1

第五章污水的好氧生物處理

－生物膜法內(nèi)容5.1基本原理5.2生物濾池5.3生物轉(zhuǎn)盤(pán)法5.4生物接觸氧化法5.5生物膜法的進(jìn)展一、概述二、生物濾池的構(gòu)造三、生物濾池法的工藝流程1、生物濾池的類(lèi)型生物濾池分為普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池和超負(fù)荷生物濾池（塔式生物濾池）5.2生物濾池2、組成系統(tǒng)初沉池、生物濾池、二次沉淀池組合而成，其組合型式有單級(jí)運(yùn)行系統(tǒng)、多級(jí)運(yùn)行系統(tǒng)和交替運(yùn)行系統(tǒng)。生物濾池單級(jí)運(yùn)行圖生物濾池多級(jí)運(yùn)行圖生物濾池多級(jí)運(yùn)行圖（二級(jí)回流系統(tǒng)）二級(jí)交替運(yùn)行圖思考題：如何選擇濾池類(lèi)型和運(yùn)行系統(tǒng)？工藝選擇：流程選擇：3、生物濾池的影響因素1）濾池高度2）負(fù)荷3)回流4)供氧2）負(fù)荷增大水力沖刷的主要途徑是加大表面負(fù)荷，其辦法有：一是增加濾料層高度，二是將處理后的廢水回流到生物濾池的進(jìn)水中去。b.BOD負(fù)荷高的濾池，要求通風(fēng)條件好，在采用自然通風(fēng)的條件下，就要求濾料的孔隙率大和阻力小。c.BOD負(fù)荷低的生物濾池的氧化分解程度就高，污泥量少而穩(wěn)定，出水中有較高的溶解氧，有硝酸鹽，BOD5濃度可低于20mg/L；高負(fù)荷生物濾池的氧化分解程度低，污泥量多而不穩(wěn)定，出水中溶解氧低，沒(méi)有或很少有硝酸鹽，BOD5濃度高于30mg／L，塔式生物濾池的情況可能更差些。3)回流有利影響：a增大水力負(fù)荷、促進(jìn)生物膜的脫落、防止堵塞；b

改善廢水的進(jìn)水狀況降低和降低毒物濃度；c可向生物濾池連續(xù)接種，促進(jìn)生物膜的生長(zhǎng)；d提高進(jìn)水的溶解氧；e防止濾池滋生蚊蠅和減少惡臭。不利影響：縮短廢水在濾池中的停留時(shí)間；降低生物膜吸附有機(jī)物的速度；回流水中難降解的物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生積累，冬天濾池中水溫降低等。高負(fù)荷生物濾池的回流比生物濾池重要參數(shù)比較四、工藝設(shè)計(jì)生物濾池的設(shè)計(jì)包括：濾池類(lèi)型和流程選擇;濾池幾何尺寸和個(gè)數(shù)的確定；布水設(shè)備計(jì)算；二沉池形式及工藝尺寸確定。以下情況考慮用二沉池出水回流：1、入流有機(jī)物濃度較高，可能引起供氧不足時(shí)；2、水量很小，無(wú)法維持最小經(jīng)驗(yàn)值以下的水力負(fù)荷時(shí)；3、廢水中某種污染物在高濃度時(shí)可能抑制微生物生長(zhǎng)時(shí)。負(fù)荷率法生物濾池計(jì)算1、濾床體積含有對(duì)微生物有毒的物質(zhì)時(shí)，必須用毒物負(fù)荷核算濾料體積，最后的濾料體積采用兩種方法中較大的一值。V--濾料體積，m3；S0

--廢水的BOD5濃度，mg／L；Q

—污水的日平均流量，m3/d；若有回流Q(1＋R)N--生物濾池負(fù)荷，kgBOD5／m3(濾料)·d；設(shè)計(jì)重要提示2、濾床高度及面積確定一般采用經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)確定。低負(fù)荷生物濾池2m，兩級(jí)回流生物濾池1.0-1.8m，塔式生物濾池8m以上。當(dāng)總面積不大時(shí)可以采用1個(gè)或2個(gè)濾池濾床面積確定：V=HA水力負(fù)荷校核：QF

′

＝Q/A3、布水器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容包括：確定工作水頭、橫管管徑、噴水孔的大小和個(gè)數(shù)及開(kāi)孔位置。1）工作水頭h=h1+h2-h3h1--廢水由橫管始端到最外一個(gè)噴水小孔間的沿程水頭損失，m；h2---廢水通過(guò)布水小孔的局部水頭損失，m；h3--布水橫管中的流速恢復(fù)水頭，m，亦即廢水通過(guò)橫管時(shí)，由于沿程出流，流速愈來(lái)愈小，由此而造成的壓力恢復(fù)值。2）孔口數(shù)及開(kāi)孔位置開(kāi)孔數(shù)m:（13-22）孔口位置ri：（13-23）布水器轉(zhuǎn)數(shù)：（13-24）Q`－每根布水橫管上的污水流量D2－回轉(zhuǎn)布水器直徑，mm2、生物膜的指標(biāo)性生物1)高負(fù)荷生物膜生物膜呈黑色到灰色，溶解氧多在1mg/L以下。2)負(fù)荷適當(dāng)生物膜線(xiàn)蟲(chóng)和寡毛蟲(chóng)類(lèi)較多，也出現(xiàn)絲狀菌和真菌類(lèi)，灰褐色。3)低負(fù)荷生物膜生物膜為褐色4)更新快的生物膜：生物大量生長(zhǎng)5)后生動(dòng)物異常增長(zhǎng)的生物膜：紅色6)發(fā)生惡臭的生物膜：溶解氧下降出現(xiàn)惡臭五、生物濾池的運(yùn)行1、掛膜

3、生物膜系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)特別注意的問(wèn)題防止生物膜過(guò)厚

維持較高的DO

減少ESS（生物懸浮物）

5.3生物轉(zhuǎn)盤(pán)一、生物轉(zhuǎn)盤(pán)的構(gòu)造主要構(gòu)造部分：基本形狀及材料：重要特征參數(shù)：浸沒(méi)率：40-45％生物膜厚度0.5-2.0mm降解機(jī)理：生物轉(zhuǎn)盤(pán)運(yùn)行示意圖二、生物轉(zhuǎn)盤(pán)的工藝流程生物轉(zhuǎn)盤(pán)布置三、生物轉(zhuǎn)盤(pán)的設(shè)計(jì)計(jì)算生物轉(zhuǎn)盤(pán)的設(shè)計(jì)和計(jì)算包括：所需轉(zhuǎn)盤(pán)總面積；接觸氧化槽總體積、轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度以及污水在接觸反應(yīng)槽內(nèi)的停留時(shí)間等。水力負(fù)荷：?jiǎn)挝唤佑|氧化槽每天處理水量m3水/m3槽*d單位面積轉(zhuǎn)盤(pán)每天處理水量m3水/m2盤(pán)片*d有機(jī)負(fù)荷：?jiǎn)挝唤佑|氧化槽每天處理的BOD5kgBOD5/m3槽*d單位面積轉(zhuǎn)盤(pán)每天處理的的BOD5kgBOD5/m2盤(pán)片*d按負(fù)荷率計(jì)算的生物轉(zhuǎn)盤(pán)各尺寸1、總轉(zhuǎn)盤(pán)面積LA－生物轉(zhuǎn)盤(pán)的BOD5負(fù)荷率，g/m2*d2、轉(zhuǎn)盤(pán)總片數(shù)3、氧化槽總長(zhǎng)度4、氧化槽有效容積半圓形氧化槽凈有效容積5、轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速BOD5的面積負(fù)荷率：5-20g/m2*d原污水水力負(fù)荷:0.04-0.2m3/m2*d四、生物轉(zhuǎn)盤(pán)法的應(yīng)用與研究進(jìn)展與平流式沉淀池結(jié)合的生物轉(zhuǎn)盤(pán)5.4生物接觸氧化法定義：生物接觸氧化法又稱(chēng)浸沒(méi)式曝氣生物濾池，在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置填料，經(jīng)過(guò)充氧的廢水與長(zhǎng)滿(mǎn)生物膜的填料接觸，在生物膜的作用下，廢水的到凈化。工作原理特點(diǎn)由于填料的筆表面積大，池內(nèi)的充氧條件良好；不需要污泥回流，運(yùn)行管理方便；對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；污泥產(chǎn)率較低一、生物接觸氧化法概述接觸氧化池表面曝氣接觸氧化池二、生物接觸氧化池的構(gòu)造1、主要組成：池體、填料、曝氣裝置、進(jìn)出水裝置示意圖2、填料填料技術(shù)要求國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的填料：蜂窩填料、立體波紋填料、軟性纖維狀填料、半軟性填料、不規(guī)則粒狀填料填料的安裝：格柵支架、懸掛支架、框式支架軟性填料生物填料懸浮型生物填料懸掛型填料

彈性立體填料三、生物接觸氧化法的工藝流程初沉池接觸氧化池二沉池初沉池接觸氧化池二沉池接觸氧化池初沉池接觸氧化池二沉池接觸氧化池中沉池四、生物接觸氧化法的設(shè)計(jì)計(jì)算1生物接觸氧化池的有效容積V2生物接觸氧化池的總面積A和池?cái)?shù)N3池深h4有效停留時(shí)間t5供氣量D和空氣管道系統(tǒng)計(jì)算一、曝氣生物濾池(自學(xué))5.5生物膜法的進(jìn)展二、生物流化床以沙、活性炭、焦炭等顆粒微載體充填于生物反應(yīng)器內(nèi)，由于載體表面附著生長(zhǎng)著生物膜而使質(zhì)量變輕；當(dāng)污水以一定流速?gòu)南孪蛏狭鲃?dòng)時(shí)，載體便處于流動(dòng)狀態(tài)。載體顆粒小、表面積大，為微生物生長(zhǎng)提供了充足的場(chǎng)所，極大的提高了反應(yīng)器內(nèi)的微生物量。顆粒處于流態(tài)化狀態(tài)極大的提高了有機(jī)污染物由污水向微生物細(xì)胞膜內(nèi)的傳質(zhì)速度。（一）流態(tài)化原理固定床階段流化床階段液體輸送階段（二）生物流化床類(lèi)型兩相生物流化床示意圖三相生物流化床示意圖附屬設(shè)備葉輪脫膜裝置流化床布水裝置機(jī)械攪動(dòng)流化床（三）生物流化床優(yōu)缺點(diǎn)容積負(fù)荷高，抗