生物膜法原理與應(yīng)用

生物膜法原理與應(yīng)用第一頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第1頁，共76頁。一、生物膜法生物膜——微生物（真核）附著在濾料或某些載體表面上生長繁殖，并在其上形成膜狀生物污泥。生物膜法：污水經(jīng)過（從前往后具有細(xì)菌→原生動物→后生動物、從表至里具好氧→間氧→厭氧的）生物膜系統(tǒng)而得到凈化的生物處理技術(shù)。第二頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第2頁，共76頁。1893年英國Corbett在Salford創(chuàng)建了第一個具有噴嘴布水裝置的生物濾池。生物膜法是對污水土地的模擬和強(qiáng)化。生物膜法主要用于從污水中去除溶解性有機(jī)污染物，是一種被廣泛采用的生物處理方法。生物膜法的主要優(yōu)點(diǎn)是對水質(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。第三頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第3頁，共76頁。廢水流過生物膜時，有機(jī)物經(jīng)附著水層向膜內(nèi)擴(kuò)散。膜內(nèi)微生物在氧的參加下對有機(jī)物進(jìn)行分解和機(jī)體新陳代謝。代謝產(chǎn)物沿底物擴(kuò)散相反的方向，從生物膜傳遞返回水相和空氣中。微生物生長繁殖——生物膜厚度增大——底物和氧傳遞阻力加大——膜內(nèi)營養(yǎng)不足——出現(xiàn)厭氧層——厭氧層產(chǎn)氣+膜的附著力減小+水力沖刷——膜脫落——新的膜生長第四頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第4頁，共76頁。生物膜法的主要設(shè)施生物接觸氧化池生物流化床間歇生物濾池普通（單層）生物濾池塔式（多層）生物濾池生物轉(zhuǎn)盤生物濾池第五頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第5頁，共76頁。第六頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第6頁，共76頁。生物濾池第七頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第7頁，共76頁。生物濾池法的流程第八頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第8頁，共76頁。建設(shè)中的生物濾池第九頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第9頁，共76頁。第十頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第10頁，共76頁。第十一頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第11頁，共76頁。第十二頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第12頁，共76頁。典型的生物濾池的構(gòu)造濾床布水設(shè)備排水系統(tǒng)第十三頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第13頁，共76頁。濾床由濾料組成。濾料是微生物生長棲息的場所，理想的濾料應(yīng)具備下述特性：

(1)能為微生物附著提供大量的面積；

(2)使污水以液膜狀態(tài)流過生物膜；

(3)有足夠的空隙率，保證通風(fēng)（即保證氧的供給）和使脫落的生物膜能隨水流出濾池；

(4)不被微生物分解,也不抑制微生物的生長，有較好的化學(xué)性能；

(5)有一定的機(jī)械強(qiáng)度；

(6)價格低廉。濾料粒徑并非越小越好，會造成堵塞，影響通風(fēng)。早期主要以拳狀碎石為濾料，其直徑在3～8cm左右，空隙率在45％～50％左右，比表面積（可附著面積）在65～100m2/m3之間。濾床第十四頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第14頁，共76頁。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。第十五頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第15頁，共76頁。第十六頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第16頁，共76頁。濾床高度同濾料的密度有密切關(guān)系塑料濾料每立方米質(zhì)量僅為100kg左右，孔隙率高達(dá)93％～95％，濾床高度不但可以提高，而且可以采用雙層或多層構(gòu)造。國外一般采用雙層濾床，高7m左右；國內(nèi)常采用多層的“塔式”結(jié)構(gòu)，高度在10m以上。石質(zhì)拳狀濾料組成的濾床高度一般在1～2.5m之間。一方面是由于孔隙率低，濾床過高會影響通風(fēng)；另一方面由于太重,過高會影響排水系統(tǒng)和濾池基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。第十七頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第17頁，共76頁。布水設(shè)備設(shè)置目的為了使污水能均勻地分布在整個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。移動式（常用回轉(zhuǎn)式）布水器第十八頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第18頁，共76頁。第十九頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第19頁，共76頁。第二十頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第20頁，共76頁。脈沖式生物濾池配水系統(tǒng)第二十一頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第21頁，共76頁。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)支撐濾料第二十二頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第22頁，共76頁。池底排水系統(tǒng)的組成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，并在任何時候不會漫流，確?？諝饽茉谒嫔蠒惩o阻，使濾池中空隙充滿空氣。第二十三頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第23頁，共76頁。第二十四頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第24頁，共76頁。第二十五頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第25頁，共76頁。第二十六頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第26頁，共76頁。低負(fù)荷生物濾池又稱普通生物濾池。優(yōu)點(diǎn)：處理效果好，BOD5的去除率可達(dá)90％以上，出水BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸鹽含量在10mg/L左右，出水水質(zhì)穩(wěn)定。缺點(diǎn)：占地面積大，灰蠅很多，影響環(huán)境衛(wèi)生。生物濾池法的流程第二十七頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第27頁，共76頁。交替式二級生物濾池法的流程交替式二級生物濾池法比并聯(lián)流程負(fù)荷率可提高兩三倍。運(yùn)行時，濾池是串聯(lián)工作的，污水經(jīng)初步沉淀后進(jìn)入一級生物濾池，出水經(jīng)相應(yīng)的中間沉淀池去除殘膜后用泵送入二級生物濾池，二級生物濾池的出水經(jīng)過沉淀后排出污水廠。工作一段時間后，一級生物濾池因表面生物膜累積，即將出現(xiàn)堵塞，改作二級生物濾池，而原來的二級生物濾池則改作一級生物濾池。第二十八頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第28頁，共76頁?；亓魇蕉壣餅V池法的流程第二十九頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第29頁，共76頁。國外的運(yùn)行經(jīng)驗表明，在處理城市污水時，回流式生物濾池的處理效率大致如下：生物濾池的一個主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行簡單，因此，適用于小城鎮(zhèn)和邊遠(yuǎn)地區(qū)。單級濾池法當(dāng)濾池負(fù)荷率在1.7kg（BOD5）/(m3·d)(濾料)以下時，出水的BOD5約為濾池進(jìn)水的BOD5的1/3。二級濾池法二沉池的出水的BOD5為二級池進(jìn)水BOD5的1/2；如果一級濾池的進(jìn)水不經(jīng)沉淀直接流向二級濾池，則一級濾池出水的BOD5為進(jìn)水BOD5的1/2。第三十頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第30頁，共76頁。生物濾池的工作情況生物濾池機(jī)理

污水通過布水設(shè)備連續(xù)地、均勻地噴灑到濾床表面上，在重力作用下，污水以水滴的形式向下滲瀝，或以波狀薄膜的形式向下滲流。最后，污水到達(dá)排水系統(tǒng)，流出濾池。污水流過濾床時，有一部分污水、污染物和細(xì)菌附著在濾料表面上，微生物便在濾料表面大量繁殖，不久，形成一層充滿微生物的黏膜，稱為生物膜。這個起始階段稱為掛膜，是生物濾池的成熟期。掛膜第三十一頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第31頁，共76頁。污水流過成熟濾床時，污水中的有機(jī)污染物被生物膜中的微生物吸附、降解，從而得到凈化。生物膜表層生長的是好氧和兼性微生物，其厚度約2mm。在這里，有機(jī)污染物經(jīng)微生物好氧代謝而降解，終點(diǎn)產(chǎn)物是H2O、CO2、NH3等。由于氧在生物膜表層已耗盡,生物膜內(nèi)層的微生物處于厭氧狀態(tài)。在這里,進(jìn)行的是有機(jī)物的厭氧代謝,終點(diǎn)產(chǎn)物是有機(jī)酸,乙醇、醛和H2S等。由于微生物的不斷繁殖，生物膜不斷加厚，超過一定厚度后，吸附有機(jī)物在傳遞到生物膜內(nèi)層的微生物以前，已被代謝掉。此時，內(nèi)層微生物因得不到充分的營養(yǎng)而進(jìn)入內(nèi)源代謝，失去其黏附在濾料上的性質(zhì)，脫落下來隨水流出濾池，濾料表面再重新長出新的生物膜。生物濾池的工作情況生物濾池機(jī)理第三十二頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第32頁，共76頁。有機(jī)物轉(zhuǎn)化深度生物膜脫落原因真菌藻類原生動物后生動物一些肉眼可見的蠕蟲、昆蟲的幼蟲細(xì)菌（好氧、厭氧、兼性）低負(fù)荷濾池：原因復(fù)雜，昆蟲及其幼蟲的活動促使生物膜脫落。生物膜的組成高負(fù)荷濾池：水力沖刷使生物膜不斷脫落，生物膜厚度與濾率大小有關(guān)。低負(fù)荷濾池：有機(jī)物被深度轉(zhuǎn)化，出水中硝酸鹽含量較高，殘膜呈深棕色，類似腐殖質(zhì)，沉淀性能較好。高負(fù)荷濾池：只有在負(fù)荷率較低時，出水才含有較低的硝酸鹽，殘膜易腐化。第三十三頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第33頁，共76頁。影響生物濾池性能的主要因素這些過程的發(fā)生和發(fā)展決定了生物濾池凈化污水的性能。影響這些過程的主要因素有：濾池高度負(fù)荷率回流供氧生物濾池中有機(jī)物的降解過程

同時發(fā)生著多過程有機(jī)物在污水和生物膜中的傳質(zhì)過程氧在污水和生物膜中的傳質(zhì)過程生物膜的生長和脫落等過程有機(jī)物的好氧和厭氧代謝過程第三十四頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第34頁，共76頁。濾床影響生物濾池性能的主要因素——濾池高度濾床上層,污水中有機(jī)物濃度較高,微生物繁殖速率高,種屬較低級,以細(xì)菌為主,生物膜量較多,有機(jī)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,生物膜量從多到少。濾床的上層和下層相比,生物膜量、微生物種類和去除有機(jī)物的速率均不相同。濾床中的這一遞變現(xiàn)象，類似污染河流在自凈過程中的生物遞變。當(dāng)濾床各層的進(jìn)水水質(zhì)互不相同時,各層生物膜的微生物就不相同,處理污水的功能也隨之不同。濾床第三十五頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第35頁，共76頁。影響生物濾池性能的主要因素——濾池高度第三十六頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第36頁，共76頁。有機(jī)負(fù)荷率：以BOD5為準(zhǔn)，kg（BOD5或特定污染物質(zhì)）/m3·d。影響生物濾池性能的主要因素——負(fù)荷率生物濾池的負(fù)荷率有三種表達(dá)形式：表面水力負(fù)荷率：m3（水）/（m2·d），又稱平均濾率，m/d

。由于生物濾池的作用是去除污水中有機(jī)物或特定污染物，因此，它的負(fù)荷率通常以有機(jī)物或特定污染物質(zhì)為準(zhǔn)較合理。有機(jī)負(fù)荷率：以BOD5為準(zhǔn)，kg（BOD5或特定污染物質(zhì)）/（m3·d）。水力負(fù)荷率：以流量為準(zhǔn)，m3(水)/m3(濾料)

·d。第三十七頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第37頁，共76頁。影響生物濾池性能的主要因素——負(fù)荷率在低負(fù)荷條件下，隨著濾率的提高，污水中有機(jī)物的傳質(zhì)速率加快，生物膜量增多，濾床特別是它的表面很容易堵塞。在高負(fù)荷條件下，隨著濾率的提高，污水在生物濾床中停留的時間縮短，出水水質(zhì)將相應(yīng)下降。第三十八頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第38頁，共76頁。第三十九頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第39頁，共76頁。影響生物濾池性能的主要因素——回流回流——利用污水廠的出水或生物濾池出水稀釋進(jìn)水的做法稱回流，回流水量與進(jìn)水量之比叫回流比。回流對生物濾池性能的影響：（1）回流可提高生物濾池的濾率，它是使生物濾池負(fù)荷率由低變高的方法之一；（2）提高濾率有利于防止產(chǎn)生灰蠅和減少惡臭；（3）當(dāng)進(jìn)水缺氧、腐化、缺少營養(yǎng)元素或含有有害物質(zhì)時，回流可改善進(jìn)水的腐化狀況、提供營養(yǎng)元素和降低毒物質(zhì)濃度；（4）進(jìn)水的質(zhì)和量有波動時，回流有調(diào)節(jié)和穩(wěn)定進(jìn)水的作用。第四十頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第40頁，共76頁。影響生物濾池性能的主要因素——供氧溫度差越大，通風(fēng)條件越好；當(dāng)水溫較低，濾池內(nèi)的溫度低于水溫時（夏季），池內(nèi)氣流向下流動；當(dāng)水溫較高，池內(nèi)溫度高于氣溫時（冬季），氣流向上流動；若池內(nèi)外無溫度差，則停止通風(fēng)；正常運(yùn)行的生物濾池，自然通風(fēng)可以提供生物降解所需的氧量，自然通風(fēng)不能滿足時，應(yīng)考慮強(qiáng)制通風(fēng)。生物濾池中，微生物所需的氧一般直接來自大氣，靠自然通風(fēng)供給。影響生物濾池通風(fēng)的主要因素是濾床自然拔風(fēng)和風(fēng)速。自然拔風(fēng)的推動力是池內(nèi)溫度與氣溫之差以及濾池的高度。第四十一頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第41頁，共76頁。生物濾池系統(tǒng)的功能設(shè)計濾池類型和流程選擇濾池個數(shù)和濾床尺寸的確定二次沉淀池的形式、個數(shù)和工藝尺寸的確定布水設(shè)備的計算第四十二頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第42頁，共76頁。濾池類型的選擇

低負(fù)荷生物濾池現(xiàn)在已經(jīng)基本上不常用，僅在污水量小、地區(qū)比較偏僻、石料不貴的場合尚有可能使用。大多采用高負(fù)荷生物濾池兩種類型回流式塔式（多層式）濾池類型的選擇，只有通過方案的比較，才能得出合理的結(jié)論。占地面積，基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用的比較，常起關(guān)鍵作用。

第四十三頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第43頁，共76頁。流程的選擇確定流程時要解決的問題是否設(shè)初次沉淀池采用幾級濾池是否采用回流，回流方式和回流比的確定當(dāng)廢水含懸浮物較多，采用拳狀濾料時,須有初次沉淀池,以避免生物濾池阻塞。處理城市污水時,一般都設(shè)置初次沉淀池。下述三種情況應(yīng)考慮用二次沉淀池出水回流：入流有機(jī)物濃度較高，可能引起供氧不足時；水量很小，無法維持水力負(fù)荷率在最小經(jīng)驗值以下時；污水中某種污染物在高濃度時，可能抑制微生物生長的情況下。第四十四頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第44頁，共76頁。濾池個數(shù)和濾床尺寸的確定⑴濾床總體積（V）式中：V——濾床總體積，m3；ρs0——污水進(jìn)濾池前的BOD5平均值，mg/L；qv——污水日平均流量，m3/d，采用回流式生物濾池時，此項應(yīng)為qv(1+r)，回流比r可根據(jù)經(jīng)驗確定；N——有機(jī)負(fù)荷率，kgBOD5/（m3·d）。第四十五頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第45頁，共76頁。濾池個數(shù)和濾床尺寸的確定計算濾床總體積（V）時，應(yīng)注意下述問題：計算時采用的負(fù)荷率應(yīng)與設(shè)計處理的效率相應(yīng)。通常，負(fù)荷率是影響處理效果的主要因素，兩者常相提并論。下表所示數(shù)據(jù)是城市污水一般經(jīng)驗的概括。影響處理效果的因素很多，除負(fù)荷率之外，主要的還有污水的濃度、水質(zhì)、溫度、濾料特性和濾床的高度。對于回流濾池，則還有回流比。沒有經(jīng)驗可以援用的工業(yè)廢水，應(yīng)經(jīng)過試驗，確定其設(shè)計的負(fù)荷率。試驗性生物濾池的濾料和濾床高度應(yīng)與設(shè)計相一致。85~9575~9065~85第四十六頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第46頁，共76頁。根據(jù)計算結(jié)合經(jīng)驗確定。在濾床的總體積和高度確定后，濾床的總面積可以算出。當(dāng)總面積不大時，可采用2個濾池。目前生物濾池的最大直徑為60m，通常是在35m以下。最后應(yīng)該核算濾速，看它是否合理?；亓魃餅V池池深淺，濾速一般不超過30m/d，其濾率的確定與進(jìn)水BOD5有關(guān)，如下表所示。濾池個數(shù)和濾床尺寸的確定（2）濾床高度的確定

進(jìn)水BOD5/（mg·L-1）120150200濾率/(m3·

m-2·d-1)252015第四十七頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第47頁，共76頁。

已知某城鎮(zhèn)人口80000人，排水量定額為100L/（人·d），BOD5為20g/（人·d）。設(shè)有一座工廠，污水量為2000m3/d，其BOD5為2200mg/L。擬混合采用回流式生物濾池進(jìn)行處理，處理后出水的BOD5要求達(dá)到30mg/L。⑴基本設(shè)計參數(shù)計量（設(shè)在此不考慮初次沉淀池的計算）生活污水和工業(yè)廢水總水量：生活污水和工業(yè)廢水混合后的BOD5濃度：由于生活污水和工業(yè)廢水混合后BOD5濃度較高，應(yīng)考慮回流，設(shè)回流稀釋后濾池進(jìn)水BOD5為300mg/L,回流比為：例:解:第四十八頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第48頁，共76頁。⑵生物濾池的個數(shù)和濾床尺寸計算設(shè)生物濾池的有機(jī)負(fù)荷率采用1.2kgBOD5/（m3·d），于是生物濾池總體積為：設(shè)池深為2.5m,則濾池總面積為：若采用6個濾池，每個濾池面積：濾池直徑為：⑶校核經(jīng)過計算，采用6個直徑21m、高2.5m的高負(fù)荷生物濾池。第四十九頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第49頁，共76頁。采用公式進(jìn)行計算步驟第一步是選定濾料和進(jìn)水方式，然后進(jìn)行試驗，求得K‘、m和n等常數(shù)值第二步確定是否回流，若需要回流，則要確定回流比最后計算濾池的尺寸第五十頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第50頁，共76頁。已知某工業(yè)廢水CODB為700mg/L，水量為7080m3/d。選用塑料濾料，在滿足出水水質(zhì)要求的條件下，其最小水力負(fù)荷為24.4m3/（m2·d），最大水力負(fù)荷為244m3/（m2·d）。試驗得到K`=128、m=-0.45、n=-0.55。要求出水CODB不大于30mg/L。由于入流污水濃度較高，應(yīng)考慮用二次沉淀池回流。當(dāng)回流比為1時，濾池進(jìn)水CODB＝365mg/L。而回流比為2時，濾池進(jìn)水CODB＝253mg/L。例:解:回流比為1時：要求池子的最小面積為（7080×2）/244=58m2，最大面積為（7080×2）/24.4=580m2?；亓鞅葹?時：要求池子的最小面積為（7080×3）/244=87m2，最大面積為（7080×3）/24.4=870m2。第五十一頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第51頁，共76頁?；剞D(zhuǎn)式布水器的計算計算的主要內(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)速第五十二頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第52頁，共76頁。第五十三頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第53頁，共76頁。

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)計流量，m3/s；

v——橫管進(jìn)水段流速，m/s；

qv——每個濾池處理的水量，m3/s；

n——橫管數(shù)。第五十四頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第54頁，共76頁。2.灑水孔數(shù)及在布水橫管上的位置假定每個出水孔口噴灑的面積基本相同，孔口數(shù)(m)的計算公式為：式中:d——孔口直徑，一般為10~15mm，孔口流速2m/s左右或更大些；

D2——回轉(zhuǎn)布水器直徑，mm，比濾池內(nèi)徑小200mm。第i個孔口距濾池中心的距離（ri）為：第五十五頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第55頁，共76頁。

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第五十六頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第56頁，共76頁。生物濾池正式運(yùn)行之后，有一個“掛膜”階段，即培養(yǎng)生物膜的階段。在這個始運(yùn)行階段，潔凈的無膜濾床逐漸長了生物膜，處理效率和出水水質(zhì)不斷提高，終于進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)溫度適宜時，始運(yùn)行階段歷時約一周。處理含有毒物質(zhì)的工業(yè)廢水時，生物濾池的運(yùn)行要按設(shè)計確定的方案進(jìn)行，一般說來，這種有毒物質(zhì)正是生物濾池的處理對象，而能分解氧化這種有毒物質(zhì)的微生物常存在于一般環(huán)境中，無需從外界引入；但是，在一般環(huán)境中，它們在微生物群體中并不占優(yōu)勢，或?qū)@種有毒物質(zhì)還不太適應(yīng)，因此，在濾池正常運(yùn)行前，要有一個讓它們適應(yīng)新環(huán)境、繁殖壯大的始運(yùn)行階段，稱為“馴化－掛膜”階段。

馴化－掛膜方式：一種方式是從其他工廠廢水站或城市廢水廠取來活性污泥或生物膜碎屑,進(jìn)行馴化，掛膜。另一種方式是用生活污水、城市污水、河水或回流出水代替部分工業(yè)廢水進(jìn)行運(yùn)行，運(yùn)行過程中把二次沉淀池中的污泥不斷回流到濾池的進(jìn)水中。生物濾池的運(yùn)行及其經(jīng)驗第五十七頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第57頁，共76頁。生物轉(zhuǎn)盤

60年代起源于德國，我國70年代引進(jìn)，能耗低，效果好的技術(shù)

適用范圍廣（城市污水、各類工業(yè)水）

第五十八頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第58頁，共76頁。生物轉(zhuǎn)盤的流程第五十九頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第59頁，共76頁。生物轉(zhuǎn)盤的工作特點(diǎn)（1）不需曝氣和回流，運(yùn)行時動力消耗和費(fèi)用低；（2）運(yùn)行管理簡單，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。第六十頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第60頁，共76頁。生物轉(zhuǎn)盤的主要組成部分生物轉(zhuǎn)盤的構(gòu)造轉(zhuǎn)動軸盤片廢水處理槽驅(qū)動裝置第六十一頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第61頁，共76頁。盤片：高強(qiáng)度、輕質(zhì)、耐腐蝕。直徑：2~3m，轉(zhuǎn)速2~3r/min，間距20~30mm。受材料、污水與膜的接觸均勻性、外緣膜易脫落等影響，直徑不可能做大。生物轉(zhuǎn)盤的構(gòu)造轉(zhuǎn)動軸：具有足夠的強(qiáng)度和剛度，防止斷裂和撓曲。直徑：50mm以上，長度0.5~7m。處理槽：與盤片相吻合的半圓形或多邊形，凈空相距20~50mm，設(shè)排泥和放空管。驅(qū)動裝置：機(jī)械驅(qū)動裝置；空氣驅(qū)動裝置；水輪驅(qū)動裝置。第六十二頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第62頁，共76頁。生物轉(zhuǎn)盤的主體是垂直固定在水平軸上的一組圓形盤片和一個同它配合的半圓形水槽。微生物生長并形成一層生物膜附著在盤片表面，約40%~50%的盤面（轉(zhuǎn)軸以下的部分）浸沒在廢水中，上半部敞露在大氣中。工作時，廢水流過水槽，電動機(jī)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，生物膜和大氣與廢水輪替接觸，浸沒時吸附廢水中的有機(jī)物，敞露時吸收大氣中的氧氣。轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動,,帶進(jìn)空氣,,并引起水槽內(nèi)廢水紊動,使溶解氧均勻分布。生物膜的厚度約為0.5~2.0mm，隨著膜的增厚，內(nèi)層的微生物呈厭氧狀態(tài)，失去活性時使生物膜脫落，并隨同出水流至二次沉淀池。第六十三頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第63頁，共76頁。生物轉(zhuǎn)盤的布置方式第六十四頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第64頁，共76頁。空氣驅(qū)動式生物轉(zhuǎn)盤第六十五頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第65頁，共76頁。第六十六頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第66頁，共76頁。曝氣池與生物轉(zhuǎn)盤相組合第六十七頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第67頁，共76頁。生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計計算生物轉(zhuǎn)盤的負(fù)荷率與廢水性質(zhì)、廢水濃度、氣候條件及構(gòu)造、運(yùn)行等多種因素有關(guān)，設(shè)計時可以通過試驗或根據(jù)經(jīng)驗值確定。設(shè)計的主要內(nèi)容是計算轉(zhuǎn)盤的總面積。水力負(fù)荷和有機(jī)負(fù)荷：水力負(fù)荷:m3(污水)/[m3(槽)·d];m3(污水)

/[m2(盤片)·d]

有機(jī)負(fù)荷:kg(

BOD5)/[m3(槽)·d];kg(

BOD5)/[m2(盤片)·d]第六十八頁，編輯于星期六：二十二點(diǎn)五十七分。第68頁，共76頁。生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計計算方法設(shè)計參數(shù)如有機(jī)負(fù)荷、水力負(fù)荷、停留時間等可通過試驗求得，然后進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)模的生物轉(zhuǎn)盤設(shè)計。威爾遜等人用生活污水進(jìn)行了試驗研究，建議當(dāng)采用0.5m直徑的轉(zhuǎn)盤試驗所得參數(shù)進(jìn)行設(shè)計時，轉(zhuǎn)盤面積宜比計算值增加25％；當(dāng)試驗采用的轉(zhuǎn)盤直徑為2m時，則宜增加10％的面積。當(dāng)沒有條件進(jìn)行試驗時，可以用經(jīng)驗性圖表、經(jīng)驗值（如下頁表）進(jìn)行計算。通