水污染控制工程-第十三章-污水的好氧生物膜法处理

第十三章污水的好氧生物膜法处理第一节生物滤池第二节生物转盘第三节生物接触氧化法

第四节生物流化床生物膜法的主要优点是对水质、水量变化的适应性较强。生物膜法的共同特点是微生物附着在介质“滤料”表面上，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质，污水得到净化，所需氧气一般来自大气或人工曝气。第一节生物滤池1893年英国Corbett在Salford创建了第一个具有喷嘴布水装置的生物滤池。建设中的普通生物滤池典型的生物滤池的构造滤床布水设备排水系统两种常见的塑料滤料滤料比表面积在98～340m2/m3之间，孔隙率为93％～95％

滤料比表面积在81～195m2/m3之间，孔隙率为93％～95％

国内目前采用的玻璃钢蜂窝状块状滤料，孔心间距在20mm左右，孔隙率95％左右，比表面积在200m2/m3左右。布水设备设置目的为了使污水能均匀地分布在整个滤床表面上生物滤池的布水设备分为两类固定式喷嘴布水系统回转式布水器的中央是一根空心的立柱，底端与设在池底下面的进水管衔接。其所需水头在0.6～1.5m左右。固定式布水系统是由虹吸装置、馈水池、布水管道和喷嘴组成。这类布水系统需要较大的水头，约在2m左右。移动式（常用回转式）布水器脉冲式生物滤池配水系统排水系统作用收集滤床流出的污水与生物膜保证通风支撑滤料池底排水假底集水沟排水假底是用特制砌块或栅板铺成，滤料堆在假底上面。假底空隙率不小于滤池面积5％～8％，高于池底0.4～0.6m。

池底除支撑滤料外，还要排泄滤床上的来水，池底中心轴线上设有集水沟，两侧底面向集水沟倾斜，池底和集水沟的坡度约1％～2％。集水沟要有充分的高度，并在任何时候不会漫流，确保空气能在水面上畅通无阻，使滤池中空隙充满空气。池底排水系统的组成回转式布水器的计算计算的主要内容确定布水横管根数（一般是2根和4根）和直径布水管上的孔口数和在布水横管上的位置布水器的转速

1.布水横管根数与直径

布水横管根数布水横管的根数决定于池子和滤速的大小，n取偶数，布水水量大时用4根，一般用2根。布水横管直径D1：式中：q`v——每根布水横管的最大设计流量，m3/s；

v——横管进水段流速，m/s；

qv——每个滤池处理的水量，m3/s；

n——横管数。2.洒水孔数及在布水横管上的位置假定每个出水孔口喷洒的面积基本相同，孔口数(m)的计算公式为：式中:d——孔口直径，一般为10~15mm，孔口间距由池中心向池周边逐渐缩小，以满足均匀布水的要求，孔口流速≥2m/s；D2——回转布水器直径，mm，比滤池内径小200mm。第i个孔口距滤池中心的距离（ri）为：3.布水器的转速布水横管的回转速度与滤速、横管根数有关，如下表所示。

布水横管可以采用钢管或铝管，其管底离滤床表面的距离，一般为150～250mm，以避免风力的影响。布水器所需压力为0.5～1.0m。也可以近似地用下式计算：滤率/（m·d-1）转速/（r·min-1）(4根横管)转速/（r·min-1）(2根横管)151220232524第二节生物转盘生物转盘的流程生物转盘的工作特点

（1）不需曝气和回流，运行时动力消耗和费用低；（2）运行管理简单，技术要求不高；（3）工作稳定，适应能力强；（4）适应不同浓度、不同水质的污水；（5）剩余污泥量少，易于沉淀脱水；（6）没有滤池蝇、恶臭、堵塞、泡沫、噪音等问题；（7）可多层立体布置；（8）一般需加开孔防护罩保护、保温。

1954年在联邦德国的Heilbronn建成世界上第一座生物转盘污水处理厂。生物转盘的主要组成部分生物转盘的构造转动轴盘片废水处理槽驱动装置生物转盘的布置方式

第三节生物接触氧化法

接触氧化池构造示例生物接触氧化法是一种浸没曝气式生物滤池，是曝气池和生物滤池综合在一起的处理构筑物，兼有两者优点。生物接触氧化法的特点

(1)具有较高的微生物浓度，一般可达10~20g/L；

(2)生物膜具有丰富的生物相，形成了稳定的生态系统，污泥产量低；

(3)具有较高的氧利用率；

(4)容积负荷高（3～6kgBOD5/(m3d))且具有较强的耐冲击负荷能力；(5)挂膜方便，生物膜4－5d便可成熟，活性高(同样湿重的带丝状菌的生物膜，其活性比活性污泥法高1.8倍）；(6)没有污泥膨胀的问题。缺点：填料易堵塞、需更换，运行费用较高。生物接触氧化法的基本流程接触氧化池的主要部分生物接触氧化池的构造填料要求：比表面积大；空隙率大；水力阻力小；强度大；化学和生物稳定性好；能经久耐用。填料池体布水布气装置池体用于设置填料、布水布气装置和支撑填料的栅板和格栅。布气管可布置在池子中心、侧面和全池。接触氧化池外观图接触氧化池反应区的构造立体弹性填料立体弹性填料生物填料框架框架与生物填料框架与生物填料新型的三维立体网状填料挂膜后的网状填料反应区曝气系统的布置牛腿与槽钢的布置曝气装置安装

第四节生物流化床

好氧生物流化床反应器是将普通活性污泥法和生物膜法的优点有机地结合,并引入流化技术的处理有机废水的反应装置,因而具有容积负荷高、生物降解速度快、占地面积小、基建投资低等优点,引起国内外环境工作者的极大兴趣和广泛的研究。三相生物流化床一体化反应器好氧流化床废水处理工程实例PaquesCIRCOX:385m3，啤酒废水-巴西CIRCOX®technology好氧流化床废水处理工程实例Biothane公司内循环好氧流化床300m3，总高20m好氧流化床废水处理工程实例好氧流化床废水处理工程实例桑德集团—化工废水好氧流化床废水处理工程实例清华大学—生活污水制药废水：日处理1000m3好氧流化床废水处理工程实例酒精生产废水：日处理2000m3，反应器直径6m，总容积650m3好氧流化床废水处理工程实例a（好氧三相内循环流化床）中国石油川西北气矿甲醇厂1000m3/d废水处理工程(UASB-内循环好氧生物生物流化床工艺)

有机负荷16kgCOD/m3•d，

COD去除率90%

BOD去除率94%中国石油西南油气田分公司川东气矿天然气脱硫总厂