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生物膜法,生物膜法的发展 活性污泥法与生物膜法的异同 都是利用微生物分解氧化有机物来净化污水； 前者为悬浮生长系统，后者为固定生长系统； 生物膜对水质水量变化的适应性强，运行操作稳定性好； 微生物膜中生物相更丰富，且沿水流方向具有一定分布； 生物膜法的剩余污泥量少。但生物膜法有可能发生堵塞； 生物膜法采用自然通风供氧； 生物膜中微生物与有机物接触面小些，BOD去除率差些。 生物膜法分类： 生物滤池；生物转盘；生物接触氧化；生物流化床，等。,生物膜净化污水的原理,生物膜的形成 生物膜的形成 生物膜的新陈代谢 生物膜中的微生物 细菌、菌胶团、丝状菌、原生动物、灰蝇等。 微生物在生物膜中按层次分布，高等原生动物分布在底层。 微生物去除有机物的过程 （如图4-54） 移动水（有机物、O2）附着水层生物膜中 代谢产物附着水层移动水中 生物膜外层为好氧代谢，内层为厌氧代谢。,生物滤池（示意图）,结构（示意图） 滤料 质坚、耐腐、抗冻、比表面积大、空隙率大、价廉易得； 拳状无机滤料：粒径25-100mm，滤层厚0.9-2.5m. 人工有机滤料：波纹状、多孔筛状、蜂窝状、环状等。 池壁 多为圆形、方形、矩形砖石结构。用于围挡滤料，上部高出滤料0.5m左右。池底有坡度，底部四周有通风孔。 排水系统 作用：排水、通风、支承滤料 组成：渗水装置、排水沟渠 布水系统 旋转布水器（示意图）,基本流程及分类 低负荷生物滤池（普通生物滤池、滴滤池） 参数 水力负荷q：13m3污水/(m2滤池d) 有机负荷Fw：100250gBOD5/ (m3滤池d) 有机物去除率：8095% 滤料：碎石、炉渣等，粒径2540mm ，厚1.31.8m；承托层厚0.2m，粒径70100mm。 布水系统：多采用固定喷嘴式布水系统。 特点 负荷低，处理效果较好(出水BOD5为20-30mg/L)，对有机物有吸附、氧化、硝化作用。但有机负荷低，占地多；水力负荷低，水力冲刷小，易堵滤层、影响通风。,高负荷生物滤池（流程） 参数： 水力负荷q：1030m3污水/(m2滤池d) 有机负荷Fw：8001200gBOD5/ (m3滤池d) 有机物去除率：7590% 滤料：颗粒粒径40100mm，厚24m，自然通风时不超过2m；塑料、树脂滤料可增大滤层厚度，并可自然通风。 布水系统：多采用旋转式布水系统。 特点： 有机负荷高，微生物代谢、增长快，处理效果稍好(出水BOD530mg/L)。水力负荷大，冲刷作用强，滤层不会堵塞，生物膜更新快，故污泥稳定性较差，产泥量较大。 运行改进：出水回流，降低有机负荷，增强水力负荷，既保证出水水质，又防滤层堵塞。（流程） 两级生物滤池 （流程）,塔式生物滤池（示意图） 结构： 塔径13.5m，塔高为塔径的68倍。 塔身为钢板、钢筋砼或砖石，设测温孔和观测孔。底部设通风孔或接风机。顶部可敞开，也可封闭。 滤料为塑料单元体，在塔内组装而成，孔隙率比拳状滤料高得多，且质轻。为防止上部压坏下部滤料，且便于装卸，常将滤料分层，每层2m，用钢制格栅支承。上层格栅至下层滤料0.20.4m，以便观测、取样、清洗。 采用旋转布水器（圆形塔）或固定式穿孔管（方形塔） 特点： 塔体高，抽风强，多采用自然通风，但也有通风机备用 水力负荷、有机负荷都很高，污水在塔内停留时间短，BOD去除率只有6085%。但耐有机负荷、有毒物冲击，故多用于高浓度有机废水预处理。,生物转盘,构造（示意图） 盘片：质轻、耐腐的圆形、正多边形塑料或玻璃钢的平板、波纹板、蜂窝板等，直径一般23m。片间距23cm，大则有效面积少，小则通风不好且易堵。每串常有100多片。 转轴：长一般56m，轴径35cm。 氧化槽：钢板、钢筋砼或砖砌半圆形槽，与盘片间25cm 传动装置：电机-减速器；气动（压缩空气推动转盘）。 技术条件 转速0.83rpm，线速1020m/min 布置方式 单轴单级；单轴多级；多轴多级（示意图1）、流程1 、2 多级可提高处理效果。但一般最多34级（有机物去除率9095%），再多效果提高也不显著。,生物接触氧化,接触氧化池结构和形式 结构： 池体及进出水装置 填料：蜂窝型、纤维型、塑料与纤维结合型。（图片） 曝气系统：鼓风曝气、表面曝气 形式： 直流式：直接在填料下面曝气 分流式：污水先充氧，再流入填料间 内循环式：污水在同一隔间内循环流动 外循环式：污水在不同隔间内循环流动 典型流程及特点 一级：初沉池接触氧化二沉池出水 两级：初沉池接触氧化中沉池二沉池出水 多级：多级串联，出水水质逐步提高。,Back,生物流化床,提高生物处理效率的措施： 提高单位体积内的活性生物量增大微生物生长的面积，并提高充氧量； 加强微生物与有机物的接触加强微生物与污水相对运动。 生物流化床的基本原理： 让细小、比表面积大的颗粒在污水中处于流化状态，并让颗粒表面逐渐长出生物膜。利用颗粒表面大量的微生物与污水间的相对运动，促使污水中有机物得到吸附和降解，同时微生物得以生长繁殖，生物膜增厚并不断新陈代谢。 工艺特点： 表面积大，生物量大，降解有机物的微生物多。 载体流化，与污水能充分接触，强化了生化反应效率。 载体颗粒相互碰撞、摩擦，加速了生物膜的更新。,生物流化床的类型,二相生物流化床 （示意图） 充氧与流化分开，完全依靠水流使载体流化。为保证流化，也为了克服压缩空气供氧不足以满足有机负荷的要求，往往需要出水回流，以加大水力负荷、降低有机负荷。 回流率较高，动力消耗大。 若以纯O2为氧源，则DO能满足BOD负荷要求。 因流化程度不强，故生物膜不易脱落，工艺中需另设脱膜设备。 三相生物流化床 （示意图） 充氧与流化同时进行：充氧与水流共同使载体流化。由于三相搅动强烈，促进生物膜及时脱落，故不需另设脱膜设备。 为防止气泡在床内合并成大气泡逸出而影响供氧，可采用减压释放或射流曝气。,生物流化床的构造,床体： 钢制或钢盘砼浇制的圆形或方形筒体 载体 聚苯乙烯球、活性炭、焦炭、无烟煤、细石英砂，等。 布水装置（示意图） 作用：均匀布水保证流化，避免局部堆积。载体承托层。 装置：多孔子板、圆锥布水装置、泡罩分布板，等。 脱膜装置 叶轮脱膜装置（示意图1） 、（示意图2）,生物膜法的运行管理,生物膜的培养与驯化(挂膜) 接种 生活污水的菌种 生活污水与活性污水混合液的菌种 工业废水排放沟里污泥中的菌种 挂膜：微生物大量繁殖，并牢固吸附在载体上 密封循环法（成膜时间：10d） 连续法（成膜时间：34d） (菌液+驯化污泥)循环12次后，连续进水(逐渐加