`生物滤池处理技术及其设计_(2)

1 选址废水处理工艺流程的确定废水的水质处理要求达到的程度工程造价和运行费用自然条件废水量及变化动态运行管理与施工生物滤池水处理技术及其设计 第三节生物滤池水处理技术及其设计 2 生物滤池概念与分类生物滤池 biofilter tricklingfilter biologicalfilter 是以土壤自净原理为依据 由过滤田和灌溉田逐步发展而来的 废水长期以滴状洒布在块状滤料 media 的表面上 在废水流经的表面上就会形成生物膜 生物膜 biofilm microorganismslime 成熟后 栖息在生物膜上的微生物即摄取废水中的有机污染物质作为营养 进行自身的生命活动 从而使废水得到净化 分为普通生物滤池和高负荷生物滤池两种 3 生物滤池的构造 4 5 6 生物滤池的净化机理 1 净化过程通过布水装置流到滤池表而的废水 以滴流 trickling 形式下落 一部分被吸附于滤料表面 成为呈薄膜状的附着水层 另一部分则以簿层状流过滤料 成为流动水层并从上层滤料流向下层 最后排出池外 随废水连续滴流 在滤池表面上即生成生物膜并逐渐成熟 7 生物膜成熟的标志是 生物膜沿滤池深度的垂直分布 生物膜上由细菌和各种微型生物相组成的生态系 有机物的降解功能等都达到了平衡和稳定状态 有机物的降解是在生物膜表层的厚度约为2mm的好氧性生物膜内进行的 在好氧性生物膜内栖息着大量的细菌 原生动物和后生动物 形成了有机污染物 细菌 原生动物 后生动物 的食物链 通过细菌的代谢活动 有机物被降解 使附着水层得到净化 8 生物膜净化过程示意图 9 生物膜成熟后 微生物仍不断增殖 厚度不断增加 在超过好氧层的厚度后 其深部即转变为厌氧状态 形成厌氧膜 厌氧性代谢产物H2S NH3等通过好氧性膜排出膜外 当厌氧性膜还不厚时 好氧膜仍然能够保持净化功能 但当厌氧性膜过厚 代谢物过多时 两种膜间失去平衡 好氧性膜上的生态系统被破坏 生物膜呈老化状态从而脱落 自然脱落 再行开始增长新的生物膜 10 2 生物膜上的生物相 生物膜上的生物相 microorganismpopulation 是丰富的 形成由细菌 真菌 藻类 原生动物 后生动物以及肉眼可见的其他生物所组成的比较稳定的生态系 在生物滤池上 中 下各层构成生物膜的细菌 在数最上有差异 种属上也有不同 一般表层多为异养菌 而深层则多为自养菌 11 生物滤池的常用负荷范围 12 生物滤池处理系统 主要包括生物滤池和二沉池 有时还包括初沉池和回流泵 生物滤池工艺设计一般包括 滤池类型和流程的选择 滤池尺寸的确定 布水系统设计计算 排水系统计算 生物滤池设计计算 13 类型 低负荷和高负荷生物滤池 流程 初沉池 生物滤池 二沉池 回流式生物滤池包括单级和多级 1 滤池类型及流程的选择 14 滤池体积 V S0 Nv Q 10 3V 滤料体积 m3 S0 废水BOD5浓度 mg L Q 流入滤池的废水设计流量 m3 d Nv 生物滤池的容积负荷 一般 1 2kg m3 d 注 当采用出水回流时 回流比R S0应为S 设计流量应为Q 1 R 2 滤池尺寸的确定 15 滤池尺寸的确定 V AHA 滤池表面积 m2 H 滤池深度 m A V H滤池直径D通常在35m以上 最大60m qF Q A qF qF 为计算和小试验所得表面水力负荷 qF qF 可行 qF qF H或A qF qF H或回流 注 一般低负荷滤池深度2m左右 两级回流的滤池深度1 1 8m 16 1 旋转布水器所需工作水头H h1 h2 h3H 布水器的工作水头 m h1 布水横管中沿程水头损失 m h2 出水孔的局部损失 m h3 布水横管中的流速恢复水头 m 3 布水系统设计计算 17 布水器工作水头计算公式 H q2 1D2 K2 2 m2d4 3 D14 经验公式 H q2 294D2 1000K2 256 106 m2d4 81 106 D14 其中 D1 2000 q v 1 2 q Qmax nH 布水器的工作水头 m d 布水孔直径 mm 取10 15mm 1 2 3 试验确定的系数 v 横管进水端流速 m s 取1 q 每根布水管中的污水流量 m3 s K 流量模数 L s 见表7 11 D1 D2 分别为布水横管直径和旋转布水器直径 mm 注 D1由公式计算得出 D2可取为滤池直径减去200mm 18 2 布水横管出水孔数目 m 1 1 1 4d D2 2 小孔距滤池中心的距离 ri D2 2 i m 1 2ri 第i个孔口中心离池中心的距