废水好氧处理工艺——生物膜法.ppt

废水好氧生物处理工艺 生物膜法 一 生物膜法基本概念及主要处理工艺 概念 生物膜法又称固定膜法 是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术 是土壤自净过程的人工化和强化 与活性污泥法一样 生物膜法主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物 同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力 主要的生物膜法有 生物滤池 其中又可分为普通生物滤池 高负荷生物滤池 塔式生物滤池等 生物转盘 生物接触氧化法 好氧生物流化床等 二 生物膜的构造及其对有机物的降解机理 当污水与滤料等载体长期流动接触 在载体的表面上就会逐渐形成生物膜 生物膜主要由细菌 好氧菌 厌氧菌和兼性菌 的菌胶团和大量的真菌菌丝组成 生物膜上线虫类 昆虫类以及寡毛类等微型动物出现的频率也较高 在光照部位还生长藻类 由于生物膜是生长在载体上 微生物停留时间长 像硝化菌等生长世代期较长的微生物也能生长 所以 生物膜上生长繁育的生物种类繁多 食物链长而复杂是这种处理技术的显著特征 三 生物膜法的四大工艺 1 生物滤池生物滤池是在污水灌溉的实践基础上发展起来的人工生物处理法 首先于1893年在英国试验成功 从1900年开始应用于废水处理中 主要有以下几种形式 普通生物滤池 高负荷生物滤池 塔式生物滤池 活性生物滤池等 1 基本结构 如图 2 工艺流程 3 生物滤池的工作原理 含有污染物的废水从上而下从长有丰富生物膜的滤料的空隙间流过 与生物膜中的微生物充分接触 其中的有机污染物被微生物吸附并进一步降解 使得废水得以净化 主要的净化功能是依靠滤料表面的生物膜对废水中有机物的吸附氧化作用 4 生物滤池的构造与组成生物滤池一般主要由滤床 池体与滤料 布水装置和排水系统等三部分组成 1 池体在20世纪30 40年代以前 生物滤池的池体多为方形或矩形 在出现了旋转布水器之后 则大多数的生物滤池均采用圆形池体 主要是便于运行 高负荷生物滤池通常是圆形 池壁可有孔洞或不带孔洞的两种 有孔洞的池壁有利于滤料的内部通风 但在冬季易受低气温的影响 一般要求池壁高于滤料0 5m 在寒冷地区 有时需要考虑防冻 采暖 或防蝇等措施 2 滤料生物滤池中的滤料是生物膜赖以生长的载体 其主要特性有 大的表面积 有利于微生物的附着 能使废水以液膜状均匀分布于其表面 有足够大的孔隙率 使脱落的生物膜能随水流到池底 同时保证良好的通风 适合于生物膜的形成与粘附 且应该既不被微生物分解 又不抑制微生物的生长 有较好的机械强度 不易变形和破碎 3 布水装置布水装置的目的是将废水均匀地喷洒在滤料上 主要有两种 固定式布水装置 旋转式布水装置 普通生物滤池多采用固定式布水装置 高负荷生物滤池和塔式生物滤池则常用旋转布水装置 4 排水系统排水系统处于滤床的底部 其作用是收集 排出处理后的废水和保证良好的通风 一般由渗水顶板 集水沟和排水渠所组成 渗水顶板用于支撑滤料 其排水孔的总面积应不小于滤池表面积的20 渗水顶板的下底与池底之间的净空高度一般应在0 6m以上 以利通风 一般在出水区的四周池壁均匀布置进风孔 2 生物转盘 生物转盘的主要组成部分 生物转盘的构造 接触氧化池的主要部分 生物接触氧化池的构造 是微生物的载体 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 布气管可布置在池子中心 侧面和全池 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 3 生物接触氧化法 2020 3 16 9 可编辑 生物接触氧化装置运转时 污水在填料中流动 水利条件良好 通过曝气使水中溶解氧充足 适于微生物生长繁殖 所以 生物膜上生物相当丰富 除细菌外 还有多种原生动物和后生动物 保持着较高的生物量 在分流式中 废水中的充氧 污水与填料的接触分别在不同的隔间里进行 在充氧隔间进行剧烈曝气和充氧 水中氧充足 在装填料的接触隔间 污水缓缓向下流经填料 有利于生物的生长 但在这种池子中 污水在填料间流动慢 冲刷作用小 生物膜更新慢 易堵塞 适用于BOD负荷低的处理过程 在直流式池子中 直接在填料底部鼓风曝气 从而在填料区产生向上的升流 生物膜受上升水流和气流冲刷 脱落更新快 活性好 不易堵塞 4 生物流化床生物流化床是70年代开发的一种新型生物膜法处理工艺 以比重大于1的细小惰性颗粒如砂 焦碳 陶粒 活性炭等为载体 废水以较高的上升流速使载体处于流化状态 生物固体浓度很高 传质效率也很高 是一种高效的生物处理构筑物 主要包括反应器 载体 布水装置 充氧装置和脱膜装置等 根据供氧方式 脱膜方式及床体结构等的不同 可分为两相生物流化床和三相生物流化床 两相生物流化床 在二相流化床系统中 污水的充氧及充氧污水与载体的接触在两个设备中进行 为了更新生物膜 系统中应设置间歇工作的脱膜设备 在生物流化床外设充氧设备和脱膜设备 在床体内只有液 固两相 进入反应器之前 废水中的DO可达8 9mg l 以纯氧为气源时 可达30 40mg l 废水和从生物流化床反应器出水的回流水在充氧设备进口处与空气混合后 从反应器的底部进入 自下而上通过反应器 使续料保持在流化的工作状态 经填料上的生物膜处理后的废水 除部分回流到无氧设备进口处外 最后流入二次沉淀池 以便沉掉悬浮的生物量 排出合格的出水 三相流化床中 污水和空气从设备底部一起进入 设备中气 液 固三相剧烈搅动接触 使有机物降解 由于生物膜能自行脱落 可不设脱模设备 生物流化床的优缺点 生物流化床的主要优点 容积负荷高 抗冲击负荷能力强 微生物活性强 传质效果好 生物流化床每单位体积表面积比其他生物膜大 单位床体的生物量很高 10 14g L 传质速度快 废水一进入床内 很快被混合稀释 对同类废水 在相同处理条件下 其生物膜的呼吸速率约为活性污泥的2倍 可见其反应速率快 微生物的活性较强 由于载体颗粒在床体内处于剧烈运动状态 气 固 液界面不断更新 因此传质效果好 这有利于微生物随污