生活污水处理3生物膜法

3.2生物膜法,生物膜法是与活性污泥法平行发展的一种污水处理技术方法；实质是使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上，并在其上形成膜状生物污泥-生物膜生物膜法的历史及发展：1865年德国科学家发现生物过滤作用；1893年英国将污水喷洒在粗滤料上，作为膜生物反应器的生物滤池问世；20世纪2030年代建造了许多生物膜反应器；40-50年代生物滤池逐渐被活性污泥取代的趋势；70年代新的反应器以独特的优势受关注。活性污泥法中的微生物是呈悬浮状态的，属于悬浮生长体系；而生物膜法中的生物呈附着膜状，属于附着生长系统或固定膜工艺。,1.概述,一、生物膜法的基本流程,二、生物膜的构造及净化机理1、构造1）结构：从外面到里面的顺序为污水、流动水层、附着水层、生物膜（分为好氧层和厌氧层）、滤料。2）挂膜：污水流经滤料，污水和细菌附着在有机物被分解形成生物膜并逐渐成熟。3)生物膜特性:高度亲水的物质，同时也是微生物高度密集的物质。4)生物膜成熟标志：真正生态系组成及对有机物的降解功能都达到了平衡状态。5）生物膜生长阶段：潜伏期、生长期（20-30d）,2、生物膜净化污水的机理及优势,4）厌氧层与好氧层的关系厌氧层与好氧层达到生态平衡5）理想生物膜法的状况减缓老化，避免厌氧层过分生长，加快好氧层更新，不使膜集中脱落。,4）分段运行与优势菌种,分多段运行，每段繁衍于本段水质相适应的微生物,1、生物相方面的特征,三、生物膜处理法的主要特征,1）微生物的多样化,生物相生物膜上生物的种类，数量及其生活状态的概括。细菌、真菌|微型动物|滤池蝇具有抑制生物膜的过速增长的功能线虫具有较好生物膜，促进其脱落的功能,2）生物的食物链长,生物膜上的食物链要长于活性污泥污泥量少于活性污泥系统,3）能够存活世代时间长的微生物,SRT与HRT无关,2、处理工艺方面的特征,1）对水质、水量变动有较强的适应性,一段时间中断进水，对生物膜也不会有致命影响，通水后易恢复,2）污泥沉淀性良好,污泥比重较大,3）能够处理低浓度废水,活性污泥：不适合处理低浓度的污水，若BOD长期低于50-60mg/L，会影响污泥絮体的形成。,生物膜：20-30mg/L时，能降解到5-10mg/L,4）易于维护运行，节能，动力费用低,以土壤自净原理为根据，在污水灌溉的实践基础上发展需要有预处理及二沉池早期生物滤池（普通生物滤池）水量负荷低，（1-4m/m.d）；BOD负荷0.1-0.4kg/m.d高负荷生物滤池,塔式生物滤池,限制进水BOD浓度200mg/l），常常采用回流水稀释。水量负荷提高3.0倍至40m/m.d;BOD负荷上升至0.5-2.5kg/m.d。,径高比1：61：8，H=26米，通风良好，解决占地，水量80-200m/m.dBOD负荷2-3kg/m.d,2.生物滤池,一、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。,二、影响生物滤池功能的主要因素,1、滤床的比表面积和孔隙率滤床的比表面积和孔隙率愈大，扩大传质的界面，促进水流的紊动，有利于提高净化功能。2、滤床的高度有机物的去除效果随滤床深度的增加而提高，但去除速率却随深度的增加而降低。3、有机负荷与水力负荷有机负荷较高，生物膜的增长较快，引起滤料堵塞，需要调整水力负荷，水力负荷增加，提高水力冲刷力，维持生物膜的厚度。4、回流5、供氧,三、普通生物滤池,1、构造,普通生物滤池又称滴滤池，水力负荷和BOD负荷低。,池壁：分为有孔池壁和无孔池壁。池底：支撑滤料和排除处理后的水，池底四周设置通风口。,1）池体：,2）滤料：,质坚，稳定性好适于生物膜附着适于污水的流动,有较高的比表面积有较大的孔隙比就地取材,3）布水装置,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,4）排水系统,不淤流速0.7m/s渗水装置：与池底距离0.4m,2、普通生物滤池的设计与计算,工作层填料的粒径为2540mm，厚度为1.31.8m；承托层填料的粒径为70100mm，厚度为0.2m。正常气温条件处理城市废水时，表面水力负荷为13m3/m2.d，BOD5容积负荷为0.150.30kgBOD5/m3.d，BOD5的去除率一般为8595%；池壁四周通风口的面积不应小于滤池表面积的1%；滤池数不应小于2座。,滤料容积：按负荷率计算BOD负荷率（gBOD/m.d）水力负荷率(m/m滤料.d)滤料选定、容积与滤池结构的工艺设计，布水装置系统的计算与设计,1）设计内容：,2）设计参数：,四、高负荷生物滤池,1、构造,高负荷生物滤池是生物滤池的第二代工艺。,1）高负荷生物滤池池体：,平面上多为圆形。滤料层高一般为2m。,2）高负荷生物滤池的布水：,多使用旋转式布水器。,3）高负荷生物滤池的滤料：轻质、高强、耐腐蚀,1）适用：处理浓度和流量变化浓度比较大的水。进水水质要求：BOD52.1，对数增殖期二段，F/M0.5，减速增殖期或内源呼吸期,5.生物流化床,流化床是以砂、活性炭、焦炭一类的较小的惰性颗粒为载体充填在床内，载体表面被覆着生物膜，污水以一定流速从下向上流动，使载体处于流化状态。,一、构造,1）床体：平面多呈圆形，多有钢板焊制，也可