污染控制第四章-2 生物膜法课件

1、第二节 生物膜法,利用附着于填料表面上的生物膜氧化分解废水中的有机污染物，达到净水目的。 反应器中微生物附着在载体的表面上形成一种生物膜，当废水流经其表面时，生物膜、水和空气相互接触，发生生物化学反应（附着生长）。 固着于固体表面上的微生物对废水水质、水量的变化有较强的适应性；和活性污泥法相比，管理较方便；由于微生物固着于固体表面，即使增殖速度较慢的微生物也能生息，从而构成了稳定的生态系。,1,学习交流PPT,生物膜传质示意图,2,学习交流PPT,一、生物膜法净化机理,生物膜的形成（挂膜） 生物膜的更新 净化效果的影响因素,3,学习交流PPT,1.生物膜的形成（挂膜）,吸附作用：微生物附着在填

2、料表面； 微生物生长：利用水中有机物为营养，获得能量和生命物质，在填料表面生长繁殖；,4,学习交流PPT,2.生物膜的更新,有机物的好氧代谢： 表面生物膜微生物养料、氧气充足，生长旺盛，菌膜厚度增加代谢能力强； 生物膜剥离： 内层生物膜以厌氧微生物为主，代谢产物（H2S、NH3、CH4）等作用导致生物膜附着力减弱，在外部作用下剥离，成为原生动物（噬膜微型动物）的食物；,5,学习交流PPT,3.净化效果的影响因素,生物膜特性：菌膜厚度一般1-2mm； 废水特性：溶氧量、流动特性等。,6,学习交流PPT,二、常用生物膜法废水处理工艺,生物滤池（滴滤池） 塔式生物滤池 生物转盘 生物流化床,7,学习

3、交流PPT,生物滤池,生物滤池于1889年在劳伦斯实验厂首先开始研究，1910年后期在美国开始了大规模的应用，20世纪70年代逐步被好氧法代替，随着新型滤料的不断诞生，生物滤池又得到了的改进，应用范围不断扩大。,8,学习交流PPT,生物滤池的构造 生物滤池由滤床、布水装置和排水系统三部分组成。,9,学习交流PPT,池壁 滤料 布水系统 排水系统,10,学习交流PPT,1、滤 床,滤床由滤料组成。滤料是微生物生长栖息的场所，理想的滤料应具备下述特性： 单位体积滤料的表面积要大 有足够的空隙率，保证通风 物理化学性质稳定 对微生物的增殖无危害作用 有一定机械强度； 价格低廉。,11,学习交流PPT

4、,滤 料,12,学习交流PPT,早期主要以拳状碎石为滤料， 60年代中期塑料工业发展起来以后，塑料滤料开始被广泛采用。,13,学习交流PPT,布水设备,布水设备有固定式和可动式两种。,14,学习交流PPT,旋转布水器,15,学习交流PPT,排水系统,要保证不积淤流速(通常采用0.6ms)， 排水渠穿过池壁的地方，应设排水和通风孔洞，通风面积应不小于过水断面。排水口可设于池壁的一侧或数侧，但通风口必须均匀分布于池壁的两对边或四周。,16,学习交流PPT,1.2 生物滤池的工艺类型及典型应用,生物滤池分为普通生物滤池、高负荷生物滤池和超负荷生物滤池（塔式生物滤池）。,17,学习交流PPT,普通生物

5、滤池,1主要结构参数： （1）滤料一般为天然滤料：碎石、炉渣、 卵石等 （2）滤料高度1.31.8m 滤料直径 d= 2570mm 承托厚度 0.2m，滤料总高1.52.0米 （3）布水：采用固定式喷嘴布水系统,18,学习交流PPT,2工艺设计参数： 水力负荷q= 1 3（m3/m2d）; 有机负荷Fw =0.1 0.25kgBOD/ m3d; BOD去除率 8095%; 出水BOD25mg/L, NO-310mg/L 3.主要优缺点： 优点： （1）处理效果较好 （2）运行稳定，节约能源 （3）操作方便，易维护管理,19,学习交流PPT,缺点： 占地面积大，仅适合1000m3/d以下小型污水

6、处理厂； 滤料易堵塞； 易产生灰蝇，卫生条件差； 喷洒污水，散发臭味。,20,学习交流PPT,高负荷生物滤池,布水一般采用旋转布水，负荷高，但不适合进水浓度较高废水,21,学习交流PPT,特点总结： 1)BOD负荷高的滤池，生物膜增长快，对水力冲刷的要求也就迫切。 2)BOD负荷高的滤池，要求通风条件好，在采用自然通风的条件下，就要求滤料的孔隙率大和阻力小。,22,学习交流PPT,3)BOD负荷低的生物滤池的氧化分解程度就高，污泥量少而稳定，出水中有较高的溶解氧， 2、组成系统 初沉池、生物滤池、二次沉淀池组合而成，其组合型式有单级运行系统、多级运行系统和交替运行系统。,23,学习交流PPT,

7、传统生物滤池的改进：,改善供氧、传质； 提高填料比表面积； 提高设备处理能力和效果； 减少池蝇、气味，改善卫生条件。,24,学习交流PPT,2.塔式生物滤池,25,学习交流PPT,1）“塔滤”主要特征：,水力负荷高： 30-200m3/(m2d)，BOD可大于500mg/L，BOD负荷2000-3000g/(m3d)； 塔式滤池内部紊流强烈、通风好： 塔高8-24m，径高比1:6-1:8，内部环境有利于微生物膜更新和有机物降解。,26,学习交流PPT,2)“塔滤”构造：,塔身： 砖、钢塑料面板或混凝土结构，格栅分隔填料层，层高2m。 滤料： 比表面积大、空隙率大、轻质；纸蜂窝滤料,27,学习交

8、流PPT,纸蜂窝：,比表面积大（200m2/m3）、轻质、 易成膜、利于膜排泄、易短路，一般稳定运行2-3年；,28,学习交流PPT,斜交错塑料波纹板滤料：,比表面积略小，布水性能不好，易短路、易堵塞、通风不好、原料短缺、加工难；,29,学习交流PPT,焦炭、炉渣、陶瓷滤料：,比表面积大、布水均匀、空隙小、易堵塞，重量大； 适宜负荷低、生物膜生长慢污水； 焦炭、炉渣便宜；,30,学习交流PPT,4)布水器、通风和排水系统：,31,学习交流PPT,布水器：,固定喷嘴式、旋转布水式和移动式。 以旋转布水式为主。利用水压头（5-10kPa）为旋转动力,32,学习交流PPT,通风：,一般按气水比（100-150）：1确定风机 按需氧量计算（氧利用率8%）。,33,学习交流PPT,3.生物转盘,组成： 盘片、废水处理槽、转动轴和驱动装置。 材料： 盘片材料多为硬质聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚乙烯泡沫板、聚酯玻璃钢、铝板等。 转盘布置： 单轴单级、单轴多级和多轴多级,34,