1、污水的生物处理生物膜法,生物膜法,概述生物滤池 生物转盘生物接触氧化 生物流化床 生物膜法的运行管理,生物膜法的基本原理,生物膜法利用固着生长的微生物生物膜的代谢作用去除有机物，有厌氧和好氧两种，主要适于处理溶解性有机物。污水同生物膜接触后，溶解性有机物和少量悬浮物被生物膜吸附并降解为稳定的无机物（CO2、H2O等）1.生物膜的形成和结构 2.生物膜法基本流程 3.生物膜的净化过程 4.生物膜法的分类和特点,生物膜的形成和结构,让含有营养物的污水与载体接触，并提供充足的氧气（空气），污水中的微生物和悬浮物就吸附在载体表面，在载体表面形成粘液状微生物群落。这层微生物群落不断增殖而形成一定厚度的生
2、物膜状态良好的生物膜是细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物及固体杂质等构成的生态系统。在这个生态系统中细菌占主导地位,生物膜法基本流程,生物膜法基本流程,生物膜的净化过程,生物滤池滤料上生物膜的构造,生物膜法的分类和特点,分类 生物膜法可分为充填式和浸没式与活性污泥法相比，具有如下特点：a微生物相复杂，能去除难降解有机物b微生物量大，净化效果好c剩余污泥少d污泥密实，沉降性能好e耐冲击负荷，能处理低浓度污水 f操作简便，运行费用低g不易发生污泥膨胀 h投资费用较大,生物滤池,生物滤池是最早的生物膜法反应池。生物滤池的填料一般不被污水淹没，属于充填式生物膜法。但也有填料被污水完全淹没的，叫浸没式
3、生物滤池生物滤池的分类和运行方式 生物滤池的构造 生物滤池性能的影响因素 生物滤池的设计,生物滤池的分类和运行方式,分类 根据有机负荷率，生物滤池分为普通生物滤池（低负荷生物滤池）又发展出交替式二级生物滤池、回流式一级生物滤池和回流式二级生物滤池等 高负荷生物滤池（回流式生物滤池）塔式生物滤池,普通生物滤池,普通生物滤池示意图,塔式生物滤池,塔式生物滤池示意图,交替式二级生物滤池法,交替式二级生物滤池法工艺流程,回流式生物滤池法,Q污水流量；r回流比,回流式生物滤池法,生物滤池的构造,滤床 是滤料（生物载体）堆积而成的一定厚度的床层滤料的选择应综合考虑多方面因素.早期的滤料主要是碎石、卵石、炉
4、渣和焦碳等，近年来多采用塑料滤料，主要有波纹填料、环状填料和蜂窝填料等 池壁布水设备 普通生物滤池常采用固定式布水装置，高负荷生物滤池和塔式生物滤池常采用旋转式布水器 排水通风 排水系统分为两层，即渗水假底和集水沟，滤料堆在假底上。常见的渗水装置如图所示，为混凝土栅板（a）、砖砌装置（b）、滤砖（c）和半圆形陶土管（d）,典型的生物滤池的构造,滤床,a波纹填料；b环状填料,布 水 设 备,设置目的,生物滤池的布水设备分为两类,回转式布水器的中央是一根空心的立柱，底端与设在池底下面的进水管衔接。其所需水头在0.61.5m左右。,固定式喷嘴布水系统,固定式布水系统是由虹吸装置、馈水池、布水管道和喷
5、嘴组成。这类布水系统需要较大的水头，约在2m左右。,生物滤池布水器,排 水 系 统,作用,排水通风系统,生物滤池性能的影响因素,（1）滤池高度 从上往下，随着滤床深度的增加，生物量逐渐减少，微生物的种类逐渐增多，生物相趋于复杂。由于微生物量和有机物浓度随深度的增加逐渐降低，所以污染物的去除速度逐渐降低 （2）负荷率 a有机负荷率(容积有机负荷率和面积有机负荷率) b水力负荷率(面积水力负荷率和容积水力负荷率, 面积水力负荷率又称过滤速度或空池流速。水力负荷的变化将直接影响有机负荷率、空池流速和水力冲刷作用) （3）回流 （4）供氧 影响自然通风效果的主要因素是滤池内外的气温差和滤层高度,回流对
6、生物滤池的影响,促使生物膜脱落 回流使水力负荷加大，冲刷作用增强，生物膜被冲刷脱落，即使有机负荷率较高也不会发生堵塞。b改善卫生状况 提高水力负荷率，可防止灰蝇生长和恶臭。c改善进水水质 回流水中含溶解氧和营养元素，能提高进水的溶解氧浓度，补充营养，稀释有毒物质，改善进水水质。d稳定进水 回流可缓冲原污水水质水量的变化，稳定进水。e增加滤床生物量 回流水含微生物，使滤池不断接种，生物量增加，去除效率得到提高。f回流的缺点：1回流使进水有机物浓度降低，传质速度和生物降解速度减小；2缩短污水和滤料的接触时间；3难降解物质积累；4冬天使水温下降。g回流的条件 在下列三种情况下应考虑回流：1进水有机物
7、浓度高时（BODB200mgL）；2水量小无法维持最低水力负荷时；3污水中存在高浓度有毒物质时,生物滤池的设计,生物滤池的设计包括工艺选择、滤池类型、滤床设计和布水装置设计等 （1）滤床设计 (负荷率法 ) 常用的负荷率有容积有机负荷率，面积有机负荷率和面积水力负荷率 （2）布水装置设计 旋转式布水器是常用的布水装置，适于各种圆形滤池（含塔滤）。布水装置设计主要包括：横管根数（2根或4根）与直径、横管孔口数及孔口位置、布水器转速,生物转盘,生物转盘又名转盘式生物滤池，属于充填式生物膜法处理设备。生物转盘的构造与工作原理生物转盘的运行特点(同活性污泥法和生物滤池比较)生物转盘的工艺设计 生物转盘
8、的发展,生物转盘的构造,生物转盘的主要组成部分,生物转盘的工作原理,生物转盘工艺流程,生物转盘的运行特点(1),与活性污泥法相比有以下特点：a不需污泥回流,不发生污泥膨胀,操作简单,易控制b剩余污泥量小，密实而稳定，易于分离和脱水c构造简单，无需曝气和回流设备，动力消耗少，运行费用低d采用多层布置时，可节省用地，采用单层布置时占地面积大e耐冲击负荷，处理效率高，BOD5去除率90%以上，对难溶解有机物的净化效果好f散发臭气和其它挥发性物质g处理效果受气温影响大，寒冷地区需保温,生物转盘的运行特点(2),与生物滤池相比具有以下特点：a自然通风效果好，充氧能力强；b能处理高浓度污水，进水BOD5可
9、达100mgL；c无堵塞现象；d生物膜与污水接触均匀，盘面利用率高，无死角；e污水与生物膜接触时间长，处理效率高，可通过调节转速来控制传质条件、充氧量和生物膜更新程度；f单层布置的占地面积比普通生物滤池小，比高负荷滤池大，多层布置的占地面积与塔式生物滤池相当；g水头损失小，能耗低；h盘片材料贵，投资大；i需设雨棚，防止雨水淋掉生物膜。,生物转盘的工艺设计,生物转盘工艺设计主要包括盘片面积、盘片数、氧化槽长度、氧化槽容积及转盘转速等。设计参数主要有停留时间、水力负荷和面积负荷率等 生物转盘设计的程序是：1计算转盘总面积；2选定盘片直径，计算盘片数；3选定盘片净间距，计算转盘总长度；4选定每级转盘
10、的轴长，计算级数；5根据转盘总长度，计算氧化槽有效容积；6核算停留时间；7计算转盘转速；8计算转盘轴功率。,生物转盘的发展,（1）空气驱动生物转盘 （2）合建式生物转盘 （3）活性污泥生物转盘复合工艺,空气驱动式生物转盘,合建式生物转盘,活性污泥生物转盘复合工艺,活性污泥生物转盘复合工艺,生物接触氧化(1),生物接触氧化法简称接触氧化，又名浸没式生物滤池，属于浸没式生物膜法。,生物接触氧化法基本流程,生物接触氧化(2),生物接触氧化池的构造 按充氧和接触方式不同，可将生物接触氧化池分为直流式和分流式两种 填料 a组合填料 b软性填料c蜂窝填料 d弹性填料生物接触氧化法的特点 生物接触氧化法的工
11、艺设计,直流式接触氧化池基本构造示意图,返回,1,分流式接触氧化池1进水管；2出水管；3进气管；4叶轮；5填料；6泵,2,接触氧化常用填料,a组合填料；b软性填料；c蜂窝填料；d弹性填料,生物接触氧化法的特点,生物接触氧化法既有生物膜工作稳定、耐冲击负荷和操作简单的特点，又有活性污泥法混合接触效果好的特点。（1）净化效果好 （2）污泥产量低 （3）动力消耗比自然通风生物膜法大 （4）污泥沉降性能差（5）污泥膨胀的可能性比生物滤池大（6）占地面积小、管理方便,生物接触氧化法的工艺设计,生物接触氧化法的工艺设计主要包括氧化池的有效容积、剩余污泥排放量、需氧量和曝气系统设计。设计方法与活性污泥法相似
12、。具体见实例计算,生物流化床,生物流化床的构造生物流化床的类型 两相生物流化床(常用的脱落装置有叶轮式、转刷式和震动筛等)和三相生物流化床,生物流化床的基本构造,a生物固定床；b生物流化床； c生物移动床,两相生物流化床,两相生物流化床工艺流程,两相生物流化床脱膜装置,两相生物流化床脱膜装置1剩余生物污泥；2脱膜转刷；3生物膜颗粒；4脱膜后颗粒；5流化床表面；6叶轮a转刷脱膜装置 b叶轮脱膜装置,三相生物流化床流程,三相生物流化床流程,生物膜法的运行管理,生物膜的培养 （1）自然挂膜法 （2）接种挂膜法生物膜法运行状态检测 （1）生物膜性状观察 生物相镜检 （2）处理效果、营养状况和运行条件检测（3）生物膜法处理系统的异常现象及控制措施,生物膜法处理系统的异常现象,（1）滤料堵塞 悬浮固体堵塞，生物膜堵塞 （2）处理效率下降 处理效率下降的原因很多，主要有供氧不足，含有毒物质，PH值和水温变化等 （3）泡沫 生物膜法不易产生泡沫，但接触氧化和三相生物流化床有时也会发生大量泡沫。生物膜法产生泡沫的原因与活性污泥法相同,成功,
