CHAPTER4污水的好氧生物处理一

水污染控制工程第四章污水的好氧生物处理（一）——生物膜法陈莉荣主讲第四章污水的好氧生物处理（一）——生物膜法第一节概述第二节生物滤池第三节生物转盘第四节生物接触氧化法第五节生物流化床第一节概述一、定义二、生物膜法优缺点三、生物膜法基本原理一、定义生物膜法是通过废水同固着于载体（如滤料）表面的微生膜接触，生物膜吸附和氧化废水中的有机物并同废水进行物质交换，从而使废水得到净化的过程。二、生物膜法优缺点1.优点生物膜法对污水水质、水量的变化有较强的适应性、管理方便，不会发生污泥膨胀。微生物固着于载体表面，时代周期长较长的高级微生物也能增殖，生物更为丰富、稳定，产生的剩余污泥少。2.缺点生物膜载体增加系统投资。由于载体材料比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。适用于中、小水量污水的处理且污水中SS不太高。三、生物膜法基本原理1.生物膜的形成污水通过填料时，填料截留下污水中悬浮物，并将污水中的胶体物质吸附在表面上，在有氧的条件下，其中有机物使微生物很快得到繁殖，这些微生物又进一步吸附污水中的悬浮物、胶体和溶解态物质，逐渐形成生物膜。2.生物膜净化原理由细菌、真菌和原生、后生动物组成的絮状结构生物膜首先吸附废水中有机物，然后以它为营养物质进行分解合成代谢，有机物变成无机物和生物相，生物膜老化后在二沉池形成污泥，澄清水排处池外。第二节生物滤池一、生物滤池构造二、生物滤池法的流程三、生物滤池的机理四、生物滤池的设计计算五、生物滤池的运行及其经验一、生物滤池构造1.滤床：由固定的滤料组成，滤料是微生物生长栖息的场所，理想滤料应具有以下功能：能为微生物附着提供大量的表面积。使污水以液膜状态流过生物膜。有足够的空隙率，保证通风供氧，并且脱落的生物膜能随水流流出滤池。不与微生物和污水反应。有一定的机械强度、价格低廉。最早的滤料是碎石、废钢渣和焦碳等，60年代后出现了塑料滤料，滤池由原来1-2.5m发展到现在10m高。2.布水设备：作用：使污水均匀地分布在整个滤床表面。类型：回转式布水器和固定式喷嘴布水系统3.排水系统：作用：收集滤床流出的处理后水和生物膜、保证通风、支撑滤料。组成：池底、排水假底、集水沟1.传统式低负荷生物滤池2.交替式二级生物滤池法流程由滤池1和滤池2串联而成，一段时间污水先进滤池1再到滤池2，过一段时间反过来，污水先进滤池2再到滤池1，这样可以防止滤池堵塞。3.回流式生物滤池工艺二、生物滤池法的流程初沉池生物滤池二沉池进水出水三、生物滤池的机理1.生物滤池的工作情况挂膜阶段工作阶段滤料厌氧兼性好氧附着水层流动水层O2O2O2BODCO2、H2OCO2、H20NH3、H2S空气生物膜图4-1生物膜净化污水示意图2.影响生物滤池性能的主要因素滤池高度负荷率回流供氧四、生物滤池的设计计算1.滤床总体积2.滤床高度（1）试验计算法无回流有回流VV0NqSVnVm0'e0)A/q(SK)S/Sln(hnVmei'eei]Aq)r1([)r1rSS(K)r1(SrSSlnh（2）经验取值法低负荷生物滤池：h=2m左右；两级回流滤池：h=1.0-1.8m；塔式生物滤池：h取8m以上。3.滤床面积4.核算水力负荷5.回转式布水器的计算hVAAqqV五、生物滤池的运行和经验1.挂膜的方法：接种同步培养驯化异步培养驯化2.适用范围：小城镇、边远地区；工业废水；含醛类、氰、酚、丙烯腈等有毒污染物的废水。第三节生物转盘一、生物转盘的构造和净化机理二、生物转盘的设计计算三、生物转盘的进展和应用一、生物转盘的构造和净化机理图4-2生物转盘构造及工作示意图生物膜废水BODO2O2CO2CO2进水出水转动抽废水处理槽转盘二、生物转盘的设计计算1.转盘总面积2.转盘结构设计盘片：平板或波纹板，材质为聚乙烯硬质塑料、玻璃钢、铝合金等，直径D=2.0-3.6m，厚度1-5mm。盘片间距：进水段25-35mm，出水段10-20mm。盘片周边与反应槽内壁的距离：0.1D，不小于150mm。转轴中心与水面距离不小于150mm。转盘侵湿率40-45%转盘转速：0.8-3.0r/min，15-18m/minqqANSqAV0V或三、生物转盘的进展和应用1.发展：用空气驱动的生物转盘、与沉淀池合建的生物转盘、与曝气池合建的生物转盘、藻类转盘等。2.应用：在我国主要用于处理工业废水。3.优点：动力消耗低、抗冲击负荷能力强、无需回流污泥、管理运行方便。4.缺点：占地面积大、散发臭气、在寒冷地区需作保温处理。第四节生物接触氧化法一、概述二、生物接触氧化池的构造三、生物接触氧化池的设计计算一、概述图4-3生物接触氧化法基本流程示意图进水出水初次沉淀池生物接触氧化池二次沉淀池排泥二、生物接触氧化池的构造图4-4接触氧化池构造示意图稳定水层空气进水进水装置排泥布气装置格栅支架填料出水出水渠池体三、生物接触氧化池的设计计算1.生物接触氧化池的有效容积（即填料体积）2.生物接触氧化池的总面积A和座数n3.池深hVe0VN)SS(qV0hVA1AAn3210hhhhh4.有效停留时间t5.空气量D和空气管道系统计算（同活性污泥法）VqvtV0qDD第五节生物流化床一、生物流化床技术二、流态化原理三、生物流化床的类型四、生物流化床的优缺点五、生物流化床的进展一、生物流化床技术生物流化床技术：借助流体（液体、气体）使表面生长着微生物的固体颗粒（生物颗粒）呈流化态，同时进行去除和降解有机污染物的生物膜法处理技术。二、流态化原理图4-5生物流化床示意图压差计△P出水管液体分布板进水管三、生物流化床的类型根据生物流化床的供氧、脱膜和床体结构等方面的不同，好氧生物流化床主要有两类：两相生物流化床三相生物流化床四、生物流化床的优缺点1.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；2.缺点由于生物颗粒处于流化态，对于池体和载体的磨损较严重。五、生物流化床的进展及应用载体的发展：砂粒颗粒活性炭空心塑料体应用：主要用于高浓度有机污水的预处理和低BOD5值的污水处理。作业：P1341、2、3、4、5、9、11、12