生物滤池2

二、生物膜法的主要形式生物滤池生物转盘生物接触氧化生物滤池生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经较原始的间歇砂滤池和接触滤池发展起来的人工生物处理技术，已有百余年的历史。进入生物滤池的污水，通过预处理，去掉原污水中的悬浮物等容易堵塞填料的污染物，并通过调节使水质均匀，滴状喷洒在生物滤池的块状填料表面上，污水流经的表面形成生物膜，待生物膜成熟后，微生物摄取流经污水中的有机物作为营养，污水得到净化。填料上的生物膜不断脱落更新，脱落的生物膜被污水带走，在二沉池内被沉淀截留，达标出水排走。生物滤池工艺流程图污水初沉池生物滤池二沉池出水调节池普通生物滤池又名滴滤池，早期类型。结构特点：处理效果好，运行稳定，管理方面，节能；占地面积大，填料易于堵塞，产生滤池蝇，散发臭味，逐渐被淘汰。普滤池结构高负荷生物滤池弥补了普滤池的缺陷弥补手段：限制进水BOD值；工艺上采用回流技术。高负荷生物滤池出水回流技术的积极效应——均化与稳定进水水质：回流的处理出水水质稳定，重新参与到系统的进水，能减轻系统进水的水质的变化幅度；——原不回流工艺相比，加大了系统的水力负荷，能提高污水与生物膜的剪切力，及时地冲刷过厚和老化的生物膜，加速生物膜更新，抑制厌氧层发育，使生物膜经常保持较高的生物活性，提高整个系统的净化效率；——抑制滤池蝇的过渡滋长（主要由于流水与填料间的剪切力增大所致）；——减轻散发的臭味：主要原因：（1）回流污水中氧浓度高，会提高整个系统污水的DO浓度，生物膜能得到充足的氧，厌氧层所占比例降低，臭味减轻；（2）回流造成剪切力增大，生物膜更新频繁，生物活性好，厌氧膜相对停留时间短，臭味减轻。几个基本概念1、回流比R:：回流水量（QR）与原污水量（Q）之比R=QQR2、循环比F:：总水量（QT）与原污水量（Q）之比F=QQT=1+R其中，滤池表面上的总水量（QT）为：QT=Q+QR3、进水BOD设计浓度Sa的计算：Sa=RRSSe10式中：Sa——向滤池喷洒污水的BOD浓度值，mg/l；S0——原污水的BOD浓度值，mg/l；Se——滤池处理水的BOD值，mg/l；R——回流比。具有代表性的回流工艺流程系统（1），滤池出水回流至滤池：泥水混合物循环，不经过初沉池沉淀。特点：回流水中含脱落的生物膜，有利于生物膜的接种，缩短生物膜的更新周期。系统（2），二沉池出水回流至滤池：清水循环。特点：清水循环不参与初沉，减轻初沉的水力负荷，可减少初沉池的容积，减少投资。系统（3），二沉出水回流至初沉池：清水循环，循环水经过初沉池沉淀。特点：循环水参与初沉，加大了初沉的水力负荷，增大工程投资弊端明显。系统（4），滤池内水回流至初沉池：泥水混合物循环，循环水经过初沉池沉淀，不设二沉池。特点：回流水中含生物污泥，有利于生物膜的接种，参与初沉，虽然增大了初沉池的水力负荷，但该工艺节约了二沉池，有利有弊，应从工程整体综合考虑利弊。系统（5），滤池出水回流至初沉池：泥水混合物循环，经过初沉池沉淀。特点：该种工艺系统3的回流工艺相似，有利于生物膜的接种，但会提高初沉池的水力负荷，当综合考虑利弊。塔式生物滤池简称滤塔结构：塔身，填料，布水装置，通风装置、排水装置。工艺特点:(1)高负荷率；(2)滤层内部分层；(3)适用于小规模污水处理，不宜超过10000m3/d。塔式生物滤池结构塔式生物滤池的构造（1）塔身作用：围挡填料，支撑填料。材质及制作方法：钢混浇筑或预制板组装或钢框架结构围塑料板或金属板。特点：分层建造，每层设格栅，填料荷重分层负担，每层高不大于2.5m。每层设检修口和测温孔观察孔。塔顶上缘保护高围0.5m左右。（2）填料作用：挂膜，生物滤池的关键构造。材质：要求质轻，容易挂膜，比表面积大，结构均匀，有利于空气流通与污水的均匀配布，不易堵塞。我国使用较多的是环氧树脂固化的玻璃布蜂窝填料。（3）布水装置驱动形式：多彩用电机驱动的旋转式布水装置。布水器形式：喷嘴式、穿孔管式、溅水筛板式等。（4）通风系统通风形式：自然通风、机械通风实现方式：塔底有高度为0.4—0.6m的空间，周围留有通风孔，有效面积不小于滤池面积的7.5％—10％，得以实现自然通风；采用机械通风时，在滤池上部和下部装设吸气或鼓风风机。注意事项：采用机械通风时，注意空气在滤池表面的均匀分布，冬季低温时应采取保温措施，以免影响净化效果。塔式生物滤池的工艺特征1、高负荷率高水力负荷率：80—200m3/(m2.d)，是一般高负荷生物滤池的2—10倍。高容积负荷率：1000—2000gBOD5/(m3.d)，较高负荷生物滤池高2—3倍。优点：高水利负荷率使生物膜能得到强烈的水力冲刷，加速了生物膜的脱落，同时高容积负荷率又能使生物膜生长迅速，短期内弥补脱落的生物膜，这样，就自然的保持了塔式生物滤池内的生物膜较好的活性，保证了对污水的净化效率。缺点：由于塔式生物滤池具有较高的容积负荷和水力负荷，不可避免地会出现生物膜生长过速，填料容易堵塞的现象。解决办法：降低进水浓度或采用回流稀释措施。2、滤层内部分层原因：塔身有足够的高度，污水从上淋下的过程，沿途生物膜对水中有机污染物的降解使污水在不同的塔身高度上存在呈递减方式的浓度梯度，适合不同浓度的微生物会在不同塔身高度生长，这样，就形成了滤层内部生物相分层现象。优势：生物相分层分布，有助于滤塔能承受较大的耐冲击负荷能力，系统出水稳定。生物滤池的设计有机负荷：指在保证处理水达到要求质量的前提下，进入单位体积填料的有机物的量或单位体积填料每天可以去除的有机物的量，亦称有机容积负荷,单位kgBOD/(m3.d)。反应生物滤池的处理能力。水力负荷：指在保证处理水达到要求质量的前提下，单位体积填料或单位面积滤池每天可以处理的污水水量，单位m3/(m3.d)。以上两种设计负荷通过实验确定。曝气生物滤池近年来新开发的新技术，集生物降解、固液分离于一体。曝气生物滤池的结构曝气生物滤池的主要特征曝气生物滤池的设计参数曝气生物滤池的结构曝气生物滤池的结构与处理过程1、结构：底部承托层、填料、池体、鼓风及散气装置、布水系统、反冲洗系统、排水系统。2、处理过程：（1）污水从池上部进入池体；（2）滤层之间污水与生物膜、自下而上的空气充分接触，生物膜得到充足的氧和养分，污水得到净化，处理出水通过排水系统排出。（3）老化脱落的生物膜和污水中的悬浮物被填料截留，滤层发挥二沉池的功能。（4）一定程度后，开启反冲洗水系统对滤层进行反冲洗，反冲洗水通过排水系统排出进行处理。曝气生物滤池的主要特征气液在填料间隙充分接触，氧的转移效率高；设备本身具有截留原污水中悬浮物与老化脱落的生物污泥的功能，无需设二沉池，占地面积小；填料粒径3－5mm，比表面积大，微生物附着力强，池内能够保持大量的生物量，污水处理效果好；无需污泥回流，也不会发生污泥膨胀，维护管理方便。曝气生物滤池的设计参数生物滤池的特征参数滤料直径/mm生物滤床高度/m生物滤床单位面积/m23-82-4100运行参数过滤率速【m3/(m2.h)】曝气强度【m3/(m2.h)】BOD5负荷【kg/(m3.d)】硝化量（以NH3-N计）/【kg/(m3.d)】反硝化量（以NH3-N计）/【kg/(m3.d)】2-84-154-70.1-1.5(最大2.0)0.8－4.0（最大5.0）生物滤池冲洗水冲强度/【m3/(m2.h)】气冲强度/【m3/(m2.h)】冲洗周期冲洗时间/min冲洗水量/％20－8020－8012h,3d30-405-40曝气生物滤池设计经验参数有机物去除率：有机物容积负荷越高，出水有机物浓度也越高，为了保证出水水质符合要求，对有机物负荷的提高有一定的限制：NH3-N的去除主要决定于TKN的负荷，一般的，TKN的负荷低于0.16kg/(m3.d)为宜。污泥产量：与进水SS/BOD比值有密切关系，比值越大，产泥量越多，Y=(0.6×⊿BODS+0.8×X0)/⊿BODY－污泥产率，kgTSS/kg⊿BOD;⊿BODS－去除的可溶性BOD浓度，mg/l；X0－进水悬浮物浓度，mg/l。氧的利用与需氧量：曝气生物滤池中氧的利用率是活性污泥法的2倍以上，这是由于填料细小、弯弯曲曲而又互相不连通的空洞，气泡的滞留时间比较长。活性污泥法的BOD好氧量为0.8－1.0kg/kg；曝气生物滤池的好氧量为0.42-0.8，平均0.51。OK