水污染控制工程之生物膜法134

第十十三三章章生生物物膜膜法法第二二节节生生物物滤滤池池第三三节节生生物物转转盘盘第四四节节生生物物接接触触氧氧化化法法第五五节节生生物物膜膜法法的的进进展展第一一节节基基本本原原理理第一一节节基基本本原原理理1893年英国Corbett在Salford创建了第一个具有喷嘴布水装置的生物滤池。生物膜法主要用于从污水中去除溶解性有机污染物，是一种被广泛采用的生物处理方法。生物膜法的主要优点是对水质、水量变化的适应性较强。生物膜法的共同特点是微生物附着在介质“滤料”表面上，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质，污水得到净化，所需氧气一般来自大气。生物物膜膜的的结结构构及及其其净净化化机机理理生物物膜膜的的形形成成及及结结构构生物物膜膜是是指指附附着着在在惰惰性性载载体体表表面面生生长长的的，，以以微微生生物物为为主主，，包包含含微生生物物及及其其产产生生的的胞胞外外多多聚聚物物和和吸吸附附在在微微生生物物表表面面的的无无机机及及有有机物物等等组组成成，，并并具具有有较较强强的的吸吸附附和和生生物物降降解解性性能能的的结结构构。。提提供供微生生物物附附着着生生长长的的惰惰性性体体称称之之为为滤滤料料或或填填料料。。生物物膜膜的的组组成成细菌菌和和真真菌菌原生生动动物物和和后后生生动动物物滤池池蝇蝇藻类类生物物膜膜的的微微生生物物除除了了含含有有丰丰富富的的生生物物相相这这一一特特点点外外，，还还有有着着其自自身身的的分分层层分分布布特特征征。。在在正正常常运运行行的的生生物物滤滤池池中中，，随随着着滤滤床床深度度的的下下移移，，生生物物膜膜中中的的微微生生物物逐逐渐渐从从低低级级趋趋向向高高级级，，种种类类逐逐渐增增多多，，但但是是个个体体数数量量减减少少。。上上层层以以菌菌胶胶团团为为主主，，而而且且由由于于营营养丰丰富富，，繁繁殖殖速速率率快快，，生生物物膜膜也也最最厚厚。。往往下下的的层层次次，，随随着着污污水水中有机物物浓度的的降低，，可能会会出现丝丝状菌、、原生动动物和后后生动物，但是是生物量量逐渐减减少。滤滤床中这这种生物物分层现现象，是是适应不同生态态条件的的结果，，各层生生物膜中中都有特特征微生生物，处处理污水的功能能也随之之不同。。生物膜法法的净化化过程生物膜法法去除水水中的污污染物是是一个吸吸附、稳稳定的复复杂过程程，包括污染染物质在在液相中中紊流扩扩散、污污染物在在膜中的的扩散传传递、氧向向生物膜膜内部的的扩散和和吸附、、有机物物的氧化化分解和和微生物的的新陈代代谢等过过程。在生物膜膜外，附附着一层层薄薄的的水层，，其中的的有机物物大多已已经被生物膜膜中的微微生物所所摄取，，其浓度度比流动动水层中中的有机机物浓度低，，污水中中的有机机物和溶溶解氧先先扩散进进入此水水膜，然然后被微生物物所利用用。影响生物物膜法污污水处理理效果的的主要因因素进水底物物的组分分和浓度度：营养物质质：BOD5：N：P=100：5：1。有机负荷荷及水力力负荷：：生物滤滤池的负负荷分为为有机负负荷和水水力负荷，是是决定效效果的首首要因素素。溶解氧。。生物膜量量：主要要是指生生物膜厚厚度与密密度。生生物膜的的厚度与与污水中有机物物的浓度度成正比比。PH、温度和和有毒物物质。生物膜法法污水处处理特征征微生物方面微生物种种类丰富富，生物的食食物链长长存活世代代时间较较长的微生物物，有利利于不同功能能的优势势菌群分段运运行处理工艺方面对水质、、水量变变动有较较强的适应应性。适合低浓浓度污水水的处理理剩余污泥泥产量少少运行管理理方便生物膜反反应动力力学介绍绍微生物在在载体上附附着的一般般过程：液相中悬悬浮微生生物微生物向向载体表表面输送送可逆附着着不可逆附附着附着微生生物增长长，形成成生物膜膜生物膜反反应动力力学的几几个重要要参数生物膜比比增长速速率生物膜比比增长速速率主要要由两类类：一是是动力学学增长阶阶段的比比增长速率率，二是是整个生生物膜过过程的平平均比增增长速率率。最大比增长速率：平均比增增长速率生物膜平平均比增增长速率率反应了了生物膜膜表观增增长特性性。由于于生物膜成成长过程程中往往往伴随非非活性物物质的累累积，因因此，从从严格的生生物学意意义上说说，平均均比增长长速率并并不能真真实反应应生物膜群群体增长长特性。。底物比去去除速率率在实际过过程中，，底物比比去除速速率反映映了生物物膜群体体的活性，底底物的比比去除速速率越高高，说明明生物膜膜生化反反应活性越高高。表观生物物膜产率率系数产率系数数揭示了了生物膜膜群体合合成与能能量代谢谢件的相相互耦合合度上式中：：处于稳态态时生物膜密密度生物膜密密度一般般为生物物平均干干密度，，经试验验测定生物膜膜量及生生物膜厚厚后，平平均密度度可以通通过Th-Mb图求得。。第二节生生物物滤滤池建设中的的生物滤滤池典型的生生物滤池池的构造造滤床布水设备排水系统床由滤料料组成。。滤料是是微生物物生长栖栖息的场场所，理理想的滤滤料应具具备下述述特性：：(1)能为微生生物附着着提供大大量的面面积；(2)使污水以以液膜状状态流过过生物膜膜；(3)有足够的的空隙率率，保证证通风（（即保证证氧的供供给）和和使脱落落的生物物膜能随随水流出出滤池；；(4)不被微生生物分解解,也不抑制制微生物物的生长长，有较较好的化化学性能能；(5)有一定的的机械强强度；(6)价格低廉廉。滤料粒径径并非越越小越好好，会造造成堵塞塞，影响响通风。。早期主主要以拳拳状碎石石为滤料料，其直直径在3～8cm左右，空空隙率在在45％～50％左右，，比表面面积（可可附着面面积）在在65～100m2/m3之间。滤床两种常见见的塑料料滤料滤料比表表面积在在98～340m2/m3之间，孔孔隙率为为93％～95％滤料比表表面积在在81～195m2/m3之间间，，孔孔隙隙率率为为93％～～95％国内内目目前前采采用用的的玻玻璃璃钢钢蜂蜂窝窝状状块块状状滤滤料料，，孔孔心心间间距距在在20mm左右右，，孔孔隙隙率率95％左左右右，，比比表表面面积积在在200m2/m3左右右。。滤床高度同滤料的密度有密切关系塑料料滤滤料料每每立立方方米米质质量量仅仅为为100kg左右右，，孔孔隙隙率率高高达达93％～～95％，，滤滤床床高高度度不不但但可可以以提提高高，，而而且且可可以以采采用用双双层层或或多多层层构构造造。。国外外一一般般采采用用双双层层滤滤床床，，高高7m左右右；；国国内内常常采采用用多多层层的的““塔塔式式””结结构构，，高高度度在在10m以上上。。滤床床四四周周一一般般设设池池壁壁，，池池壁壁起起围围护护滤滤料料、、减减少少污污水水的的飞飞溅溅的的作作用用。。常常用用砖砖、、石石或或混混凝凝土土块块砌砌筑筑。。石质质拳拳状状滤滤料料组组成成的的滤滤床床高高度度一一般般在在1～2.5m之间间。。一一方方面面是是由由于于孔孔隙隙率率低低，，滤滤床床过过高高会会影影响响通通风风；；另另一一方方面面由由于于太太重重,过高高会会影影响响排排水水系系统统和和滤滤池池基基础础结结构构。。布水设备设置置目目的的为了使污水能均匀地分布在整个滤床表面上生物物滤滤池池的的布布水水设设备备分分为为两两类类固定定式式喷喷嘴嘴布水水系系统统回转转式式布布水水器器的的中中央央是是一一根根空空心心的的立立柱柱，，底底端端与与设设在在池池底底下下面面的的进进水水管管衔衔接接。。其其所所需需水水头头在在0.6～1.5m左右右。。固定定式式布布水水系系统统是是由由虹虹吸吸装装置置、、馈馈水水池池、、布布水水管管道道和和喷喷嘴嘴组组成成。。这这类类布布水水系系统统需需要要较较大大的的水水头头，，约约在在2m左右右。。移动式（常用回转式）布水器脉冲冲式式生生物物滤滤池池配配水水系系统统排水系统作用收集滤床流出的污水与生物膜保证通风支撑滤料池底排水系统的组成池底底排水水假假底底集水水沟沟排水假底是用特制砌块或栅板铺成，滤料堆在假底上面。假底空隙率不小于滤池面积5％～8％，高于池底0.4～0.6m。

池底除支撑滤料外，还要排泄滤床上的来水，池底中心轴线上设有集水沟，两侧底面向集水沟倾斜，池底和集水沟的坡度约1％～2％。集水沟要有充分的高度，并在任何时候不会漫流，确保空气能在水面上畅通无阻，使滤池中空隙充满空气。低负负荷荷生生物物滤滤池池又又称称普普通通生生物物滤滤池池。。优点点：：处理理效效果果好好，，BOD5的去去除除率率可可达达90％以以上上，，出出水水BOD5可下下降降到到25mg/L以下下，，硝硝酸酸盐盐含含量量在在10mg/L左右右，，出出水水水水质质稳稳定定。。缺点点：：占地地面面积积大大，，灰灰蝇蝇很很多多，，影影响响环环境境卫卫生生。。生物物滤滤池池法法的的流流程程交替替式式二二级级生生物物滤滤池池法法的的流流程程交替替式式二二级级生生物物滤滤池池法法比比并并联联流流程程负负荷荷率率可可提提高高两两三三倍倍。。运行行时时，，滤滤池池是是串串联联工工作作的的，，污污水水经经初初步步沉沉淀淀后后进进入入一一级级生生物物滤滤池池，，出出水水经经相相应应的的中中间间沉沉淀淀池池去去除除残残膜膜后后用用泵泵送送入入二二级级生生物物滤滤池池，，二二级级生生物物滤滤池池的的出出水水经经过过沉沉淀淀后后排排出出污污水水厂厂。。工作作一一段段时时间间后后，，一一级级生生物物滤滤池池因因表表面面生生物物膜膜累累积积，，即即将将出出现现堵堵塞塞，，改改作作二二级级生生物物滤滤池池，，而而原原来来的的二二级级生生物物滤滤池池则则改改作作一一级级生生物物滤滤池池。。回流式式二级级生物物滤池池法的的流程程国外的的运行行经验验表明明，在在处理理城市市污水水时，，回流流式生生物滤滤池的的处理理效率率大致致如下下：生物滤滤池的的一个个主要要优点点是运运行简简单，，因此此，适适用于于小城城镇和和边远远地区区。单级滤滤池法法当滤池池负荷荷率在在1.7kg（BOD5）/(m3·d)(滤料)以下时时，出出水的的BOD5约为滤滤池进进水的的BOD5的1/3。二级滤滤池法法二沉池池的出出水的的BOD5为二级级池进进水BOD5的1/2；如果果一级级滤池池的进进水不不经沉沉淀直直接流流向二二级滤滤池，，则一一级滤滤池出出水的的BOD5为进水水BOD5的1/2。影响生生物滤滤池性性能的的主要要因素素这些过程的发生和发展决定了生物滤池净化污水的性能。影响这些过程的主要因素有：滤池高高度负荷荷率率回流流供氧氧生物滤池中有机物的降解过程

同时发生着多过程有机物在污水和生物膜中的传质过程氧在污水和生物膜中的传质过程生物膜的生长和脱落等过程有机物的好氧和厌氧代谢过程滤床影响生生物滤滤池性性能的的主要要因素素——滤池高高度滤床上层,污水中有机物浓度较高,微生物繁殖速率高,种属较低级,以细菌为主,生物膜量较多,有机物去除速率较高。随着滤床深度增加,微生物从低级趋向高级，种类逐渐增多,生物膜量从多到少。滤床的上层和下层相比,生物膜量、微生物种类和去除有机物的速率均不相同。滤床中的这一递变现象，类似污染河流在自净过程中的生物递变。当滤床各层的进水水质互不相同时,各层生物膜的微生物就不相同,处理污水的功能也随之不同。滤床影响生生物滤滤池性性能的的主要要因素素——滤池高高度有机负负荷率率：以以BOD5为准，，kg（BOD5或特定定污染染物质质）/m3·d。影响生生物滤滤池性性能的的主要要因素素——负荷荷率率生物滤滤池的的负荷荷率有有三种种表达达形式式：表面水水力负负荷率率：m3（水）/（m2·d），又称平平均滤滤率，，m/d。由于生物滤池的作用是去除污水中有机物或特定污染物，因此，它的负荷率通常以有机物或特定污染物质为准较合理。有机负荷率：以BOD5为准，kg（BOD5或特定污染物质）/（m3·d）。水力负负荷率率：以以流量量为准准，m3(水)/m3(滤料)·d。影响生生物滤滤池性性能的的主要要因素素——负荷荷率率在低负荷荷条件下下，随随着滤滤率的的提高高，污污水中中有机机物的的传质质速率率加快快，生生物膜膜量增增多，，滤床床特别别是它它的表表面很很容易易堵塞塞。在高负荷荷条件下下，随随着滤滤率的的提高高，污污水在在生物物滤床床中停停留的的时间间缩短短，出出水水水质将将相应应下降降。影响生生物滤滤池性性能的的主要要因素素——回流流回流——利用污污水厂厂的出出水或或生物物滤池池出水水稀释释进水水的做做法称称回流流，回回流水水量与与进水水量之之比叫叫回流流比。。回流对对生物物滤池池性能能的影影响：：（1）回流流可提提高生生物滤滤池的的滤率率，它它是使使生物物滤池池负荷荷率由由低变变高的的方法法之一一；（2）提高高滤率率有利利于防防止产产生灰灰蝇和和减少少恶臭臭；（3）当进进水缺缺氧、、腐化化、缺缺少营营养元元素或或含有有有害害物质质时，，回流流可改改善进进水的的腐化化状况况、提提供营营养元元素和和降低低毒物物质浓浓度；；（4）进水水的质质和量量有波波动时时，回回流有有调节节和稳稳定进进水的的作用用。影响生生物滤滤池性性能的的主要要因素素——供氧氧温度差越越大，通通风条件件越好；；当水温较较低，滤滤池内的的温度低低于水温温时（夏夏季），，池内气气流向下下流动；；当水温较较高，池池内温度度高于气气温时（（冬季）），气流流向上流流动；若池内外外无温度度差，则则停止通通风；正常运行行的生物物滤池，，自然通通风可以以提供生生物降解解所需的的氧量，，自然通通风不能能满足时时，应考考虑强制制通风。。生物滤池池中，微微生物所所需的氧氧一般直直接来自自大气，，靠自然然通风供供给。影响生物滤池通风的主要因素是滤床自然拔风和风速。自然拔风的推动力是池内温度与气温之差以及滤池的高度。生物滤池池的计算算——计算公式式图示表明明：污水水流过滤滤池时，，污染物物浓度的的下降率率——单位滤床床高度（（h）去除的污污染物的的量（以以浓度S计）与该该污染物物的浓度度成正比比，即生物滤池池的设计计，在条条件允许许时应尽尽量利用用试验成成果进行行，没有有条件进进行试验验时，可可借助于于经验公公式进行行。式中：dS/dh——污染物浓浓度的下下降率；；S0——滤池进水水污染物物的浓度度，mg/L；S——床深为h处水中的的污染物物浓度，，mg/L；h——离滤床表表面的深深度，m；K——反映滤池池处理效效率的系系数，它它同污水水性质、、滤池的的特性（（包括滤滤料的材材料、形形状、表表面积、、孔隙率率、堆砌砌方式和和生物膜膜性质））以及滤滤率有关关，布水水方式（（如均匀匀程度、、进水周周期等））也对其其有影响响。式中：Q——滤池进水水流量，，m3/d;A——滤床的面面积，m2；K’——系数，它它与进水水水质、、滤率有有关；m——与进水水水质有关关的系数数；n——与滤池特特性、滤滤率有关关的系数数。K可用下式式求得：：将式积分，得当采用回回流滤池池时，应应考虑回回流的影影响，按按图建立立物料衡衡算式：：将代入得上式可以以直接用用于无回回流滤池池的计算算，解得得：生化反应速率受温度影响，可以用下式校正：解此式得：考虑回流流的影响响，滤池池进水流流量为（（1＋R）Q，得：式中：Si为滤池入入流污水水的污染染浓度（（mg/L）。左式右边边的分子子和分母母各除以以Q，并以回回流比R代替QR/Q得：生物滤池池的计算算——系数的确确定(1)

K‘S0m(Q

/A)n

这是一直线方程，可以通过测定不同的池深h的S/S0，绘制lnSs/S0和h关系曲线，其斜率就是K‘S0m(Q/A)n，参看右图。式取对数得：进行生物物滤池设设计，应应先确定定K'、m和n三个常数数，通常常是通过过生物滤滤池模型型试验用用图解法法求得。。生物滤池池的计算算——系数的确确定⑷求K‘

上式中各系数均已知，可以求出K‘。⑵求n由于|斜率|＝K’S0m(Q/A)n

，两边取对数，得：以lg|斜率|与lg(Q/A)作图，其斜率为n。参看右图。⑶求m同上。以lg|斜率|与lgS0作图，其斜率为m。参看右图。生物滤池池系统的的功能设设计滤池类型和流程选择滤池个数和滤床尺寸的确定二次沉淀池的形式、个数和工艺尺寸的确定布水设备的计算根据计算算结合经经验确定定。在滤床的的总体积积和高度度确定后后，滤床床的总面面积可以以算出。。当总面面积不大大时，可可采用2个滤池。。目前生物物滤池的的最大直直径为60m，通常是在在35m以下。最后应该该核算滤滤速，看看它是否否合理。。回流生生物滤池池池深浅浅，滤速速一般不不超过30m/d，其滤率的的确定与与进水BOD5有关，如如下表所所示。滤池池个个数数和和滤滤床床尺尺寸寸的的确确定定（2）滤床高高度的确确定进水BOD5/（mg·L-1）120150200滤率/(m3·

m-2·d-1)252015流程程的的选选择择确定流程程时要解解决的问问题是否设初次沉淀池采用几级滤池是否采用回流，回流方式和回流比的确定当废水含悬浮物较多，采用拳状滤料时,须有初次沉淀池,以避免生物滤池阻塞。处理城市污水时,一般都设置初次沉淀池。下述三种情况应考虑用二次沉淀池出水回流：入流有机物浓度较高，可能引起供氧不足时；水量很小，无法维持水力负荷率在最小经验值以下时；污水中某种污染物在高浓度时，可能抑制微生物生长的情况下。采用公式式进行计计算步骤骤第一步是是选定滤滤料和进进水方式式，然后后进行试试验，求求得K‘、m和n等常数值值第二步确定是否回流，若需要回流，则要确定回流比最后计算滤池的尺寸回转式布布水器的的计算计算的主主要内容容确定布水横管根数（一般是2根和4根）和直径布水管上的孔口数和在布水横管上的位置布水器的转速已知某城城镇人口口80000人，排水水量定额额为100L/（人·d），BOD5为20g/（人·d）。设有一座座工厂，，污水量量为2000m3/d，其BOD5为2200mg/L。拟混合采采用回流流式生物物滤池进进行处理理，处理理后出水水的BOD5要求达到到30mg/L。⑴基本设计计参数计计量（设在此此不考虑虑初次沉沉淀池的的计算））生活污水水和工业业废水总总水量：：生活污水水和工业业废水混混合后的的BOD5浓度：由于生活活污水和和工业废废水混合合后BOD5浓度较高高，应考考虑回流流，设回回流稀释释后滤池池进水BOD5为300mg/L,回流比为为：例:解:⑵生物滤池池的个数数和滤床床尺寸计计算设生物滤滤池的有有机负荷荷率采用用1.2kgBOD5/（m3·d），于是生物物滤池总总体积为为：设池深为为2.5m,则滤池总总面积为为：若采用6个滤池，，每个滤滤池面积积：滤池直径径为：⑶校核经过计算算，采用用6个直径21m、高2.5m的高负荷荷生物滤滤池。旋转布水水器的设设计1.布水横管管根数与与直径布水横管管根数布水横管管的根数数决定于于池子和和滤速的的大小，，n取偶数，，布水水水量大时时用4根，一般般用2根。布水横管管直径D1：式中：Q`——每根布水水横管的的最大设设计流量量，m3/s；v——横管进水水段流速速，m/s；Q——每个滤池池处理的的水量，，m3/s；n——横管数。。2.洒水孔数数及在布布水横管管上的位位置假定每个个出水孔孔口喷洒洒的面积积基本相相同，孔孔口数(m)的计算公公式为：：式中:d——孔口直径径，一般般为10~15mm，孔口流速速2m/s左右或更更大些；；D2——回转布水水器直径径，mm，比滤池内内径小200mm。第i个孔口距距滤池中中心的距距离（ri）为：3.布水器的的转速布水横管管的回转转速度与与滤速、、横管根根数有关关，如下下表所示示布水横管管可以采采用钢管管或铝管管，其管管底离滤滤床表面面的距离离，一般般为150～250mm，以避免风风力的影影响。布布水器所所需压力力为0.5～1.0m。也可以近近似地用用下式计计算：滤率/（m·d-1）转速/（r·min-1）(4根横管)转速/（r·min-1）(2根横管)151220232524生物滤池池正式运运行之后后，有一一个“挂挂膜”阶阶段，即即培养生生物膜的的阶段。。在这个个始运行行阶段，，洁净的的无膜滤滤床逐渐渐长了生生物膜，，处理效效率和出出水水质质不断提提高，终终于进入入正常运运行状态态。当温温度适宜宜时，始始运行阶阶段历时时约一周周。处理含有有毒物质质的工业业废水时时，生物物滤池的的运行要要按设计计确定的的方案进进行，一一般说来来，这种种有毒物物质正是是生物滤滤池的处处理对象象，而能能分解氧氧化这种种有毒物物质的微微生物常常存在于于一般环环境中，，无需从从外界引引入；但但是，在在一般环环境中，，它们在在微生物物群体中中并不占占优势，，或对这这种有毒毒物质还还不太适适应，因因此，在在滤池正正常运行行前，要要有一个个让它们们适应新新环境、、繁殖壮壮大的始始运行阶阶段，称称为“驯驯化－挂挂膜”阶阶段。驯化－挂挂膜方式式：一种方式式是从其其他工厂厂废水站站或城市市废水厂厂取来活活性污泥泥或生物物膜碎屑屑,进行驯化化，挂膜膜。另一种方方式是用用生活污污水、城城市污水水、河水水或回流流出水代代替部分分工业废废水进行行运行，，运行过过程中把把二次沉沉淀池中中的污泥泥不断回回流到滤滤池的进进水中。。生物滤池池的运行行第三节生生物物转转盘生物转盘盘的流程程生物转盘盘的工作作特点（1）不需曝曝气和回回流，运运行时动动力消耗耗和费用用低；（2）运行管管理简单单，技术术要求不不高；（3）工作稳稳定，适适应能力力强；（4）适应不不同浓度度、不同同水质的的污水；；（5）剩余污污泥量少少，易于于沉淀脱脱水；（6）没有滤滤池蝇、、恶臭、、堵塞、、泡沫、、噪音等等问题；；（7）可多层层立体布布置；（8）一般需需加开孔孔防护罩罩保护、、保温。。1.单轴单级级式2.单轴多级级式3.多轴多级级式生物转盘盘的布置置方式1954年在联邦邦德国的的Heilbronn建成世界界上第一一座生物物转盘污污水处理理厂。生物转盘盘的主要要组成部部分生物转盘盘的构造造转动轴盘片废水处理槽驱动装置生物转盘盘的主体体是垂直直固定在在水平轴轴上的一一组圆形形盘片和和一个同同它配合合的半圆圆形水槽槽。微生物生生长并形形成一层层生物膜膜附着在在盘片表表面，约约40%~50%的盘面（（转轴以以下的部部分）浸浸没在废废水中，，上半部部敞露在在大气中中。工作时，，废水流流过水槽槽，电动动机转动动转盘，，生物膜膜和大气气与废水水轮替接接触，浸浸没时吸吸附废水水中的有有机物，，敞露时时吸收大大气中的的氧气。。转盘的的转动,,带进空气气,,并引起水水槽内废废水紊动动,使溶解氧氧均匀分分布。盘片：高强度、、轻质、、耐腐蚀蚀。直径：2~3m，转速2~3r/min，间距20~30mm。受材料、、污水与与膜的接接触均匀匀性、外外缘膜易易脱落等等影响，，直径不不可能做做大。生物转盘盘的构造造转动轴：：具有足够够的强度度和刚度度，防止止断裂和和挠曲。。直径：50mm以上，长长度0.5~7m。处理槽：：与盘片相相吻合的的半圆形形或多边边形，净净空相距距20~50mm，设排泥和和放空管管。驱动装置置：机械驱动动装置；；空气驱动装装置；水轮驱动装装置。生物转盘的的布置方式式生物转盘的的设计计算算生物转盘的的负荷率与与废水性质质、废水浓浓度、气候候条件及构构造、运行行等多种因因素有关，，设计时可可以通过试试验或根据据经验值确确定。设计的主要要内容是计计算转盘的的总面积。。水力负荷和和有机负荷荷：水力负荷:m3(污水)/[m3(槽)·d];m3(污水)/[m2(盘片)·d]有机负荷:kg(BOD5)/[m3(槽)·d];kg(BOD5)/[m2(盘片)·d]生物转盘的的设计计算算方法设计参数如如有机负荷荷、水力负负荷、停留留时间等可可通过试验验求得，然然后进行生生产规模的的生物转盘盘设计。威尔逊等人人用生活污污水进行了了试验研究究，建议当当采用0.5m直径的转盘盘试验所得得参数进行行设计时，，转盘面积积宜比计算算值增加25％；当试验验采用的转转盘直径为为2m时，则宜增增加10％的面积。。当没有条件件进行试验验时，可以以用经验性性图表、经经验值（如如下页表））进行计算算。通过试验求求得需要的的设计参数数用经验图表表或经验值值计算污水性质处理程度（出水BOD5）/（mg.L-1)盘面负荷/（g.m-2.d-1)备注生活污水≤6020~40国外资料≤3010~20煮炼废水≤6012~16益阳、株洲萱麻纺织厂30~40上海萱麻实验厂染色废水≤3020南京织布厂128~255上海第三印刷厂生活污水104生活污水69国营长空机械厂1679北京结核病医院164生物转盘的的设计计算算方法生物转盘的的设计计算算方法生物转盘的的设计计算算方法转盘总面积积：盘片片数：：式中：Q—处理水量，，m3/d；S0—进水BOD5，mg/L；LA—BOD5面积负荷，，g/(m2.d)D—转盘直径，m；生物转盘的的设计计算算方法处理槽有效效长度：处理槽有效效容积：式中：a—盘片间距m；b—盘片厚度，，m；K—系数，一般般取1.2--盘片边缘与与处理槽内内水面的距离离，m生物转盘的的设计计算算方法转盘转速：：处理槽净有有效容积：：生物转盘的的设计计算算方法生物转盘的的设计计算算方法序号污水类型进水BOD5/(mg.L-1)进水COD/(mg.L-1)水力负荷/(m3.m-2.d-1)BOD5负荷/(g.m2.d-1)COD负荷/(g.m2.d-1)停留时间/h废水水温/ºC1含酚酚50~250(152)280~670(495)0.05~0.113(0.070)15.5~35.5(22.8)1.5~2.7(2.6)t>15(10.5)2印染100~280(158)250~500(392)0.04~0.24(0.12)12~23.2(16.2)10.3~43.9(28.1)0.6~1.3t>103煤气站含酚130~765(365)0.019~0.1(0.055)12.226.41.3~4.0(2.95)t>204酚醛442~700(600)0.0317.15~22.8(15.7)11.7~24.5(17.8)3.0t=245酚氰酚40~90CN20~400.12.06苯胺苯胺530.032.3t=21~287萱麻煮炼黑液3675310.0661.68丙稀腈CN19.7~21.02970.05~0.4(0.075)9腈纶AN200BOD3000.1~0.2(0.15)1.9t=3010氯丁污水BOD120氯丁二烯204000.1632.638.1t=15~20生物转盘的的设计计算算方法部分工业废废水设计负负荷生物转盘的的新进展第四节生生物接触触氧化法接触氧化池构造示例生物接触氧氧化法是一一种浸没曝曝气式生物物滤池，是是曝气池和和生物滤池池综合在一一起的处理理构筑物，，兼有两者者优点。生物接触氧氧化法的特特点生物接触氧氧化池的性性能特征：：(1)具有较高的的微生物浓浓度，一般般可达10~20g/L；故具有较较高的容积积负荷。(2)生物膜具有有丰富的生生物相，含含有大量丝丝状菌，形形成了稳定定的生态系系统，污泥泥产量低；；(4)具有较强的的耐冲击负负荷能力；；(6)污泥产率低低，没有污污泥膨胀的的问题。缺点：滤床床易堵塞，，需定期更更换，运行行费用较高高。接触氧化池池的主要部部分生物接触氧氧化池的构构造填料要求：：比表面积大大；空隙率大；；水力阻力小小；强度大；化学和生物物稳定性好好；能经久耐用用。填料池底布水布气装置池底用于设置填料、布水布气装置和支撑填料的栅板和格栅。布气管可布置在池子中心、侧面和全池。接触氧化池池外观图接触氧化池池反应区的的构造酚醛树脂蜂蜂窝填料常用填料的的类型正六角行蜂蜂窝状斜管管聚乙烯蜂窝窝填料聚乙烯蜂窝窝填料半软性填料料半软软性性填填料料弹性性立立体体填填料料软性性纤纤维维填填料料软性性、、复复合合填填料料组合合填填料料YHT型弹弹性性生生物物的的环环填填料料立体体弹弹性性填填料料立体体弹弹性性填填料料漂浮浮填填料料SQC型丝丝球球形形悬悬浮浮填填料料生物物接接触触氧氧化化法法填填料料新型型的的纤纤维维网网状状填填料料生物物填填料料框框架架框架架与与生生物物填填料料框架架与与生生物物填填料料新型型的的三三维维立立体体网网状状填填料料挂膜膜后后的的网网状状填填料料反应应区区曝曝气气系系统统的的布布置置新型型的的纤纤维维网网状状填填料料池底底的的布布置置曝气气装装置置安安装装生物接触氧化法的基本流程生物物接接触触氧氧化化池池的的设设计计计计算算1．生物接触氧化池的有效容积（即填料体积）V式中：Q——平均日设计污水量，m3/d；S0、Se——分别为进水与出水的BOD5，mg/L；Lv——有机容积负荷率，kg(

BOD5)/(m3·d)2．生物物接接触触氧氧化化池池的的总总面面积积A和座座数数n式中中：：h0———填料料高高度度，，一一般般采采用用3.0m；A1———每座座池池子子的的面面积积,m2,一般般<25m2。4.有效效停停留留时时间间t5.空气气量量D计算算式中中：：D0———1m3污水水所所需需气气量量，，m3/m3，一般般为为15～20m3/m3。生物物接接触触氧氧化化池池的的设设计计计计算算3.池深h式中：h1——超高，0.5～0.6m；

h2——填料层上水深，0.4～0.5m；

h3——填料至池底的高度，0.5m。第五五节节生生物物膜膜法法的的进进展展流态态化化原原理理美国国Ecolotrol公司司1973——1975年研研制制成成功功的的HyFlo生物物流流化化床床床层层的的三三种种状状态态固定床阶段流化床阶段液体输送阶段流态态化化原原理理当液液体体以以很很小小的的速速度度流流经经床床层层时时，，固固体体颗颗粒粒处处于于静静止止不不动动的的状状态态，，床床层层高高度度也也基基本本维维持持不不变变，，这这时时的的床床层层称称固固定定床床。。固定定床床阶段段上图图中中的的ab段：：液体体通通过过床床层层的的压压力力降降△△p随空空塔塔速速度度v的上上升升而而增增加加，，呈呈幂幂函函数数关关系系，，在在双双对对数数坐坐标标图图纸纸上上呈呈直直线线。。上图图中中的的b点：：液体体滤滤速速增增大大到到压压力力降降△p大致致等等于于单单位位面面积积床床层层重重量量，，固固体体颗颗粒粒间间的的相相对对位位置置略略有有变变化化，，床床层层开开始始膨膨胀胀，，固固体体颗颗粒粒仍仍保保持持接接触触且且不不流流态态化化。。流化化床床阶段段当液液体体流流速速大大于于b点流流速速，，床床层层不不再再维维持持于于固固定定状状态态，，颗颗粒粒被被液液体体托托起起而而呈呈悬悬浮浮状状态态，，且且在在床床层层各各个个方方向向流流动动，，在在床床层层上上部部有有一一个个水水平平界界面面，，此此时时由由颗颗粒粒所所形形成成的的床床层层完完全全处处于于流流化化态态状状态态，，这这类类床床层层称称流流化化床床。。上图图中中的的bc段：：流流化化层层的的高高度度h是随随流流速速上上升升而而增增大大，，床床层层压压力力降降△p则基基本本不不随随流流速速改改变变。。b点的的流流速速vmin是达达到到流流态态化化的的起起始始速速度度，，称称临临界界流流态态化化速速度度。。临临界界速速度度值值随随颗颗粒粒的的大大小小、、密密度度和和液液体体的的物物理理性性质质而而异异。。液体体输输送送阶段段当液液体体流流速速提提高高至至超超过过c点后后，，床床层层不不再再保保持持流流化化，，