污水生物处理生物膜

二、生物膜法生物膜法的类型生物膜的培养驯化概述（一）概述1、生物膜法的净化机理（1）生物膜的形成：污水与挂膜介质流动接触，微生物在介质表面生长，经过一段时间后，介质表面将覆盖一层膜状污泥，即生物膜。（2）净化机理：当生物膜增厚到一定程度后，在氧不能透入的里层为厌氧状态，这样生物膜由好氧层和厌氧层组成，好氧层一般为2cm左右。（3）膜脱落：在膜生长过程中，由于水力冲刷、重量下沉、气体外逸、后生动物活动等左右，使生物膜不断的脱落、更新，生物膜的更新脱落是完全必要的。（一）概述2、生物膜的主要特点（1）适应冲击负荷变化的能力强；（2）反应器内微生物的浓度高；（3）无污泥回流系统，剩余污泥产量低；（4）同时存在硝化和反硝化，氨氮去除效率高；（5）操作管理简单，运行费用低；（一）概述3、生物膜法的影响因素（1）温度：10~35℃。（2）pH：6.5~8.5，避免pH值的突然变化。（3）水力负荷：水力负荷愈小，污水与生物膜接触时间愈长，处理效果愈好。（4）溶解氧：一般应维持在4mg/L左右。（5）填料类型：影响填料载膜性质的因素有表面及大小、表面亲水性、表面电荷、表面粗糙度、载体的密度、孔隙率、强度等等。（一）概述3、生物膜法的影响因素（6）生物膜量及活性：（7）有毒物质：重金属离子、酚、氰等。（8）营养物质：BOD5:N:P=100:5:1;微量元素。（二）生物膜法的类型1、生物膜法的分类生物膜法的工艺类型很多，根据生物膜法的反应器附着状态，生物膜反应器可以划分为固定床和流动床两大类。常见的生物膜法包括生物滤池、生物转盘、接触氧化等。（二）生物膜法的类型2、生物滤池（1）普通生物滤池（2）高负荷生物滤池（3）塔式生物滤池（4）曝气生物滤池（二）生物膜法的类型（1）普通生物滤池（滴滤池）A.池体平面上呈现方形或矩形，池壁用砖石筑造，一般高出填料表面0.5~0.9m。B.填料多采用空心的拳状填料，如碎石、卵石、炉渣、焦炭等，一般分工作层和承托层两层填充，总厚度约为1.5~2.0m。工作层厚1.3~1.8m，粒径介于25~40mm，承托层厚0.2m，填料介于70~100mm。C.布水采用固定喷嘴布水系统，由投配池，布水管道和喷嘴等几部分组成。运行方便，但水头较大，喷水周期短5~8min。（二）生物膜法的类型（1）普通生物滤池（滴滤池）D.排水排除处理后的污水，保证滤池良好的通风。排水系统包括渗水装置、汇水沟和总排水沟，底部空间的高度不应小于0.6m。E.优点处理效果好，BOD的去处效率可达95%；运行稳定、易于管理、节省能源。F.缺点填料易堵塞；占地面积大，不适合处理量大的污水；产生滤池蝇，喷嘴产生臭味等，恶化环境。硬性填料软性填料半软性填料球状悬浮型填填料（二）生物物膜法的类型型（2）高负荷荷生物滤池与普通生物滤滤池相比，高高负荷生物滤滤池大幅度的的提高了滤池池的负荷，其其BOD容积积负荷高于普普通生物滤池池6~8倍，，水力负荷则则高达10倍倍。优点：均化与与稳定进水水水质；加速生生物膜的再生生，抑制滤池池蝇的滋生，，减轻散发的的臭味。高负荷生物滤滤池滤料布水器承托层排水系统进水出水●基本原理：废水从上向下下从滤料空隙隙间流过，与与生物膜充分分接触，其中中的有机污染染物被微生物物吸附并降解解。（二）生物物膜法的类型型（3）塔式生生物滤池A.塔式生生物膜的组成成：塔式生物物滤池一般高高达8~24m，直径1~3.5m，径高比介介于1:6~1:8左右右，呈塔状，，由塔身、填填料、布水系系统、通风和和排水系统组组成。塔身：分层建建筑，在分层层处设置格栅栅，每层高度度不超过2.5m，每层层都应设检修修口以便更换换填料，并设设置测量口和和观察孔。填料：塔式生生物滤池宜于于采用轻质填填料，在我国国使用比较多多的是环氧树树脂固化的玻玻璃布蜂窝填填料。这种填填料比表面积积大，结构均均匀，有利于于空气流通和和污水的均匀匀分布，不易易堵塞。布水和通风：：大中型滤塔塔多采用电机机驱动的旋转转布水器，也也可以用水流流的反作用驱驱动，小型的的多采用固定定喷嘴布水系系统，也可采采用多孔管和和溅水筛板布布水；塔底有有高度为0.4～0.6m的空间进进行通风。（二）生物物膜法的类型型（3）塔式生生物滤池B.塔式生生物膜的特点点：高负荷率：塔塔式生物滤池池水力负荷可可达80～200m3/(m2·d)，，为为一般高负荷荷生物滤池的的2~10倍倍，生物膜生生长速度快，，活性较高。。微生物分层现现象：在各层层生长着种属属各异、但适适应该层特征征的污水，有有助于微生物物的生长和污污染物质的去去除。耐冲击击能力强，因因此常用于高高浓度工业废废水二级生物物处理的第一一级处理。塔塔式生物滤池池适宜于小规规模污水处理理，一般不超超过10000m3/d。（二）生物物膜法的类型型（3）塔式生生物滤池B.塔式生生物膜的特点点：高负荷率：塔塔式生物滤池池水力负荷可可达80～200m3/(m2·d)，，为为一般高负荷荷生物滤池的的2~10倍倍，生物膜生生长速度快，，活性较高。。微生物分层现象：：在各层生长着种种属各异、但适应应该层特征的污水水，有助于微生物物的生长和污染物物质的去除。耐冲冲击能力强，因此此常用于高浓度工工业废水二级生物物处理的第一级处处理。塔式生物滤滤池适宜于小规模模污水处理，一般般不超过10000m3/d。（二）生物膜法法的类型（4）曝气生物滤滤池A.结构与处理理过程：底部设置承托层，，上部为填料，在在承托层设置曝气气用的空气管及空空气扩散装置，处处理水集水管间作作反冲洗水管设置置在承托层内。B.主要特征：：无需沉淀池，占地地面积小；以3~5mm的小小颗粒作为填料，，比表面积大，微微生物附着力强；；无需污泥回流，无无污泥膨胀，反冲冲洗自动化，维护护管理方便。（二）生物膜法法的类型（4）曝气生物滤滤池C.曝气生物滤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运行参数过滤滤速/[m3/(m2·h)]曝气强度/[m3/(m2·h)]BOD5负荷/[kg/(m3·h)]2~84~154~7生物滤池的冲洗水冲洗强度/[m3/(m2·h)]气冲洗强度/[m3/(m2·h)]冲洗周期冲洗时间/min20~8020~8012h，3d30~40（二）生物膜法法的类型3、生物转盘（1）组成和构造造生物转盘有盘片、、转轴和驱动装置置以及接触反应槽槽三部分组成。盘片：具有轻质高高强、耐腐蚀、耐耐老化、易于挂膜膜、不变形，比表表面及大等性质，，盘片为圆型、正正多角型。直径为为2.0~3.6m之间，盘片间间距30mm。35%侵没于水中中。驱动装置：动力设设备，减速设备以以及传动链条等，，电力机械传动、、空气机械传动和和水力机械传动，，转速0.8~3.0r/min，外缘线速度以以15~18m/min为宜。厌氧膜好氧膜转盘载体液膜（二）生物膜法法的类型3、生物转盘（2）生物转盘的的特征微生物浓度高，F/M比为0.05~0.1；污泥龄长，硝化细细菌生长，能够实实现硝化反硝化脱脱氮；处理废水的范围广广，耐冲击能力强强；污泥量少，约为活活性污泥系统的1/2左右；动力消耗低，每去去除1kgBOD的耗电量约为0.7kwh；（二）生物膜法法的类型3、生物转盘（3）生物转盘的的工艺流程（二）生物膜法法的类型4、接触氧化（1）生物接触氧氧化的特征较强额耐冲击负荷荷能力，间歇运行行的条件下，能够够保证良好的运行行效果，对排水不不均匀的企业更更具有实际意义。。操作简单、运行方方便，易于管理，，无需污泥回流，，无污泥膨胀；污污泥少，颗粒大，，易沉降。具有多种净化功能能，能够脱氮，可可作为深度处理技技术；进水初沉池生物接触氧化池空气剩余污泥二沉池出水回流污泥？生物接触氧化工艺艺流程（二）生物膜法法的类型4、接触氧化（2）生物接触氧氧化的流程（2）生物接触氧氧化的流程A.一级处理流流程B.二级处理流流程C.三级处理流流程（二）生物膜法法的类型4、接触氧化（2）生物接触氧氧化的流程（3）生物接触氧氧化的构造接触氧化池是由池体、填料、支架及曝气装置、进出水水装置以及排泥管道等部件组成。（二）生物膜法法的类型4、接触氧化（2）生物接触氧氧化的流程（4）生物接触氧氧化的设计计算按平均日处处理量进行行计算；池座数一般般不应小于于两座，并并按同时工工作考虑；；填料层总高高度一般取取3m，当当采用蜂窝窝填料时，，应分层装装填，每层层高1m，，蜂窝内切切孔径不宜宜小于25mm；池中的溶解解氧一般维维持在2.5～3.5mg/L之间，，气水比为为15～20:1;污水在池内内有效接触触时间不应应少于2h;生物接触氧氧化池的填填料体积可可按BOD－溶积负负荷计算，，亦可以按按接触时间间计算。（三）生生物膜的培培养驯化1、挂膜膜的方法法（2）生生物接触触氧化的的流程（1）直直接挂膜膜法———生物接接触氧化化池、塔塔式生物物滤池该方法是是在合适适的水温温，溶解解氧等环环境条件件及合适适的pH、BOD、C/N等等水质条条件下，，让处理理系统连连续进水水正常运运行。对对于生活活无数、、城市无无数或混混有较大大比例的的生活污污水的工工业废水水可以采采用直接接挂膜法法，一般般经过7～10d就可可以完成成挂膜过过程。（三）生生物膜膜的培养养驯化1、挂膜膜的方法法（2）生生物接触触氧化的的流程（2）间间接挂膜膜法———普通生生物滤池池、生物物转盘先将生活活污水或或工业废废水的混混合污水水培养出出活性污污泥，然然后将该该污泥或或其他类类似污水水处理厂厂的污泥泥与工业业废水一一起放入入循环池池，再用用泵投入入生物膜膜法处理理设施中中，出水水和沉淀淀池污泥泥回流到到循环池池，循环环形成生生物膜后后通水运运行，并并加入要要处理的的工业废废水，可可先投入入20％％的工业业废水，，逐步加加大工业业废水的的比例，，直到全全部都是是工业废废水。（三）生生物膜膜的培养养驯化2、培养养生物膜膜过程中中的注意意事项（2）生生物接触触氧化的的流程（1）开开始挂膜膜时，进进水流量量应小于于设计值值，可按按设计流流量的20％～～40％％启动运运转，在在外观有有生物膜膜生成时时，流量量可提高高60～～80％％，待出出水效果果达到要要求时，，提高至至设计标标准；（2）生生物转盘盘中，用用于硝化化的转盘盘，挂膜膜时间要要增加2～3周周；（3）挂挂膜所需需的环境境条件与与活性污污泥培养养菌时间间相同，，要求进进水具有有合适的的营养、、温度、、pH等等，尤其其是氮磷磷等营养养元素必必须充足足（BOD:N:P＝＝100:5:1），，同时避避免毒物物进入；；（三）生生物膜膜的培养养驯化2、培养养生物膜膜过程中中的注意意事项（2）生生物接触触氧化的的流程（4）挂挂膜