第三章 水的生物化学处理方法2

第三节好氧附着生长处理技术好氧附着生长系统细菌等好氧微生物和原生动物、后生动物等好氧微型动物附着在某些载体上进行生长繁殖，形成生物膜。污水通过与膜接触，水中的有机污染物质作为营养被膜中微生物摄取并分解，从而使污水得到净化。有代表性的处理工艺有生物滤池、生物转盘和生物接触氧化等。一、生物膜的构造及对有机物降解机理生物膜的组成：生物膜主要是由细菌的菌胶团、真菌菌丝组成。生物膜上线虫类、轮虫类以及寡毛类等微型动物出现的频率也较高。在阳光照射的部位还生长藻类，有些滤料中还出现昆虫类。生物膜上像硝化菌等生长世代期较长的微生物也能生长。生物膜生长繁育的生物种类繁多，食物链长而复杂。生物膜的构造载体二、生物滤池

生物滤池普通生物滤池高负荷生物滤池塔式生物滤池生物滤池的负荷(1)BOD5容积负荷

单位体积滤料在单位时间内所能接受的BOD5量。以Nv表示，单位是g／(m3·d)。(2)水力负荷单位滤料表面积在单位时间内所能接受的污水量。以q表示，单位是m3／(m2·d)。脉冲式生物滤池配水系统滤料支撑渗水装置初沉池生物滤池二沉池进水出水普通生物滤池流程（一）高负荷生物滤池高负荷生物滤池的BOD5容积负荷是普通生物滤池的6-8倍，水力负荷是普通生物滤池的10倍。处理能力高，冲刷力大，生物膜更新快，防止滤料堵塞。出水水质不如普通生物滤池，出水中BOD5常大于30mg/L。高负荷生物滤池要求进水的BOD5不大于200mg/L。否则需用处理出水回流稀释。回流比：R=QR/Q。见表3-7。高负荷生物滤池的结构

多为圆形，滤料粒径较大，孔隙率大，滤料层厚1.8m，超过2m时采用强制通风。使用波形板式、列管式和蜂窝式塑料滤料，可提高处理能力和处理效率。多使用旋转布水器。旋转布水器由进水竖管和可绕竖管旋转的布水横管组成。横管的同一侧开有间距不等的孔口，污水从孔口喷出，产生反作用力，使横管反向旋转。优点是布水均匀。

高负荷生物滤池的典型流程原污水出水初沉池出水原污水初沉池二沉池原污水出水初沉池二沉池二级滤池处理系统当原污水浓度较高，对处理水要求又较高时，可将两个高负荷生物滤池串联形成二级滤池处理系统。可将两个滤池交换地用作一级池，从而提高滤池的处理效果。二级交替运行图（二）塔式生物滤池塔高8-24m，直径1-4m。优点：（1）塔内部形成拔风状态，因而改善了通风。（2）当污水自上而下滴落时，产生强烈紊动，使污水、空气、生物膜三者接触更充分，可大大提高传质速率和滤池的净化能力。（3）负荷高，生物膜生长迅速，脱落和更新快，活性好。（4）占地面积小，对水量、水质突变的适应性强，产生污泥量少，具有一定的硝化脱氮能力。塔式生物滤池采用多级布水，进水的BOD5应控制在500mg/L以下，否则必须采用处理出水回流稀释。（三）生物滤池的设计计算生物滤池的设计包括：滤料体积计算；池体设计；布水装置计算和设计。滤料体积V的计算（方法一）按BOD5容积负荷进行计算：滤池面积为：A=V/D再校核水力负荷q:

q=QS/A污泥污泥滤料体积V的计算（方法二）水力负荷q按埃氏关系式进行计算：n-滤料的性能参数。塑料滤料：n≈0.5；碎石滤料：n≈0.6。再校核容积负荷Nv：三、生物转盘（旋转式生物反应器）（一）生物转盘的构造和工作原理构造：由盘片、接触反应槽、转轴和驱动装置组成。盘片约有40%的面积浸没在槽内的污水中。（一）生物转盘的构造和工作原理工作原理：转盘旋转时，污水在反应槽中顺盘片间隙流动，污水中的有机物被盘上的生物膜吸附；当这部分盘片转离水面时，空气中的氧不断溶解到水膜中，生物膜中的微生物吸收溶解氧，氧化分解被吸附的有机物。转盘转动一周，即进行一次吸附—吸氧—氧化分解的过程。生物膜逐渐变厚，衰老的生物膜在水流剪切作用下脱落。转盘转动使反应槽中污水被搅动充氧，脱落的生物膜在水中呈悬浮状态，继续起净化作用。因此生物转盘兼有活性污泥池的功能。生物转盘的盘片盘片是生物转盘的主体，它是挂膜介质。制作圆盘的材料有质轻、高强、耐蚀的塑料板、玻璃钢板等。圆盘直径多为2～4m，厚度为2～10mm。表面最好呈波形。盘间距采用10～30mm，以保证通风良好。转盘和槽面之间的距离一般为20～50mm。（二）生物转盘系统布置形式布置形式有：单轴单级、单轴多级和多轴多级。（三）生物转盘的设计计算生物转盘的设计计算包括：转盘总面积、盘片数、反应槽容积、转轴长度及污水的停留时间。主要是确定转盘总面积。BOD5面积负荷FA：单位盘片面积每天处理的BOD5。单位：g/m2·d水力负荷q：单位面积转盘每天处理水量。单位：m3/m2·d负荷法计算生物转盘尺寸根据面积负荷可计算出盘片总面积：根据水力负荷可计算出盘片总面积：选定的盘片直径，确定所需盘片数：每台转盘的转轴长度：经验公式法计算生物转盘总面积（四）生物转盘系统的新发展1.藻类转盘加大盘间距，增加受光面，接种藻类，转盘上形成藻菌共生体。增加了水中的溶解氧。能除氮、磷。2.空气驱动生物转盘沿转盘外缘设空气罩，转盘下侧设曝气管和扩散器，空气均匀吹出进入空气罩，产生浮力使转盘转动。提高了水中的溶解氧，动力消耗少。3.活性污泥式生物转盘在活性污泥曝气池表面组装空气驱动生物转盘。能提高曝气池处理效率，运行稳定，菌体密度大，污泥量少，动力消耗少。活性污泥式生物转盘四、生物接触氧化法

生物接触氧化法是在曝气池内设置填料，作为生物膜的载体，经过充氧的废水流过填料与生物膜接触，利用生物膜和悬浮活性污泥中微生物的联合作用净化污水的方法。污水在填料中流动，水利条件良好，水中溶解氧充足，膜上生物相丰富，能有效提高污水的净化效果。生物接触氧化法不需污泥回流，不存在污泥膨胀问题，管理简便。（一）生物接触氧化装置的构造1.接触氧化池的组成由池体、填料、布水装置