制浆造纸污染控制32新6

回回 顾顾o化学法是利用化学反应的作用来处理废水中的溶解物质，如中和法、化学沉淀法、铁氧体法、氧化还原法。o对憎水性胶体，简单地说，是由胶核与双电层组成的。所谓双电层是指电位离子层及其周围的异性离子层，异性离子中紧靠电位离子的部分被牢固吸引着，当胶核运动时，也随之一起运动，形成固定离子层，其他的异性离子受电位离子吸引力较小，不随胶核一起运动，形成所谓的扩散层。这两层间的交界面称为滑动面 胶核滑动面do 向水中加人电解质混凝剂，一般是3价的铁盐或铝盐，电解质解离出来的金属离子进入胶体的扩散离子层，甚至进入固定离子层，进行离子置换，使双电层变薄，即被压缩，电位下降，进而使胶体失去稳定性，胶粒间互相聚结，通常称这一过程为凝聚。o 两个大的同性电荷胶粒中间由一个异性电荷胶粒连结在一起，一般称为架桥作用；高聚物分子链节上某些部位与胶粒之间相互作用，使一个高聚物链上可以吸附两个或多个胶粒，这种使胶粒聚结作用也称架桥作用。由高聚物的吸附作用使胶粒相互聚结的过程称为絮凝。o上述凝聚与絮凝作用总称为混凝凝聚与絮凝作用总称为混凝 6 物理化学法处理废水物理化学法处理废水 o吸附剂表面的吸附能力分为三种，即分子引力（范德华引力）、化学键力和静电引力，因此吸附可分为三种类型：物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。1.6 吸附工艺 o(1)静态吸附 o(2)动态吸附o固定床o常采用多柱串联。吸附剂的总厚度为36m，分成几个柱串联工作，每个柱的吸附剂厚度为12m。废水从上往下流动，流动空塔速度415m/h之间，接触时间一般不大于3060min。为防止吸附剂层的堵塞，含悬浮物的废水一般应先经过砂滤柱进行过滤预处理。吸附柱在工作过程中，上部吸附剂层的吸附质浓度逐渐增高，达到饱和而失去继续吸附的能力。随着运行时间的推移，上部饱和区高度增加，而下部新鲜吸附层的高度则不断减小，直至全柱吸附剂都达到饱和，出水与进水浓度相等，吸附柱全部丧失工作能力。在实际操作中，吸附柱达到完全饱和及出水浓度与进水浓度相等是不可能的。o移动床o 移动床中废水由塔底进入，与吸附剂层逆流接触，处理后的水从塔顶流出，饱和炭从塔底连续或间歇地卸出，送往再生装置，同时从塔顶补充等量的新炭或再生炭。o采用间歇式移动床，每天从塔底卸炭12次，卸炭量为塔内总炭量的510。连续式移动床随时有饱和炭从塔底卸出。由于卸炭量要随水质变化而变化，所以设备要求自动化程度较高。一般移动床吸附塔进水悬浮物要求小于30mgL。o移动床比固定床能更充分地利用吸附剂的吸附容量，水头损失小，被截留的悬浮物随饱和的吸附剂间歇从塔底排出，所以不必反冲洗。但这种操作要求吸附层上下不能混合，操作管理要求高。目前较大规模废水处理时，采用这种方式较多。o流化床o流化床的特点是水从下往上流动，使吸附床呈膨胀或流化状态，致使吸附剂颗粒与被处理的水中污染物有更多的接触机会，这种操作较复杂，在废水处理中较少使用。吸附剂在吸附装置中保持流动状态，与水逆流接触。多层流化床每层上的吸附剂保持流动状态，但整个塔内吸附剂由最上层移动到最下层。塔内的层数根据原水及处理水的水质、吸附剂的吸附容量、水量及吸附剂的回流比（卸出的饱和吸附剂中有一部分重新回吸附塔）等来决定。每层多孔板的开孔率、孔径、分布型式及下降管的大小，是影响多层流化床运转的重要因素。流化床吸附装置很适于悬浮物量较大的废水。1.5 吸附法在制浆造纸中的应用 2 膜分离法膜分离法 o2.1 膜分离法及其分类o膜分离法是利用一种特殊的半透膜把溶液隔开，使溶液中的某些溶质或水渗透出来，从而达到分离溶质的目的。什么叫半透膜？凡是把溶液中一种或几种成分不能透过，而其他成分能透过的膜，都叫作半透膜。o在废水处理领域中，膜分离法是用特殊的薄膜对水中污染物进行选择性分离，从而使废水得到净化的技术。目前膜分离法主要包括电渗析、反渗透、超滤等分离技术。这些方法使用的膜各不相同，膜的功能也不同。分离过程 推动力 膜 膜孔径（nm）用途 扩散渗析电渗析反渗透超滤浓度差电位差压力差(大）压力差(小)渗析膜离子交换膜反渗透膜超滤膜11011010140分离离子,用于回收酸、碱等分离离子，用于回收酸、碱和苦咸水淡化分离小分子,用于海水淡化,去除无机离子或有机物截留大分子，去除颜料、油漆、微生物等2.2 反渗透法 (1)反渗透法的原理 o(2)膜分离装置 o 平板式膜组件o o 管式膜组件 o 卷式膜组件 o 中空纤维膜组件 中空纤维式反渗透装置中装有由制膜液空心纺丝而成的中空纤维管，管的外径为50l00Am，壁厚1225m，管的外径与内径之比约为2：1。将几十万根中空纤维膜弯成U字形装在耐压容器中，即可组成反渗透器。这种装置的优点是单位体积的膜表面积大、装备紧凑；缺点是原液预处理要求严，难以发现损坏了的膜。2.3超滤法(1)超滤法工作原理2.4 膜分离法在制浆造纸废水中的应用 从亚硫酸法制浆废液中回收木素和糖分 该废水中约有50的固体成分是有用的。其中半数以上是木素（以木素磺酸盐的形式存在），还有糖类、少量的半纤维素的水解产物、树脂及纸浆残渣。糖类约占固形物的15%30%。从废水中提取糖分后，留在废液中的主要是木素磺酸盐。采用超滤与反渗透相结合的处理方法，既获得了两种产品，又使水得到净化。超滤操作温度3050，压力为2068kPa；反渗透操作温度为3035，压力为4827kPa。o 超滤法处理漂白废水 硫酸盐法纸浆漂白废水连续经过砂滤，去除纤维成分。然后采用超滤法处理，浓缩液送到化学品回收装置，其中木素热值也可以得到回收。超滤法处理费用仅是混凝沉淀法的40.5。o超滤法脱色 H.A.Fremont等人利用超滤膜进行脱色，脱色率在8898.3。实际应用中，操作压力为689.5kPa。其过水量大，约为3.92 m3/m2d，但对制浆造纸废水，设置预处理单元是必要的。超滤法已用于生产规模处理E1段废水，1980年，日本三洋国策造纸厂建立了工业性装置（桉木硫酸盐浆315t/d），可降低色度90。7 好氧生物法处理废水好氧生物法处理废水 o造纸工业中污染物浓度较低的废水一般可用好氧生物处理法以减少其中的BOD5，同时还可以消除对水生生物的毒性，降低其发泡性，减少由于废水中无机涂料填加剂而产生的浊度，消除接纳水体中黏泥的产生。但此法对废水颜色的去除效果不大。o制浆造纸工业废水中最普通的好氧生物处理方法包括：氧化塘系统、活性污泥系统、土地处理系统及生物膜系统。o1 活性污泥法活性污泥法 o活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理废水的一种应用最广的废水好氧生物处理技术。o1.1 基本流程 o活性污泥处理系统有效运行的基本条件是：废水中含有足够的可溶性易降解有机物，作为微生物生理活动所必需的营养物质；混合液含有足够的溶解氧；活性污泥在池内呈悬浮状态，能够充分地与废水相接触；活性污泥连续回流、及时地排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥；没有对微生物有毒害作用的物质进入。o1.2 活性污泥中的微生物 o活性污泥为3001 000m的不定形细菌的凝集体，无数微小动物则附着在其中。活性污泥中所出现的微生物，最大约1mm左右，主要以细菌和原生动物为主。但是随着污泥种类的不同，也有真菌类和微小动物出现。1.3 活性污泥的净化原理 活性污泥处理废水中的有机废物是通过几个阶段和一系列作用完成的。（1）絮凝、吸附作用（2）活性污泥中微生物的代谢及其增殖规律（3）活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩o（1）絮凝、吸附作用o在正常发育的活性污泥微生物体内，存在着由蛋白质、碳水化合物和核酸组成的生物聚合物，这些生物聚合物是带有电荷的电介质。因此，由这种微生物形成的生物絮凝体，都具有生物、物理、化学吸附作用和凝聚、沉淀作用，在其与废水中呈悬浮状和胶体状的有机污染物接触后，能够使后者失稳、凝聚，并被吸附在活性污泥表面被降解。活性污泥的所谓“活性”即表现在这方面。o活性污泥具有很大的表面积，能够与混合液广泛接触，在较短的时间内（1540min),通过吸附作用，就能够去除废水中大量的呈悬浮和胶体状态的有机污染物，使废水的BOD和COD大幅度下降。o小分子有机物能够直接在透膜酶的催化作用下，透过细胞壁被摄入细菌体内，但大分子有机物则首先被吸附在细胞表面，在水解酶的作用下，水解成小分子再被摄入体内。一部分被吸附的有机物可能通过污泥排放被去除。o（2）活性污泥中微生物的代谢及其增殖规律 活性污泥中的微生物将有机物摄入体内后，以其作为营养加以代谢。在好氧条件下，代谢按两个途径进行，一部为合成代谢，部分有机物被微生物所利用，合成新的细胞物质；另一部为分解代谢，部分有机物被分解，形成CO2和H2O等稳定物质，并产生能量，用于合成代谢。o同时，微生物细胞物质也进行自身的氧化分解，即内源代谢或内源呼吸。当废水中有机物充足时，合成反应占优势，内源代谢不明显；但当有机物浓度大为降低或已耗尽时，微生物的内源呼吸作用就成为向微生物提供能量、维持其生命活动的主要方式了。o微生物增殖、有机物降解、微生物的内源代谢以及氧的消耗等过程，在曝气池内是同步进行的。活性污泥微生物是多属种细菌与多种原生动物的混合群体，但从整体来看其增殖过程是遵循一定规律进行的，分为调整期、对数增殖期、减衰增殖期与内源呼吸期。o（3）活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩 o活性污泥系统净化废水的最后程序是泥水分离，这一过程在二次沉淀池或沉淀区内进行。良好的凝聚、沉降与浓缩性能是正常活性污泥所具有的特性。活性污泥在二次沉淀池的沉降，经历絮凝沉淀、成层沉淀与压缩等过程，最后在池的污泥区形成浓度较高的作为回流污泥的浓缩污泥层。o正常的活性污泥在静置状态下，于30min内即可基本完成絮凝沉淀与成层沉淀过程。o对活性污泥的凝聚、沉淀性能，可用SVI（污泥容积指数）、SV（污泥沉降比）和MLSS(污泥浓度)等三项指标共同评价。oSVI（污泥容积指数）是指一定量的曝气池混合液经30min沉淀后，1g干污泥所占沉淀污泥容积的体积，也称污泥指数，单位为mL/g。o污泥指数反映活性污泥的松散程度，污泥指数越大，污泥松散程度也就越大，表面积也大，易于吸附和氧化有机物，提高废水处理效果。但污泥指数大于某一范围，污泥过于松散，则沉淀性较差，不利于固液分离。一般控制污泥指数在50150mL/g之间。oSV（污泥沉降比）是指一定量的曝气池混合液静置30min后，沉淀污泥与废水的体积比，用%表示。o污泥沉降比反映了污泥的沉淀和凝聚性能的好坏。污泥沉降比越大，越有利于活性污泥与水迅速分离，性能良好的污泥，一般沉降比可达15%30%。oMLSS(污泥浓度)是指1L混合液内所含的悬浮固体的质量，单位为g/L或mg/L。污泥浓度的大小可间接地反映废水中所含微生物的浓度。一般普通活性污泥曝气池内MLSS在23g/L之间o1.4 活性污泥净化反应的影响因素 o（1）溶解氧（DO）o在用好氧活性污泥法处理废水过程中应保持一定浓度的溶解氧，如供氧不足，溶解氧浓度过低，就会使活性污泥微生物正常的代谢活动受到影响，净化功能下降，且易于孽生丝状菌，产生污泥膨胀现象。但混合液溶解氧浓度过高，氧的转移效率降低，会增高所需动力费用。根据经验，在曝气池出口处的混合液中的溶解氧浓度保持在2mg/L左右，就能够使活性污泥保持良好的净化功能。o（2）水温o活性污泥微生物的最适温度范围是1530。一般水温低于10，即可对活性污泥的功能产生不利影响。但是如果水温的降低是缓慢的，微生物逐步适应了这种变化，即所谓受到了温度降低的驯化，这样，即使水温降低到67，通过采取一定的技术措施，如降低负荷、提高活性污泥与溶解氧的浓度，以及延长曝气时间等，仍能取得较好的处理效果。在我国北方地区，大中型的活性污泥处理系统可在露天建设，但小型活性污泥处理系统则可以考虑建在室内。水温过高的工业废水在进入生物处理系统前，应考虑降温措施。o（3）营养物质o活性污泥微生物为了进行各项生命活动，必须不断地从环境中摄取各种营养物质。生活污水和城市废水含有足够的各种营养物质，但某些工业废水却不然，例如石油化工废水和造纸厂制浆废水缺乏氮、磷等物质。用活性污泥法处理这一类废水，必须考虑投加适量的氮、磷等物质，以保持废水中的营养平衡。o微生物对氮和磷的需要量可按BOD:N:P=100:5:1来考虑。o（4）pHo活性污泥微生物的最适pH介于6.58.5之间。如pH降至4.5以下，原生动物会全部消失，丝状菌将占优势，易于产生污泥膨胀现象；当pH超过9.0时，微生物的代谢速率将受到影响。o（5）有毒和有抑制物质o对微生物有毒害作用或抑制作用的物质较多，大致可分为重金属、氰化物、H2S、卤族元素及其化合物等无机物质；酚、醇、醛、染料等有机化合物。实践证明，经过长期驯化的活性污泥能够承受较高浓度的上述化合物，有毒的有机化合物还能被微生物所氧化分解，甚至可能成为活性污泥微生物的营养物质而被摄取。此外，有毒物质的毒害作用还与处理过程pH、水温、溶解氧、有无另外共存的有毒物质以及微生物的数量等因素有关。o（6）有机负荷率o活性污泥系统的有机负荷率，又称为BOD污泥负荷。它所表示的是曝气池内单位质量的活性污泥在单位时间内承受的有机基质量，即F/M值BOD/MLSS，单位kg/(kg d)。有机负荷率不仅是影响微生物代谢的重要因素，对活性污泥系统的运行也产生相当的影响。o1.5 活性污泥法的分类o（1）按曝气池内废水的流态分类o根据废水和回流污泥的入流方式及其在曝气池内的混合方式，活性污泥法可分为推流式和完全混合式两种。o推流式曝气池 曝气池表面呈长方形状，废水从池首端进入，在曝气和水力的推动下，混合液均衡地向前流动，并从池尾端流出。从池首端到尾端，混合液内影响活性污泥净化功能的各种因素，如F/M值、活性污泥微生物的组成和数量、基质的组成和数量等都在连续地变化，有机物降解速率、耗氧速率也连续地变化。o推流式曝气池的优点有：在曝气池任何两个断面都存在有机基质的浓度梯度，因此存在着基质降解动力，BOD降解菌为优势菌，可避免产生污泥膨胀现象；运行灵活可采用多种运行方式；运行适当能够增加净化功能，如脱氮、除磷等。o完全混合式曝气池 废水进入池后，即与池内原有混合液充分混合。池内混合液的组成、F/M值以及活性污泥微生物的数量等参数是完全均匀一致的，有机物降解速率、耗氧速率都是不变的，而且在池内各部位都是相同的。o完全混合曝气池的特点有：由于池内混合液对废水起到了稀释的作用，因此，曝气池能够承受高浓度废水，对冲击负荷有一定的适应能力；需氧全池要求相同，能够节省动力；可使曝气池与沉淀池合建，勿需单独设置污泥回流系统，易于运行管理。o（2）按供氧方式分类o按供氧方式，活性污泥法可分为鼓风曝气池和机械曝气池两大类。o鼓风曝气是采用空气（或纯氧）作为氧源，以微气泡形式鼓入废水中，适用于长方形曝气池，布气设备一般安装在曝气池的底部，气泡在形成、上升和破坏时向水传氧并搅动水流。o机械曝气是用专门的曝气机械，剧烈地搅动水面，使空气中的氧溶解在水中，曝气机械有搅动和充氧作用，系统接近于完全混合。o对于小型曝气池，采用机械曝气，动力费用较少，并省去了鼓风曝气所需的空气管道，维护和管理也比较方便。而鼓风曝气的供气量可调，曝气效果也较好，一般适用于较大的曝气池。o1.6 活性污泥系统的主要运行方式o活性污泥法可以有多种运行方式，主要有传统活性污泥法、完全混合活性污泥法、阶段曝气活性污泥法、吸附-再生活性污泥法、延时曝气活性污泥法、高负荷活性污泥法以及深井曝气活性污泥法等。此外随着好氧生物技术的发展，又出现了氧化沟、AB法废水处理工艺和间歇式活性污泥法等废水处理方法。o（1）传统活性污泥法o传统活性污泥法又称普通活性污泥法，是早期采用的运行方式，沿用至今，其工艺流程见图226。曝气池为推流式，废水从一端进入池内，回流污泥也于此同步流入。混合液在二次沉淀池进行泥水分离，污泥由池底部排出，剩余污泥排出系统，回流污泥回流曝气池 o这种活性污泥法在工艺上的主要优点是：处理效果好，BOD5去除率可达9095%，特别适用于处理净化程度和稳定程度要求较高的废水；对废水的处理程度比较灵活，根据要求可高可低。存在的主要问题是：为了避免曝气池首端形成厌氧状态，进水有机负荷率不宜过高。因此曝气池容积大，占用的面积多；在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，增加动力费用；对冲击负荷适应性较弱。o（2）完全混合活性污泥法o混合液在曝气池内充分混合循环流动，在池内基本完成有机物降解反应，尚未进行泥水分离。通过对F/M值的调整，有可能将完全混合曝气池内的有机物降解反应控制在最佳状态。本工艺适于处理工业废水，在造纸废水处理中应用广泛。o(3)阶段曝气活性污泥法o阶段曝气活性污泥法又称分段进水活性污泥法或多段进水活性污泥法，是针对传统活性污泥法存在的实际弊端而作了某些改革的运行方式。1939年在纽约首先使用，本法应用广泛，效果良好。o阶段曝气法具有如下各项特点：废水沿池长度分段注入曝气池，有机物负荷分布比较均衡，改善了供氧速率与需氧速率之间的矛盾，有利于降低能耗，又能够比较充分地发挥活性污泥生物的降解功能；混合液中污泥浓度沿池长度逐步降低，能够减轻二次沉淀池的负荷，有利于提高二次沉淀池固、液分离效果；废水分段注入，提高了曝气池对冲击负荷的适应能力。o(4)深井曝气活性污泥法o深井曝气活性污泥法又名超深水曝气法，70年代由英国帝国化学公司所开发，1974年于英国皮林翰姆(Billngham)市废水处理厂建造了第一座半生产性的深井曝气装置，效果良好。据确证，本法具有氧转移率高（为常规法的10倍以上）、动力效率高、占地少、易于维护运行、耐冲击负荷、产泥量低且可不建初次沉淀池等一系列优点，o深井曝气装置，一般平面呈圆形，直径介于16m，深达50150m，井身内在空压机的作用下形成降流（如图中a所示）和升流的流动（如图中b所示）。出水空气进水回流污泥abo(5)AB法废水处理工艺oAB法废水处理工艺，系吸附生物降解(Adsorption-Biodegradation)工艺的简称，是德国亚深大学宾克（Bohnke）教授于70年代中期开创的。由于它具有一些独特的特征，受到废水处理技术领域的重视，80年代开始为生产实际所采用。o与传统活性污泥法相比，AB法主要具有下列各项特征：未设初次沉淀池，由吸附池和中间沉淀池组成的A段为一级处理系统；B段由曝气池和二次沉淀池组成。A、B两段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，各自有独特的微生物群体，有利于功能稳定。隔栅沉砂池吸附池中间沉淀池曝气池二次沉淀池回流污泥预处理段A段B段回流污泥o(6)间歇式活性污泥法（SBR法）o间歇式活性污泥法又称序列活性污泥法，英文简称为SBR法。这是一种近10年来发展起来的活性污泥法运行方式。o与连续式活性污泥法相比，本工艺系统组成简单，在工艺上的特征主要有：不设二次沉淀池，曝气池兼具二次沉淀池的功能；不设污泥回流设备；在多数情况下（含工业废水处理）无设置调节池的必要；曝气池容积小于连续式，建设费用和运行费用都较低。SVI值较低，污泥易于沉淀，在一般情况下，不产生污泥膨胀现象；易于维护管理，如果运行管理得当，处理水水质将优于连续式。本工艺的各操作阶段以及各项运行指标都能够通过计算机加以控制，易于实现系统优化运行的自动控制。处理水处理水间歇式间歇式曝气池曝气池初次初次沉淀池沉淀池沉砂池沉砂池格栅原废水原废水o间歇式活性污泥法的主要反应器曝气池的运行操作是由流入、反应、沉淀、排放和待机（闲置）等5道工序所组成。这5道工序都是在曝气池内进行、实施的。oSBR法的应用前景：法的应用前景：在我国，SBR法刚刚起步，目前仅有几座中小型SBR法废水处理站在运行，较大型的SBR工艺还在设计和施工中；该方法在处理制浆造纸废水的应用，尚未见报道。SBR法处理碱法草浆中段废水的研究表明，BOD5去除率可达95%，最佳处理条件为：曝气4h，沉降30min。SVI小于60ml/g。预计在深入研究基础上，SBR在我国制浆造纸废水处理上会有很好开发应用前景。2 生物膜法生物膜法 o生物膜法是和活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术，又称固定膜法。它是土壤自净过程的人工化和强化，主要用于去除废水中溶解的和胶体的有机污染物。采用这种方法的构筑物有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和生物流化床等。2.1 生物滤池 o（1）生物滤池的基本原理与特点o生物滤池的基本原理 在滤池内设置固定的滤料，当废水自上而下滤过时，由于废水不断与滤料相接触，因此微生物就在滤料表面繁殖，逐渐形成生物膜。生物膜是由多种微生物组成的一个生态系统，从废水中吸取有机污染物作为营养源，在代谢过程中获得能量，并形成新的微生物机体。出水二次沉淀池回流生物滤池生物滤池初次沉淀池进水o（2）生物滤池的构造o生物滤池由滤床（池体与滤料）、布水装置和排水系统三部分组成。o池体 o滤料 滤料是生物膜赖以生长的载体。理想的滤料应具备的特性包括：能为微生物的栖息提供大量的表面积；能使废水以液膜状均匀分布于其表面；有足够大的孔隙率，使生物膜能随水通过孔隙流到池底，并保证滤池通风良好；适合于生物膜的形成及黏附，而且既不被微生物分解，又不抑制微生物的生长；有较好的机械强度，不易变形与破碎。o布水装置 布水装置的目的是将废水均匀地喷洒在滤料上。普通生物滤池常采用固定式布水装置。该装置包括投配池、配水管网和喷嘴3个部分。高负荷滤池与塔式滤池则常用旋转布水器，它由进水竖管和可转动的布水横管组成，当废水由孔口喷出时，水流的反作用推动横管向相反方向旋转。o排水系统 排水系统处于滤床的底部，其作用是收集、排出处理后的废水以及保证滤床通风。它由渗水顶板、集水沟和排水渠所组成。排水系统的形状与池体相对应。2.2 生物转盘法 o（1）生物转盘法的净化原理o（2）生物转盘法的特征 o节能 因附着在生物膜外侧的水膜，可将空气中的氧带入水中，故接触槽中不需曝气。转盘缓慢转动搅拌槽中的水流，使悬浮物不产生沉淀，也不需要回流污泥，故运行的动力费用为活性污泥法的1/21/3。当入流废水的BOD5为2000mg/L时，去除1kgBOD5耗电0.7kwh。o生物量多，净化率高，适应性强。生物转盘法的净化功能是以转盘上所附着生长的微生物群作为基础的。对于多段式生物转盘，在处理城市废水的初段转盘上生物量可达194g/m2，换算成MLVSS相当于40006000mg/L，高浓度的生物量是生物转盘短时间接触反应能获得较高净化率的原因。o生物膜微生物的食物链长，污泥产量少，为活性污泥法的1/2。o维护管理简单，功能稳定可靠，没有噪声，不产生滤池蝇，正确的设计不会产生恶臭与发泡。o转盘顶上需要有覆盖，以防暴雨时冲刷生物膜，寒冷地区宜建在室内。一般所需的场地面积比活性污泥法大。建设投资也高于活性污泥法。o生物转盘还可与初次沉淀池、曝气池和二次沉淀池合建，使一池多用，提高处理水的水质。o（4）生物转盘法的新进展 o空气驱动的生物转盘 空气驱动的生物转盘是在转盘外缘周围附设接气装置，由转盘体下部水下输入空气，空气进入接气装置后依靠空气的上升力推动转盘转动，它比机械驱动方式节省动力，同时可增加接触曝气槽内的溶解氧，防止转盘盘面上的生物膜过厚并能促进生物膜的活化。这种形式的生物转盘已广泛地用于欧美和日本的城市废水二级处理与硝化处理上，我国近年在工业废水处理上也开始应用。o与沉淀池共建的生物转盘 这种生物转盘是把传统的平流沉淀池做成两层，上层设置生物转盘，下层用作沉淀处理，把生物处理与物理处理组合在同一构筑物中，使一池多用，可节约占地面积和工程投资，提高处理效率，在新建和改建工程中都可应用。这种型式用于初次沉淀池中可起相当于二级处理的作用；用于二次沉淀池中有进一步提高处理水水质的作用。o与曝气池相组合的生物转盘 与曝气池相组合的生物转盘成功地始用于美国，是在旧有曝气池中增设生物转盘，在不增加处理设施占地面积的条件下可提高处理能力，是旧有曝气池挖潜的好办法，它把生物膜法与活性污泥法相结合，同时具有两者的净化功能。2.3 生物接触氧化法 o（1）生物接触氧化法的基本原理o生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺。接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式附着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。因此它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。由于其中滤料及其上生物膜均淹没于水中，故又被称为淹没式生物滤池。o生物接触法中微生物所需的氧常通过人工曝气供给。生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物将出于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生膜的生长，形成生物膜的新陈代谢。脱落的生物膜将随出水流出池外。进水初次沉淀池压缩空气排泥生物接触氧化池二次沉淀池出水o（2）生物接触氧化法的特点o由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；o由于相当一部分微生物附着生长在填料表面，生物接触氧化法不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；o由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；o由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M比可以保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法。o（3）生物接触氧化池的构造o根据曝气装置与填料的相对位置，生物接触氧化池可分为两大类。o曝气装置与填料设在不同隔间内的。这种类型的生物接触氧化池可分成曝气区和接触氧化区两部分。废水先经曝气充氧，再进入填料层与生物膜相接触。显然，在填料层内水流比较平静，这有利于生物膜的生长，但缺点是冲刷力小，生物膜不易脱落，较易发生堵塞现象，一般适用于废水三级处理。此类生物接触氧化池的曝气装置，可采用表面曝气机械或鼓风曝气系统，曝气区设在中心或一侧。o曝气装置直接设在填料底部的，其曝气装置多为鼓风曝气系统。与前一类生物接触氧化池相比，这种构造可增加有效容积，填料层间紊流激烈，生物膜更新快，活性高，不易堵塞；但曝气装置设在填料底部，检修不便。2.4 生物流化床 o生物流化床是70年代开发出的一种新型生物膜法废水处理构筑物。其特点是采用相对密度大于1的细小惰性颗粒，如砂、焦炭、陶粒、活性炭等为载体，微生物生长于载体表面形成生物膜，废水（先经充氧或在床内充氧）自下向上流动，使载体处于流化状态，其上附着的生物膜可与废水充分接触。由于流化床内生物固体浓度很高，氧和有机物的传质效率也高，故生物流化床是一种高效的生物处理构筑物。o（1）生物流化床中载体颗粒流态化原理o固定状态 当废水流量很小，在床内上升流速小于临界流速（umf）时，床内颗粒仍保持原来位置，因此颗粒层高度(h)没有变化，压力降(p)随上升流速（u）呈对数增加。o流化状态 当废水流量增大并使其在床内的上升流速(u)增加至临界流速（umf）时，载体颗粒被上升水流托起而呈悬浮状态，并在床内不停地紊动，这种状态即被称为载体颗粒的流化状态，在流化状态下工作的载体颗粒床即为流化床。处于流化状态时，床层压力降(p)基本上不随上升流速(u)而变化，但颗粒层高度（h）则随(u)的增加而增加。o流失状态 当流化床内废水上升流速(u)超过临界流速（umf）达到流失流速（umax）时，载体颗粒层的高度将达到流化床顶部而使载体颗粒随出水流失。此时为保证流化床内足够的载体颗粒及生物固体量，必须采取措施避免载体颗粒的流失，因此一般应使流化床内废水上升流速保持在umf和umax之间。o流化床o流化床的特点是水从下往上流动，使吸附床呈膨胀或流化状态，致使吸附剂颗粒与被处理的水中污染物有更多的接触机会，这种操作较复杂，在废水处理中较少使用。吸附剂在吸附装置中保持流动状态，与水逆流接触。多层流化床每层上的吸附剂保持流动状态，但整个塔内吸附剂由最上层移动到最下层。塔内的层数根据原水及处理水的水质、吸附剂的吸附容量、水量及吸附剂的回流比（卸出的饱和吸附剂中有一部分重新回吸附塔）等来决定。每层多孔板的开孔率、孔径、分布型式及下降管的大小，是影响多层流化床运转的重要因素。流化床吸附装置很适于悬浮物量较大的废水。1.5 吸附法在制浆造纸中的应用