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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,5.2 生物膜法,5.2.1 生物膜法的去除对象,生物膜法是土壤自净过程的人工强化，主要去除废水中,溶解性,的和,胶体状的有机污染物,，同时对废水中的,氨氮,还具有一定的硝化能力。,11/20/2024,1,5.2 生物膜法5.2.1 生物膜法的去除对象10/,主要的生物膜法有：,生物接触氧化法；,生物转盘；,生物滤池：(普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池)；,生物流化床；,曝气生物滤池(BAF)。,11/20/2024,2,主要的生物膜法有：生物接触氧化法；10/9/20232,5.2.2 生物膜的结构,5.2.2.1,形成生物膜的前提条件：,起支撑作用、供微生物附着生长的,载体,；（生物滤池滤料；接触氧化填料；生物流化床载体）,供微生物生长所需的,营养物质,；,作为接种的,微生物,。,11/20/2024,3,5.2.2 生物膜的结构 5.2.2.1 形成生物膜的前提条,5.2.2.2 生物膜的结构,生物膜的形成,生物膜的成熟,30d,11/20/2024,4,5.2.2.2 生物膜的结构 生物膜的形成生物膜的成熟30d,5.2.2.3 生物膜的更新与脱落,1)厌氧膜的出现：,生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态；,好氧膜是有机物降解的主要场所，一般厚度为2mm。,2)厌氧膜的加厚：,3)生物膜的更新：,11/20/2024,5,5.2.2.3 生物膜的更新与脱落 1)厌氧膜的出现：10,生物膜的性质：,高度亲水，存在着附着水层；,微生物高度密集：各种细菌以及微型动物，形成了有机污染物细菌原生动物后生动物的食物链。,11/20/2024,6,生物膜的性质：高度亲水，存在着附着水层；10/9/20,5.2.3 生物膜法的工艺特点,5.2.3.1 微生物方面的特征,(1)微生物种类多样化：,相对稳定的环境，相对较长的SRT,丝状菌可大量生长，无污泥膨胀之忧；,线虫类、轮虫类等微型动物出现的频率较高；,藻类及昆虫类也会出现；,生物膜上的生物：类型广泛、种属繁多,11/20/2024,7,5.2.3 生物膜法的工艺特点 5.2.3.1 微生物方面的,生物膜和活性污泥中出现的微生物在类型、种属和数量的比较,种类,泥法,膜法,种类,泥法,膜法,细菌,+,+,轮虫,+,+,真菌,+,+,线虫,+,+,藻类,+,寡毛虫,+,鞭毛虫,+,+,其它后生动物,+,肉足虫,+,+,昆虫类,+,纤毛虫,+,+,11/20/2024,8,生物膜和活性污泥中出现的微生物在类型、种属和数量的比较种类,(2)生物膜上微生物的食物链较长：,动物性营养者所占比例较大，微型动物的存活率较高；,出现寡毛虫、昆虫类，食物链长；,污泥产量比活性污泥系统低。,(3),能够存活世代时间较长的微生物,有利于硝化作用的进行。,11/20/2024,9,(2)生物膜上微生物的食物链较长：10/9/20239,5.2.3.2,处理工艺方面的特征,(1),对水质、水量变动又较强的适应性；,(2),剩余污泥的沉降性能良好，易于固液分离；,(3),能够处理低浓度污水；,(4)不需污泥回流，,易于维护运行，运行费用少。,11/20/2024,10,5.2.3.2 处理工艺方面的特征(1)对水质、水量变动,5.2.4 生物接触氧化工艺,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处理工艺；又称为淹没式生物滤池。,11/20/2024,11,5.2.4 生物接触氧化工艺 生物接触氧化法是一种介于活性污,基本原理与特点,基本工艺流程,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,？,11/20/2024,12,基本原理与特点基本工艺流程 进水初沉池生物接触氧化池空气剩余,主要特点,池内的生物固体浓度（1020g/l）高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷（可达3.06.0kgBOD,5,/m,3,.d）；,不需要污泥回流，不会污泥膨胀，运行管理简单；,对水量水质的波动有较强的适应能力；,污泥产量低于活性污泥法。,11/20/2024,13,主要特点 池内的生物固体浓度（1020g/l）高于活性污泥,生物接触氧化池的构造,由池体、填料、布水系统和曝气系统等组成；,填料高度一般为,3.0m,，,填料层上部水层高约为,0.5m,，,填料层下部布水区的高度：,为,0.51.5m,(考虑检修）；,11/20/2024,14,生物接触氧化池的构造 由池体、填料、布水系统和曝气系统等组成,曝气装置与填料分设,特点：,填料区水流稳定，有利于生物膜的生长，但冲刷力不够，生物膜不易脱落。,11/20/2024,15,曝气装置与填料分设 特点：填料区水流稳定，有利于生物膜的,曝气装置设在填料底部,特点：可充分利用池容，填料间紊流激烈，生物膜更新快，活性高，不易堵塞；但检修较困难。,填料,出水槽,进水槽,曝气管,常用形式：,鼓风曝气系统,11/20/2024,16,曝气装置设在填料底部 特点：可充分利用池容，填料间紊流激,生物接触氧化法的填料,填料是微生物的载体，其特性对池中生物量、氧的利用率、水流条件和废水与生物膜的接触反应情况等有较大影响；,填料的选择：考虑填料的比表面积、生物附着性、是否易于堵塞等。,分为硬性填料、软性填料、半软性填料弹性填料、组合填料及球状悬浮型填料等。,11/20/2024,17,生物接触氧化法的填料 填料是微生物的载体，其特性对池中生物量,半软性填料,软性填料,11/20/2024,18,半软性填料软性填料10/9/202318,弹性填料,组合填料,11/20/2024,19,弹性填料组合填料10/9/202319,球状悬浮型填料,蜂窝填料,11/20/2024,20,球状悬浮型填料 蜂窝填料 10/9/202320,生物接触氧化池的计算与设计,一般原则：,一般采用,有机负荷法,进行设计；,有机负荷最好通过试验确定，处理城市污水时可采用,1.01.8,kgBOD,5,/m,3,.d,；,废水在池中的,水力停留时间,不应小于1.0h,（按填料体积计算）；,进水,BOD,5,浓度过高时，应考虑,出水回流,；,11/20/2024,21,生物接触氧化池的计算与设计 一般原则：10/9/202321,设计计算,有效容积,(,即填料体积,),V,：,式,中,Q,均日流量，,m,3,/d,；,S,i,进水,BOD,5,浓度，,mg/l,；,S,e,出水浓度，,mg/l,；,L,vBOD5,填料有机容积负荷，,kgBOD,5,/m,3,.d,11/20/2024,22,设计计算有效容积(即填料体积)V：式中Q均日流量，m3/,有效接触时间（与填料的接触时间）,t,：,接触时间的确定：应根据水质、处理程度要求、填料的种类，通过试验或同类工厂的运行资料来确定。,城市污水或类似的工业废水，浓度低，可生化性好，t0.81.2h;,COD500mg/L t=34 h,COD1000mg/L t=1014 h,11/20/2024,23,有效接触时间（与填料的接触时间）t：10/9/202323,曝气量的确定,根据BOD,5,值的大小来确定，比较合理。,去除每kgBOD,5,需氧11.5kg氧气，除以氧气的比重，再除以氧气在空气中所占比例，再除以曝气器氧的利用率，得出每天所需供气量，除以24h，再除以60得到每分钟所需的空气量，根据空气量和压头来确定风机型号。,根据气水比来确定，这是经验方法。,11/20/2024,24,曝气量的确定根据BOD5值的大小来确定，比较合理。10/9/,池深的确定,池深(H),H=h,0,+h,1,+h,2,+h,3,式中：h,0,超高，一般取0.5m；,h,1,填料层上部水深，一般为0.40.5m；,h,2,填料高度，一般为3.0m；,h,3,填料至池底的高度，在,0.51.5m,之间。,11/20/2024,25,池深的确定 池深(H)10/9/202325,为保证布水、布气的均匀性，单池面积不超过25m,2,，进气管长4m，管中心距0.8m。,进水、出水设置进出水槽，以便均匀布水。,为防短流，水与空气采用逆流接触（单格）。,曝气管安装时要求水平，两端相差10m/s。,其他设计常规,11/20/2024,26,为保证布水、布气的均匀性，单池面积不超过25m2，进气管长,5.2.5 生物转盘工艺,生物转盘净化机理图,11/20/2024,27,5.2.5 生物转盘工艺 生物转盘净化机理图 10/9/20,生物转盘的净化原理,随着转盘的旋转，盘上附着水层通过空气时，由空气供氧。,转盘上附着的生物膜上生长有大量短丝状菌，对有机物进行降解。,盘转动时产生的剪切力使过厚的生物膜从盘面剥落，脱落的生物膜由沉淀池去除。,11/20/2024,28,生物转盘的净化原理随着转盘的旋转，盘上附着水层通过空气时，由,生物转盘的构成,废水处于半静止状态，而微生物则在转动的盘面上；转盘,40%,的面积浸没在废水中，盘面低速转动；盘面上生物膜的厚度与废水浓度、性质及转速有关，一般,0.10.5mm,。,生物转盘的转速一般为,18m/min,；废水的流动方式，有轴直角流与轴平行流。,11/20/2024,29,生物转盘的构成 废水处于半静止状态，而微生物则在转动的盘面上,生物转盘的主要特征,节能，运行费用低；,生物量多，适应性强，出水水质较好；,生物膜上生物的食物链长，污泥产量少，为活性污泥法的1/2左右；,管理简单，操作稳定可靠，无噪音；,受气候影响较大，顶部需要覆盖，需要保暖；,占地面积较大，投资较高。,11/20/2024,30,生物转盘的主要特征 节能，运行费用低；10/9/2023,1、基本结构,滤料,布水器,承托层,排水系统,进水,出水,5.2.6 生物滤池工艺,11/20/2024,31,1、基本结构滤料布水器承托层排水系统进水出水5.2.6 生物,生物滤池的基本流程,初沉池,生物,滤池,二沉池,出水回流,出水,进水,剩余污泥,采用出水回流，而不采用污泥回流，从二沉池排出的污泥作为剩余污泥进入污泥处理系统。,11/20/2024,32,生物滤池的基本流程初沉池生物二沉池出水回流出水进水剩余污泥采,生物滤池的基本原理：,含有污染物的废水从上而下从长有丰富生物膜的滤料的空隙间流过，与生物膜中的微生物充分接触，其中的有机污染物被,微生物吸附,并降解，使得废水得以净化。,主要净化功能是依靠滤料表面的,生物膜对废水中有机物的吸附氧化降解作用,。,11/20/2024,33,生物滤池的基本原理：含有污染物的废水从上而下从长有丰富生物,生物滤池的构造与组成,生物滤池一般主要由池体、滤料、布水装置、排水系统等四部分组成,。,1,、池体,圆形、方形、矩形池体；,有孔洞的池壁有利于滤料的内部通风，但在冬季易受低温的影响；,池壁高于滤料,0.5m,；,在寒冷地区，需考虑防冻、采暖或防蝇措施。,11/20/2024,34,生物滤池的构造与组成 生物滤池一般主要由池体、滤料、布水装置,2,、滤料,滤料是生物膜赖以生长的载体，其,特性,：,有,大的表面积，有利于微生物的附着；,能使废水以液膜状均匀分布于其表面；,有足够大的孔隙率，使脱落的生物膜能随水流到池底，同时保证良好的通风；,适合于生物膜的形成与粘附，且不被微生物分解，不抑制微生物的生长；,有较好的机械强度，不易变形和破碎。,11/20/2024,35,2、滤料 滤料是生物膜赖以生长的载体，其特性：10/9/20,(1)普通生物滤池的滤料：,有碎石、卵石、炉渣等；,滤料的粒径为,25,40mm,，承托层的粒径为,70,100mm,；,滤料要尽量均匀，以提高孔隙率；,滤料的粒径愈小，比表面积愈大；但粒径过小，孔隙率降低，滤料层易被生物膜堵塞；,滤料的孔隙率,45%,时，比表面积,65,100 m,2,/m,3,。,11/20/2024,36,(1)普通生物滤池的滤料：有碎石、卵石、炉渣等；1
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