生物流化床

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,Your company slogan,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,生物流化床,背景简介,生物流化床,生物流化床提高处理效率的原因：,1,：扩大了微生物栖息繁殖的表面积，提高了供氧能力，使单位容积内的生物量进一步提高。,2,：强化生物膜与污水之间的接触，加快两者之间的相对运动，提高传质效率,。,生物流化床的分类,按循环方式可分为内循环、外循环流化床,;,按床内物相可分为二相及三相流化床；,按生物膜特性等可分为好氧、,厌氧,生物流化床。,生物流化床,好氧型,厌氧性,氧源,空气：可在床外与废水混合，也可之际向床内供气。,纯氧：在床外与废水混合在进入流化床。（需回流，二相）,回流（二相）,通过加大供气量使载体流化（三相）,可视为特殊的气体进口速度为零的三相流化床,好氧生物流化床的适用范围：适用于各种可生化降解的有机废水处理，主要用于去除中、低浓度的有机碳化合物，以及好氧硝化去除,NH3,N,，对各类生活污水及工业废水均有良好的处理效果。,厌氧生物流化的适用范围：厌氧生物流化床法不仅在降解高浓度有机物方面显出独特优点，而且具有良好的脱氮效果,。,二相生物流化床,二相生物流化床又称液动流化床，窗体内微生物浓度很高，耗氧速率也很快。以纯氧为氧源时，水中溶解氧可达,3040mg,L,。以压缩空气为氧源时，水中溶解氧一般低于,9mg,L,。当一次充氧不能提供足够的溶解氧时。可采用处理水回流循环。回流比,r,根据氧平衡量计算来确定,。,分别为进水和出水,BOD,5,浓度，,mg,L,。,分别为进水和出水的溶解氧浓度，,mg,L,。,去除每,kgBOD,5,所需要的氧量（,kgO,2,kgBOD,5,）。,污水水量，,m,3,d,。,以空气为氧源，往往需要采用较大的回流比，动力消耗较大，回流比,r,值确定后还应观察在此流速条件下生物载体是否流化。,三相生物流化床,生物流化床的工作原理与流程,生物流化床中的载体有较大的表面积，使生物流化床反应器中以,MLSS,计算的生物量高于其他生物处理技术。,另外，流化床中载体密集，且处于连续流动状态，可随时与污水相互充分接触，与其他载体颗粒相互碰撞摩擦还能有效防止堵塞现象，其传质效果得到大幅度提高。,流化态原理,流化态原理：在圆柱形流化床的底部，装置一块多孔液体分布板，分布板上堆放着被微生物覆盖的惰性颗粒载体，液体从床底的进水管进入，经过分布板均匀的向上流动，通过固体床层由顶部出口管流出。流化床上装有压差计。当液体流过床层时，随着流体流速的不同床层会出现固定床阶段、流化床阶段、和传送阶段,。,生物流化床的构造,生物流化床由床体、载体、布水装置、充氧装置和脱膜装置等组成。,1,）床体：平面呈圆形，多由钢板焊制，也有钢筋混凝土浇灌。,2,）载体：载体为生物流化床的核心，有活性炭、共聚材料等。,3,）布水装置：布水装置的主要功能是保证布水均匀，流速不均可导致载体沉积不形成流化。同时又是填料的承托层，停水时，确保载体不流失，并易于再次启动。,4,),脱膜装置：可以及时脱除老化的生物膜，使生物膜保持一定的活性。（通常用于二相生物流化床，三相生物流化床一般不需要。,生物流化床常用载体及参数,载体,粒径,（,mm,）,相对密度,载体高度,（,m,）,膨胀率,（,%,）,空床时水的上升速度,（,m,h,）,优缺点,聚苯乙烯球,0.50.3,1.005,0.7,50,100,2.95,6.90,吸附性强,挂膜容易,易碎,活性炭,（,0.962.14,）,L,（,1.344.7,）,1.50,0.7,50,100,84.26,160.50,比表面积大,吸附能力强,易饱和,焦炭,0.253.0,1.38,0.7,50,100,56,77,强度大,价格低,易饱和,无烟煤,0.51.2,1.67,0.45,50,100,53,62,吸附能力强,性质稳定,价格偏高,细石英砂,0.250.5,2.50,0.7,50,100,21.60,40,机械强度高,使用周期长,吸附能力弱,生物流化床的一些参数,生物流化床的填料：一般为粒径,0.21.0mm,的砂、焦炭、活性炭或陶粒。,一般将填料层膨胀率为,5%,的上升流速称为临界流化速度，将上升流速等于填料颗粒的自由沉降速度称为冲出速度。流化床的回流比应使流化床中的空床上升流速处于临界流化速度和冲出速度之间。,由于采用,1mm,以下粒径填料，可有两大优点,1,：增大比表面积，可高达,20003000m,2,m,3,这就提高了床内单位体积的生物量，一般生物量浓度可达,10g,L,以上，甚至高达,30g,L,2,：提高了废水与生物颗粒的接触更新机会，还可以控制生物膜厚度。,通常生物流化床的有机物容积负荷可高达,8kgBOD,5,m,3,.d,生物流化床性能分析与设计计算,评价生物流化床的工作性能参数主要是它的有机物去除率和有机物的容量去除速率。,有机物的去除率公式为：,流化床的容量去除率可表示为：,有机物的去除率或残余浓度率与容量去除率是反应器的停留时间、单位容积床体所容纳的生物量与进水有机物浓度的函数。如以,L,代表填料生物膜的厚度、,a,s,代表单位容积流化床内的填料表面积，,b,代表填料上的生物量的密度，则流化床单位容积床体的生物量应为,b,La,s,。,可得两个函数关系,对上述两式的有量纲,量进行无量纲转换,由上述转换可得下列两个相关函数形式,因为直接求,e,i,和,R,v,的解析比较困难。,Atkinson,采用图解法求值,该图反应的是无量纲进水浓度,i,K,s,的值为,100,的条件下，,g,1,函数所反映的残余函数率,e,i,对无量纲停留时间倒数,Q,V,max,的变化关系。,该图反应的是无量纲生物量浓度,b,La,s,YK,s,的值为,100,的条件下，,g,1,函数所反映的残余函数率,e,i,对无量纲停留时间倒数,Q,V,max,的变化关系。,该图为无量纲进水浓度,i,K,s,为,100,时，,g2,函数所反映的无量纲去除速率,R,v,K,s,max,对无量纲停留时间倒数,Q,V,max,的变化关系,1.,只要,b,La,s,YK,s,0,就不会出现冲出现象。,2.,b,La,s,YK,s,的增加会引起残余浓度率,e,i,和,R,v,K,s,max,的增加。,3.,e,i,随,i,K,s,的增加而增加。,4,当,b,La,s,YK,s,和流量都较大时，,R,v,K,s,max,接近最大值，与流量大小无关。,e,i,为常值时为一条直线，可由下列关系式,从该式可以看出，在,i,K,s,和,e,i,给定的条件下，,R,v,K,s,max,与,Q,V,max,间呈直线关系变化。例外可以看出当去除率高于,80%,时，流化床的容量去除速率小于最大值，在指定容量去除速率和生物量已知的条件下，要提高去除率，必须延长水力停留时间。,生物流化床的优缺点,生物流化床的优点：,1,、有机物容积负荷高，抗冲击负荷能力强。,2,、微生物活性强，处理效率高。,3,、占地少，投资省。,生物流化床的缺点：,1,、设备的磨损比固定床严重，载体颗粒在流动过程中会磨损变小。,2,、设计时还存在着生产放大方面的问题，如防堵塞、曝气方法、进水配水系统的选用和生物颗粒流失等。,3,、生物流化床能耗比较大，这点可以结合太阳能使用。,生物流化床设计注意点,1.,生物流化床的设计意图不同，所处理废水的侧重点也不同，只有针对性的选用适宜的反应器，才能达到良好的处理效果,。,2.,加强高效优良菌种的筛选：既包括广普高效菌种的筛选，又要重视专一菌种的选择，发挥其特殊降解功能，利用遗传工程获得优良菌种。,3.,生物流化床新设备的开发应注意的事项：优化设计，降低成本，并加强工业化连续处理废水的自动化成分。,谢谢！,