生物膜法要点.doc

第17章 生物膜法 17.1 概述 17.1.1生物膜及其形成过程　1 生物膜的生长　 含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动，一定时间后，微生物会附着在填料表面增殖和生长，形成一层薄的生物膜。　 当细菌及其它各种微生物组成的生物膜和生物膜对有机物的降解都达到了平衡和稳定状态，则表明生物膜已成熟。　生物膜增长过程可概括为六个阶段： （1）潜伏期（或称适应期） （2）对数增长期（或称动力学增长期） （3）线性增长阶段 （4）减速增长期 （5）生物膜稳定期 （6）脱落期　2生物膜脱落的原因　⑴? 内因　· 厌氧菌营养耗尽而死亡，其附着力降低，很快脱落； 　　　· 气态产物的积累，将膜顶起。 　　⑵? 外因　　生物膜的构造及净化机理　1) 生物膜的构造　　　(1) 好氧层：2mm土厚，有机物的降解主要在此进行　　(2) 厌氧层： 　　2 有机物降解过程　 ??空气中氧溶解于流动水层中；污水中有机物由流动水层传递到附着水层，再进入生物膜；微生物代谢有机物。 生物膜的微生物相 细菌、真菌、藻类（在有光条件下）、原生动物和后生动物等生物膜法工艺的基本流程 生物膜法处理系统基本流程生物膜反应器 普通生物滤池（好氧） 高负荷生物滤池（好氧） 生物滤池 塔式生物滤池（好氧） 厌氧生物滤池（厌氧） 固定床 曝气生物滤池（好氧） 好氧生物转盘（好氧） 厌氧生物转盘（厌氧） 生物接触氧化法（好氧） 生物膜反应器 微孔膜生物反应器（好氧） 两相流化床（好氧） 三相流化床（好氧） 生物流化床 厌氧流化床（厌氧） 气提式生物膜反应器（好氧） 流动床 机械搅动床（好氧、厌氧） 厌氧生物膜膨胀床（厌氧） 移动床生物膜反应器（好氧、缺氧）生物膜法的特征与发展趋势 　1微生物种类多样化；　2生物的食物链长；　3能够存活世代时间较长的微生物；　4分段运行与优势菌种。　　2剩余污泥的沉降性能良好，宜于固液分离；　 3能处理低浓度的污水，使BOD5=20～30mg/l的污水降至5～10mg/l；　 4易于维护运行，运行费用少。普通生物滤池 又名滴滤池，是第一代的生物滤池。 　 生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经原始的间歇砂滤池和接触滤池而发展起来的人工生物处理技术，已有百余年的发展史。 　 1.普通生物滤池的构造与特征1） 池体　生物滤池的池体多为圆形、方形或矩形；池壁有孔洞或不带孔洞的两种形式，有孔洞的池壁有利于滤料的内部通风，但在低温季节，易受低温的影响，使净化功能降低；池壁一般要求高于滤料表面0.5～0.9m。　2）滤料　滤料是生物滤池的主体，它对生物滤池的净化功能有直接影响。其一般要求：大的表面积；有足够大的孔隙率；有较好的机械强度，不易变形和破碎。　（1）一般为实心拳状滤料，如碎石、卵石、炉渣等；　（2）工作层的滤料的粒径为25～40mm，承托层滤料的粒径为70～100mm；　（3） 滤料的粒径愈小，比表面积就愈大，处理能力可以提高；但粒径过小，孔隙率降低，则滤料层易被生物膜堵塞；　（4）一般当滤料的孔隙率在45%左右时，滤料的比表面积约为65～100m2/m3。 3) 布水装置 固定喷嘴式布水系统。该系统主要由投配池、布水管道和喷嘴等几部分所组成。 布水装置的优点是运行方便，宜于管理和受气候的影响较小，缺点是需要的水头较大，约20m。喷水周期一般为5～8min，小型污水处理厂不应大于15min。 4）排水系统 排水系统处于滤床的底部，其作用是收集、排出处理后的废水和保证良好的通风；一般由渗水装置、汇水沟和总排水沟所组成；渗水装置用于支撑滤料，其排水孔隙的总面积应不小于滤池表面积的20%；渗水装置与池底之间的距离一般应在0.4m以上，以利通风，一般在出水区的四周池壁均匀布置进风孔。 普通生物滤池的流程　　　　污水 预处理（格栅、沉砂池、初沉池等） 生物滤池→二沉池 排放 2.普通生物滤池的设计与计算 一般按负荷率法进行计算。负荷率有两种表示方式，一是BOD5容积负荷率，二是水力负荷率。 BOD5容积负荷率（NV）：在保证处理水质达到要求的前提下，每m3滤料每天所能承受的有机物的量，其单位为gBOD5/(m3滤料﹒d)或KgBOD5/(m3滤料﹒d) 。 水力负荷率（Nq）：在保证处理水质达到要求的前提下，每m3滤料或每m2滤池表面每天可以处理的水量，单位为 m3／（m3滤料﹒d）或 m3／（m2滤池表面﹒d）。 滤料的体积V： 计算滤池的表面积A： A=V/H