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第5章 污水的生物处理（二）--生物膜法 Attached-Growth Treatment Processes / Biofilm Processes 5.1 概述 （生物膜法土壤自净的人工化） 生物膜法是使微生物附着在载体表面上，污水在流经载体表面过程中，污水中的有机污染物，作为营养物，为生物膜上的微生物吸附和转化，污水得到净化，微生物自身也得以繁衍增殖。 普通生物滤池 生物膜法处理工艺： 高负荷生物滤池 (固定床： 生物滤池： 塔式生物滤池 生物转盘 淹没式生物滤池（接触氧化法） 微孔膜生物膜反应器 (流动床： 生物流化床反应器 膨胀床生物膜反应器 移动床生物膜反应器 (厌氧生物膜反应器： 厌氧生物滤池，厌氧生物转盘， 厌氧流化床、厌氧膨胀床 (复合式生物膜反应器：活性污泥与生物膜结合 5.1.1 生物膜的构造及其对有机物的降解（生物膜净化机理） 生物膜附着与增长 生物膜培养（挂膜） 生物膜的形成 生物膜的增长（与活性污泥相似） 有机物的净化过程： 从液相扩散到生物膜表面--- 吸附--进入到生物膜内部 ---分解氧化—代谢产物扩散出 滤料上生物膜构造图 生物膜的脱落（厌氧厚度的增加，膜的老化，逸出气体--） 生物膜组成与微生物：细菌、真菌、原生动物、后生动物—稳定的生态体系。 种类分布依据水流深度（异样菌—自养菌） 分解代谢与合成代谢模式图： H2O，CO2，NH3 +能量 分解代谢（1/3） 有机物 +O2 合成（2/3） 内源呼吸产物+能量 合成细胞物质+O2 80% 内源呼吸残留物 20% 5.1.2 生物膜处理法的主要特征： 微生物相方面 ( 微生物种类多样化：（没有强烈搅拌，泥龄长） 自养菌、异样菌 增殖快、增殖慢 藻类、原生动物、后生动物 类型广泛、种属繁多、食物链长 （P200，表5-1） (生物的食物链长 细菌--藻类--原生动物--后生动物 长食物链使得生物膜法污泥产量低于活性污泥法1/4 (能够存在世代时间长的微生物：硝化菌、反硝化菌 生物膜法具有反硝化脱氮的功能 (工艺设计上分成多段（级），形成不同的微生物优势种属分布 生物膜法有利于微生物代谢功能的充分发挥 处理工艺方面的特征 ( 对冲击负荷（水质水量变化）有较强的适应性 ( 污泥沉降性能好 (能够处理低浓度（BOD(50-60mg/L）、低温（50-100）废水 (维护管理方便 ( 能耗低（生物滤池、生物转盘不需要人工曝气）， 运行费用省 5.2. 生物滤池（Trickling Filter） 5.2.1 概况与类型 开创：1893年 英国---来自于土壤自净的启示，污水喷洒 滤料的发展：普通砂（间歇过滤）--块状滤料—各种塑料滤料 负荷的变化： (普通生物滤池：水力负荷：1-4m3/m2.d BOD负荷：0.1-0.4kg/m3滤料.d 优点：处理效果好，去除率90-95%； 缺点：面积大，易于堵塞，产生滤池蝇，有臭味 适宜：小水量（1000m3/d） (高负荷生物滤池：水力负荷：5-40m3/m2.d BOD负荷：0.5-2.5kg/m3滤料.d 应用条件：进水BOD(200mg/L，采取出水回流 优点：面积减小，不易堵塞 缺点：处理水回流增加了运行费用，处理效果不如普通。 形状：普通—塔式生物滤池 5.2.2 普通生物滤池 构造图 1）池体构造解释 （看图）：池体、滤料、布水、排水 2）生物膜法滤料的种类： ---无机类：砂子、碎石、玻璃、陶瓷、沸石类 碳纤维、矿渣、活性炭、金属类 ---有机类：PVC，尼龙，聚丙烯，聚乙烯，塑料，纤维 3）生物膜法滤料选择原则： (机械强度 (物理形态：空间体积、形状和比表面积 (生物、化学与热力学稳定性 (亲疏水性和表面电性 (空隙率及表面粗糙度 (比重 （流动填料1.03-1.10） (对生物膜活性的影响 ( 价格便宜、就地取材、便于运输 滤料选择、滤料容积及池体系统 普通生物滤池的设计计算 布水装置设