第五章 好氧生物处理——生物膜法.pptVIP

第五章 好氧生物处理——生物膜法 主要内容 生物膜法基本原理 生物膜法的工艺特点 生物膜法的主要工艺 生物膜法的基本原理 生物膜法又称固定膜法，是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术；是土壤自净过程的人工化和强化；与活性污泥法一样，生物膜法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。 生物膜法的基本原理 1 生物膜的形成 前提条件： 起支撑作用、供微生物附着生长的载体物质：在生物滤池中称为滤料；在接触氧化工艺中称为填料；在好氧生物流化床中称为载体； 供微生物生长所需的营养物质，即废水中的有机物、N、P以及其它营养物质； 作为接种的微生物。 生物膜法的基本原理 生物膜的形成过程： 初步形成：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而增殖和生长，形成一层薄的生物膜。 生物膜的成熟：在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。 生物膜从开始形成到成熟，一般需要30天左右(城市污水，20°C) 生物膜法的基本原理 生物膜降解有机物的过程： 生物膜由好氧和厌氧两层组成，有机物的降解主要是在好氧层内进行。在生物膜内、外，生物膜与水层之间进行着多种物质的传递过程。空气中的氧溶解于流动水层中，从那里通过附着水层传送给生物膜，供微生物用于呼吸；污水中的有机污染物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解。这样就使污水在其流动过程中逐步得到净化。微生物的代谢产物如H20等则通过附着水层进入流动水层，并随其排走，而C02及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。 生物膜法的基本原理 2 生物膜的性质： 高度亲水，存在着附着水层； 微生物高度密集：这些微生物起着主要去除废水中的有机污染物的作用，形成了有机污染物——细菌——原生动物(后生动物)的食物链。 生物膜法的基本原理 3 生物膜的更新与脱落 成熟的生物膜一般都由厌氧膜和好氧膜组成，好氧膜是有机物降解的主要场所，一般厚度为2mm。 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； 厌氧膜的加厚：厌氧的代谢产物增多，导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏；气态产物的不断逸出，减弱了生物膜在填料上的附着能力；成为老化生物膜，其净化功能较差，且易于脱落。 老化膜脱落，新生生物膜又会生长起来，新生生物膜的净化功能较强。 生物膜法的基本原理 4 生物膜法的运行原则： 减缓生物膜的老化进程； 控制厌氧膜的厚度； 加快好氧膜的更新； 尽量控制使生物膜不集中脱落。 1进水底物的组成和浓度 2营养物质： BOD5：N：P=100：5：1 3有机负荷和水力负荷 4溶解氧 5生物膜量：生物膜厚度与 密度（单位体积湿生物膜被烘干后的质量） 6 pH 7温度 8有毒物质 生物膜法的工艺特点 1、微生物方面的特征 微生物种类多样化：① 相对安静、稳定的环境；② SRT相对较长；③ 丝状菌可以大量生长，无污泥膨胀之虞；④ 线虫类、轮虫类等微型动物出现的频率较高；⑤ 藻类、甚至昆虫类也会出现；⑥生物膜上的生物：类型广泛、种属繁多、食物链长且复杂。 生物膜上微生物的食物链较长： ① 动物性营养者所占比例较大，微型动物的存活率较高；② 食物链长；③ 污泥产量少于活性污泥系统(仅为1/4左右)。 能够存活世代时间较长的微生物，有利于硝化作用的进行。 分段运行与占优种属：分段运行，每段都繁衍与进入本段污水水质相适应的微生物，并形成占优种属，非常有利于微生物新陈代谢功能的充分发挥和有机污染物的降解。 2、在处理工艺方面的特征 对水质、水量变动有较强的适应性； 剩余污泥的沉降性能良好，易于固液分离； 能够处理低浓度污水； 易于维护运行，运行费用少。 生物膜法的主要工艺类型 主要的生物膜法工艺有： 生物滤池：其中又可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池（回流生物滤池）、塔式生物滤池等； 生物转盘； 生物接触氧化法； 曝气生物滤池和好氧生物流化床等。 1 生物滤池工艺 生物滤池的基本原理： 生物滤池是在污水灌溉的实践基础上发展起来的人工生物处理法； 首先于1893年在英国试验成功，从1900年开始应用于废水处理中； 主要有以下几种形式：普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等。 生物滤池的构造与组成 生物滤池一般主要由滤床(池体与滤料)、布水装置和排水系统等三部分组成： 1、池体 在20世纪30、40年代以前，生物滤池的池体多为方形或矩形；在出现了旋转布水器之后，则大多数的生物滤池均采用圆形池体，主要是便于运行； 池壁可有孔洞或不带孔洞的两种：