1、污水生物膜法及應(yīng)用污水生物膜法及應(yīng)用 生物膜法是與活性污泥法平行發(fā)展的一種污水處理技術(shù)方法；實(shí)質(zhì)是使細(xì)菌類微生物和原生動(dòng)物、后生動(dòng)物類的微型動(dòng)物附著在濾料或某些載體上，并在其上形成膜狀生物污泥-生物膜 生物膜法的歷史及發(fā)展：1865年德國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)生物過濾作用；1893年英國(guó)將污水噴灑在粗濾料上，作為膜生物反應(yīng)器的生物濾池問世；20世紀(jì)2030年代建造了許多生物膜反應(yīng)器；40-50年代生物濾池逐漸被活性污泥取代的趨勢(shì)；70年代新的反應(yīng)器以獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)受關(guān)注。 活性污泥法中的微生物是呈懸浮狀態(tài)的，屬于懸浮生長(zhǎng)體系；而生物膜法中的生物呈附著膜狀，屬于附著生長(zhǎng)系統(tǒng)或固定膜工藝。一、生物膜法的基本流程一

2、、生物膜法的基本流程初沉池初沉池作用：去除大部分懸浮固體物質(zhì)，防止生物膜反應(yīng)器堵塞，尤其對(duì)空隙小的填料是非常必要的。二沉池二沉池作用：去除脫落的生物膜，提高出水水質(zhì)出水回流出水回流作用：提高生物膜反應(yīng)器的水力負(fù)荷，加大水流對(duì)生物膜的沖刷作用，更新生物膜，避免生物膜的過量累積，從而維持良好的生物膜活性和合適膜厚度。生物膜反應(yīng)器處理水原污水二、生物膜的構(gòu)造及凈化機(jī)理二、生物膜的構(gòu)造及凈化機(jī)理 1、構(gòu)造生物膜特性:高度親水的物質(zhì)，同時(shí) 也是微生物高度密集的物質(zhì)。 4)生物膜成熟標(biāo)志：真正生態(tài)系組成及對(duì) 有機(jī)物的降解功能都達(dá)到了平衡狀態(tài)。 5）生物膜生長(zhǎng)階段：潛伏期、生長(zhǎng)期（20-30d）2、生物膜凈

3、化污水的機(jī)理及優(yōu)勢(shì) 1） 生物膜表面積大，能大量吸附水中有機(jī)物 2 2） 有機(jī)物降解是在生物膜表層有機(jī)物降解是在生物膜表層0.1-2mm0.1-2mm的好氧生物膜內(nèi)進(jìn)行的好氧生物膜內(nèi)進(jìn)行 3） 多種物質(zhì)的傳遞過程： 空氣 流動(dòng)水層附著水層生物膜微生物呼吸污染物流動(dòng)水層附著水層生物膜生物降解 H2O附著水層流動(dòng)水層 CO2 、H2S、NH3水層溢入空氣中微生物代謝產(chǎn)物4） 厭氧層與好氧層的關(guān)系 厭氧層與好氧層達(dá)到生態(tài)平衡5） 理想生物膜法的狀況 減緩老化，避免厭氧層過分生長(zhǎng)，加快好氧層更新，不使膜集中脫落。 4）分段運(yùn)行與優(yōu)勢(shì)菌種 分多段運(yùn)行，每段繁衍于本段水質(zhì)相適應(yīng)的微生物 1、生物相方面的特

4、征三、 生物膜處理法的主要特征 1）微生物的多樣化 生物相生物相生物膜上生物的種類，數(shù)量及其生活狀態(tài)的概括。細(xì)菌、真菌|微型動(dòng)物|濾池蠅具有抑制生物膜的過速增長(zhǎng)的功能線蟲 具有較好生物膜，促進(jìn)其脫落的功能 2）生物的食物鏈長(zhǎng) 生物膜上的食物鏈要長(zhǎng)于活性污泥污泥量少于活性污泥系統(tǒng)3）能夠存活世代時(shí)間長(zhǎng)的微生物SRT與HRT無關(guān)2、處理工藝方面的特征 1）對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性 一段時(shí)間中斷進(jìn)水，對(duì)生物膜也不會(huì)有致命影響，通水后易恢復(fù)2）污泥沉淀性良好污泥比重較大 3）能夠處理低濃度廢水 活性污泥：不適合處理低濃度的污水，若BOD長(zhǎng)期低于50-60 mg/L， 會(huì)影響污泥絮體的形成 。 生

5、物膜：20-30mg/L時(shí)，能降解到5-10mg/L4）易于維護(hù)運(yùn)行，節(jié)能，動(dòng)力費(fèi)用低 以土壤自凈原理為根據(jù)，在污水灌溉的實(shí)踐基礎(chǔ)上發(fā)展 需要有預(yù)處理及二沉池 早期生物濾池（普通生物濾池） 水量負(fù)荷低，（1-4m/m.d）；BOD負(fù)荷0.1-0.4kg/m.d 高負(fù)荷生物濾池 塔式生物濾池限制進(jìn)水BOD濃度（200mg/l），常常采用回流水稀釋。水量負(fù)荷提高3.0倍至40m/m.d;BOD負(fù)荷上升至0.5-2.5kg/m.d。徑高比1：61：8，H=26米，通風(fēng)良好，解決占地，水量80-200m/m.dBOD負(fù)荷2-3 kg/m.d一、生物濾池的工作原理 含有污染物的廢水從上而下從長(zhǎng)有豐富生物

6、膜的濾料的空隙間流過，與生物膜中的微生物充分接觸，其中的有機(jī)污染物被微生物吸附并進(jìn)一步降解，使得廢水得以凈化；主要的凈化功能是依靠濾料表面的生物膜對(duì)廢水中有機(jī)物的吸附氧化作用。二、影響生物濾池功能的主要因素1、濾床的比表面積和孔隙率 濾床的比表面積和孔隙率愈大，擴(kuò)大傳質(zhì)的界面，促進(jìn)水流的紊動(dòng)，有利于提高凈化功能。 2、濾床的高度 有機(jī)物的去除效果隨濾床深度的增加而提高，但去除速率卻隨深度的增 加而降低。3、 有機(jī)負(fù)荷與水力負(fù)荷 有機(jī)負(fù)荷較高，生物膜的增長(zhǎng)較快，引起濾料堵塞，需要調(diào)整水力負(fù)荷，水力負(fù)荷增加，提高水力沖刷力，維持生物膜的厚度。4、回流5、供氧三、普通生物濾池 1、構(gòu)造 普通生物濾池

7、又稱滴濾池，水力負(fù)荷和BOD負(fù)荷低。 池壁：分為有孔池壁和無孔池壁 。 池底：支撐濾料和排除處理后的水，池底四周設(shè)置通風(fēng)口。 1）池體：2）濾料：質(zhì)堅(jiān)，穩(wěn)定性好適于生物膜附著 適于污水的流動(dòng)有較高的比表面積 有較大的孔隙比 就地取材3）布水裝置 目的：是將廢水均勻地噴灑在濾料上 主要有兩種：固定式布水裝置、旋轉(zhuǎn)式布水裝置4）排水系統(tǒng) 不淤流速0.7m/s 滲水裝置：與池底距離0.4m2、普通生物濾池的設(shè)計(jì)與計(jì)算 工作層填料的粒徑為2540mm，厚度為1.31.8m；承托層填料的 粒徑為70100mm，厚度為0.2m。 正常氣溫條件處理城市廢水時(shí)，表面水力負(fù)荷為13 m3/m2.d， BOD5容

8、積負(fù)荷為0.150.30kgBOD5/m3.d，BOD5的去除率一般為 8595%； 池壁四周通風(fēng)口的面積不應(yīng)小于濾池表面積的1%； 濾池?cái)?shù)不應(yīng)小于2座。 濾料容積 ：按負(fù)荷率計(jì)算 BOD負(fù)荷率（gBOD/m.d） 水力負(fù)荷率 (m/m濾料.d) 濾料選定、容積與濾池結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計(jì)，布水裝置系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)1）設(shè)計(jì)內(nèi)容：2） 設(shè)計(jì)參數(shù)：四、高負(fù)荷生物濾池 1、構(gòu)造 高負(fù)荷生物濾池是生物濾池的第二代工藝。1）高負(fù)荷生物濾池池體： 平面上多為圓形。 濾料層高一般為2m。2） 高負(fù)荷生物濾池的布水： 多使用旋轉(zhuǎn)式布水器。3） 高負(fù)荷生物濾池的濾料：輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕1）適用：處理濃度和流量變化濃度比較大的水。 進(jìn)水水質(zhì)要求： BOD52.1，對(duì)數(shù)增殖期 二段，F(xiàn)/M0.5，減速增殖期或內(nèi)源呼吸期一、構(gòu)造 1） 床體：平面多