污染控制第四章- 生物膜法.ppt

第二节 生物膜法 利用附着于填料表面上的生物膜氧化分解废水中的有机污染物，达到净水目的。 反应器中微生物附着在载体的表面上形成一种生物膜，当废水流经其表面时，生物膜、水和空气相互接触，发生生物化学反应（附着生长）。 固着于固体表面上的微生物对废水水质、水量的变化有较强的适应性；和活性污泥法相比，管理较方便；由于微生物固着于固体表面，即使增殖速度较慢的微生物也能生息，从而构成了稳定的生态系。 生物膜传质示意图 一、生物膜法净化机理 生物膜的形成（挂膜） 生物膜的更新 净化效果的影响因素 1.生物膜的形成（挂膜） 吸附作用：微生物附着在填料表面； 微生物生长：利用水中有机物为营养，获得能量和生命物质，在填料表面生长繁殖； 2.生物膜的更新 有机物的好氧代谢： 表面生物膜微生物养料、氧气充足，生长旺盛，菌膜厚度增加代谢能力强； 生物膜剥离： 内层生物膜以厌氧微生物为主，代谢产物（H2S、NH3、CH4）等作用导致生物膜附着力减弱，在外部作用下剥离，成为原生动物（噬膜微型动物）的食物； 3.净化效果的影响因素 生物膜特性：菌膜厚度一般1-2mm； 废水特性：溶氧量、流动特性等。 二、常用生物膜法废水处理工艺 生物滤池（滴滤池） 塔式生物滤池 生物转盘 生物流化床 生物滤池的构造 生物滤池由滤床、布水装置和排水系统三部分组成。 1、滤 床 滤床由滤料组成。滤料是微生物生长栖息的场所，理想的滤料应具备下述特性： ①单位体积滤料的表面积要大 ②有足够的空隙率，保证通风 ③物理化学性质稳定 ④对微生物的增殖无危害作用 ⑤有一定机械强度； ⑥价格低廉。 早期主要以拳状碎石为滤料， 60年代中期塑料工业发展起来以后，塑料滤料开始被广泛采用。 普通生物滤池 1．主要结构参数： （1）滤料一般为天然滤料：碎石、炉渣、 卵石等 （2）滤料高度1.3~1.8m 滤料直径 d= 25~70mm 承托厚度 0.2m，滤料总高1.5~2.0米 （3）布水：采用固定式喷嘴布水系统 2．工艺设计参数： 水力负荷q= 1 ~ 3（m3/m2d）; 有机负荷Fw =0.1 ~ 0.25kgBOD/ m3d; BOD去除率 80~95%; 出水BOD25mg/L, NO-310mg/L 3.主要优缺点： 优点： （1）处理效果较好 （2）运行稳定，节约能源 （3）操作方便，易维护管理 缺点： 占地面积大，仅适合＜1000m3/d以下小型污水处理厂； 滤料易堵塞； 易产生灰蝇，卫生条件差； 喷洒污水，散发臭味。 高负荷生物滤池 布水一般采用旋转布水，负荷高，但不适合进水浓度较高废水 3)BOD负荷低的生物滤池的氧化分解程度就高，污泥量少而稳定，出水中有较高的溶解氧， 2、组成系统 初沉池、生物滤池、二次沉淀池组合而成，其组合型式有单级运行系统、多级运行系统和交替运行系统。 传统生物滤池的改进： 改善供氧、传质； 提高填料比表面积； 提高设备处理能力和效果； 减少池蝇、气味，改善卫生条件。 2.塔式生物滤池 1）“塔滤”主要特征： 水力负荷高： 30-200m3/(m2?d)，BOD可大于500mg/L，BOD负荷2000-3000g/(m3?d)； 塔式滤池内部紊流强烈、通风好： 塔高8-24m，径高比1:6-1:8，内部环境有利于微生物膜更新和有机物降解。 2)“塔滤”构造： 塔身： 砖、钢＋塑料面板或混凝土结构，格栅分隔填料层，层高2m。 滤料： 比表面积大、空隙率大、轻质；纸蜂窝滤料 纸蜂窝： 比表面积大（200m2/m3）、轻质、 易成膜、利于膜排泄、易短路，一般稳定运行2-3年； 斜交错塑料波纹板滤料： 比表面积略小，布水性能不好，易短路、易堵塞、通风不好、原料短缺、加工难； 焦炭、炉渣、陶瓷滤料： 比表面积大、布水均匀、空隙小、易堵塞，重量大； 适宜负荷低、生物膜生长慢污水； 焦炭、炉渣便宜； 4)布水器、通风和排水系统： 布水器： 固定喷嘴式、旋转布水式和移动式。 以旋转布水式为主。利用水压头（5-10kPa）为旋转动力 通风： 一般按气水比（100-150）：1确定风机 按需氧量计算（氧利用率8%）。 3.生物转盘 组成： 盘片、废水处理槽、转动轴和驱动装置。 材料： 盘片材料多为硬质聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚乙烯泡沫板、聚酯玻璃钢、铝板等。 转盘布置： 单轴单级、单轴多级和多轴多级 优点： 无堵塞现象和污泥膨胀现象，适宜处理高浓度有机废水，耐负荷突变，脱落生物膜易沉淀，便于管理、运行费用低； 处理效果 缺点