生物接触氧化法与曝气生物氧化池的异同点以及应用
1.生物接触氧化法特点
生物接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的一种新的废水生化处理法。这种方法的主要设备是生物接触氧化滤地。在不透气的曝气地中装有焦炭、砾石、塑料蜂窝等填料，填料被水浸没，用鼓风机在填料底部曝气充氧；空气能自下而上，夹带待处理的废水，自由通过滤料部分到达地面，空气逸走后，废水则在滤料间格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面，不随水流动，因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，不断更新，从而提高了净化效果。生物接触氧化法具有处理时间短、体积小、净化效果好、出水水质好而稳定、污泥不需回流也不膨胀、耗电小等优点。
1、进水采用进水堰的方式，进水与进气逆向，增加水与生物膜的接触面积。具有活性污泥法的优点，辅以机械设备供氧，生物活性高，泥龄短；
2、载体生物填料采用新式生物浮球，球内能固定和包藏生物膜。不用填料固定支架，可以解决修理更换的困难。采用新式罗茨鼓风机供气，充氧设备采用微孔曝气器。
3、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷,耐冲击负荷能力强；
4、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力,能分解其它生物处理难分解的物质；
5、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。
6。生物膜只能自行脱落，剩余污泥不易排走，滞留在滤料之间易引起水质恶化，影响处理效果。
2.1 生物接触氧化池
接触氧化池由池体、填料、支架、曝气装置、布水装置及排泥管道等部件所组成。池体为矩形钢结构，JW-Ⅰ填料均匀分层装填，下部中心进水、PPR穿孔管布气，水、气同向流动。污水处理设备运行15~20d后，填料微孔发生堵塞造成接触氧化池涌水，加大曝气量，定期进行反冲洗。接触氧化池构造示意见图1。
图1 接触氧化池构造示意图
2.2生物过滤沉淀池
该过滤沉淀池的结构下部为沉淀区，为减小设备整体占地面积并增加沉淀体积，沉淀区设计为矩形结构，下部设置排泥管，将沉淀区污泥排出。在滤池上部装填一定量粒径较小的JW-Ⅰ滤料，滤料表面生长着高活性的生物膜，使滤池系
统具有较好的抗冲击负荷能力，污水流经时，利用滤料的高比表面积带来的高浓度生物膜的氧化降解能力对污水进行快速净化。最上部装填一定量的石英砂，截留污水中的悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水流漂出。运行一定时间后，随着生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜及滤料上截留的杂质不断增加，滤料水头损失增大，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物以及更新生物膜，此为反冲洗过程。生物过滤沉淀池特点为需定量曝气、高过滤速度、截留悬浮物、定期反
冲洗。过滤沉淀池构造示意见图2。
图2 过滤沉淀池构造示意图
制浆造纸废水含有大量的纤维素及其分解产物（低分子量的半纤维素，甲醛、乙酸、糖类等易生物降解的有机物）、多量的腐植酸、木素、蜡质、无机盐等有机污染物，这些有机污染物占化纤行业总污水CODcr的50～60％，是制浆造纸废水治理的关键。由于这类废水有机物污染负荷高, CODcr高达10000-20000mg/l，应首先通过物化方法将CODcr降到3000以下，再通过兼、好氧的方法将废水处理达到国家排放标准。
1 工艺流程
根据制浆造纸废水具有CODcr浓度高、色度大的水质特点，确定的处理工艺流程如下：车间废水首先进入调节池进行均质均量，经调节后的废水由泵提升至兼氧池。由于废水中含有诸多难生物降解的物质，而废水色度的去除首先应破坏有机物的带色基团，本工艺采用兼氧、好氧生物处理工艺，就是利用兼氧菌将废水中的大分子有机物分解为低分子有机物，同时利用兼氧菌的水解作用破坏大分子有机物的有色基团，提高废水的可生化性，然后在好氧池中利用好氧菌的同化和异化作用将兼氧菌所分解的产物进行降解，从而达到脱色、去除COD的目的。由于生化处理出水中夹带诸如脱落的生物膜等难以沉降的悬浮物，故采用二次沉淀的方法以进一步提高处理效果。
2 构筑物及设备
处理构筑物及其主要设备有调节池、兼氧池、好氧池和二沉池。
2.1 兼氧、好氧池兼氧、好氧生物处理工艺采用生物膜法，中心处理构筑物是接触氧化池，该池由池体、填料、布水和布气装置等组成。
2.1.1 池体形式本处理系统采用直流式接触氧化池，这是一种底部同时进水与进气的接触氧化池，在填料上产生液流，生物膜受上升的水流、气流的强烈搅拌而加速更新，使其保持较高生物活性，同时又能克服填料的堵塞现象。另外上升气流撞击填料使气泡破裂，增加了接触面积，提高了氧的转移效率。
2.1.2 填料填料是生物膜生长的载体，是接触氧化的核心部位，它直接影响生物接触氧化处理的效能。本系统的接触氧化池采用的是新型纤维组合填料。
2.1.3 布水生物接触氧化池的进水必须均布填料层，使废水、空气、生物膜三者之间相互接触。布水管采用穿孔管，孔径为5 mm，间距为20cm。
2.1.4 布气生物接触氧化池的布气主要有三个作用，即充氧、搅拌，防止填料层的堵塞和促进生物膜更新。本处理系统供气选用新型三叶罗茨风机，曝气设备采用微孔曝气软管以保证并提高氧的转移率。
2.2 二沉池对于生化处理后出水中难以沉降等脱落生物膜，采用二次沉淀的处理方法加以去除，可以进一步提高出水水质。
3 细菌的培养与驯化
3.1 接种污泥接种污泥取用某污水处理厂二沉池后经脱水的剩余污泥，兼氧和好氧两池所接种的活性污泥量共计8 吨。
3.2 温度和pH值对于生化处理过程，一般认为水温在23 ℃～30 ℃时最好。考虑到企业所排放污水的实际水温，调试过程中尽量使得污泥菌种在实际水温下生长。排放的废水PH值在6.5左右，调试中发现生化系统出水pH值在7以上，说明生化系统对废水的pH值调节性能良好。
3.3 微生物的营养微生物的新陈代谢需要一定比例的营养物质，除了BOD5表示的碳源外，还需要氮、磷和其他微量元素。制浆废水则往往缺乏某些关键的元素如氮和磷。在调试过程中，可补充尿素和磷酸二氢钾来补充细菌需要的氮和磷。一般对氮、磷的需要量可根据BOD5:N:P=100：5：1加以控制。
3.4 溶解氧生化系统采用兼氧和好氧两个系统。所谓兼氧系统采用间歇曝气方法，一般每日曝气8h以维持兼氧池DO为0.5mg/L，曝气的同时起到水力搅拌和兼氧生物膜的强制剥落更新作用。好氧系统则采用连续曝气方式，溶解氧浓度控制在2mg/L左右。
3.5 进料方式调试初期，生化系统所承受的有机负荷应低一些，采用间歇闷曝和连续进水两种方式交替进行调试。进入兼氧池和好氧池的污水按比例逐步增加，同时启动好氧池的回流泵进行回流处理，直至整个系统CODcr去除率基本稳定。
3.6 水力负荷和冲击负荷启动时水力负荷宜低，否则可能造成污泥流失，影响填料生物膜的生长。调试过程中既不宜突然提高负荷，也不宜长期稳定在低负荷下进行，应在出水污泥浓度及去除率都较高的条件下逐渐提高负荷。当兼氧池填料CODcr负荷达到1.6 kg/m3*d；好氧池填料CODcr负荷达到1.18 kg/m3* d时，系统处理效果较好，运行稳定。
3.7 微生物的组成在调试运行稳定后，在好氧池内可以明显看到水中存在大量的固着型纤毛类原生动物，如钟虫、盖纤虫等枝虫和菌胶团。在一般情况下，这几种原生动物多，说明游离细菌少，出水中有机物浓度较低。菌胶团较多，还可以说明污泥吸附、氧化有机物的能力大，填料挂膜已经达到预期效果。一旦填料挂膜成功，微生物培养驯化完成，系统处于连续实运转。
4 工艺运行
本工艺系统主要为生化处理部分，调试的难点是兼氧池、好氧池中填料的生物挂膜及微生物的培养驯化。结合当地气候特点，每天同步监测调节池、兼氧池、
好氧池、气浮池出水中的pH值、色度、SS、CODcr等水质指标，每四小时取样化验，取一天6个水样化验的平均值。调试工作为期4月余，处理出水水质稳定。
在微生物挂膜及培养、驯化期间，随着微生物的增长和逐渐适应，处理出水中CODcr及色度的去除率逐渐提高，第四个月基本调试正常。稳定运行后经过兼氧、好氧工艺处理，pH值从调节池出水的5.2达到二沉池出水的7.3；色度从252倍降到62倍，去除率在75%；SS从180mg/L降到38mg/L，去除率在79%；CODcr从3834mg/L降到106mg/L，去除率在97%。
兼氧、好氧生物接触氧化法处理制浆造纸废水COD、SS、色度去除效果良好，各项主要出水水质指标达到国家的排放标准，
2.曝气生物滤池的特点
曝气生物滤池充分借鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，集曝气、高滤速、截留悬浮物、定期反冲洗等特点于一体四。其主要工艺特点为：(1)用比表面积较大粒状滤料作为生物载体．如陶粒、瓷粒、焦炭、石英砂、活性炭、聚苯乙烯滤料等，可在滤料表面保持较高的生物量．易于挂膜且稳定运行，但滤料密度的选择不慎或运行时参数不合适会造成滤料随出水或反冲洗出水流失：
(2)生物相复杂，菌群结构合理，反应器内具有明显的空间梯度特征．能耐受较高的有机和水力冲击负荷．不同的污染物可以在同一反应器被渐次去除．同步发挥生物氧化作用、生物吸附絮凝和物理截留作用，出水水质好。可满足回用要求。由于大量的微生物附着生长在粗糙多孔的粒状滤料内部和表面．可以保持一定的微生物活性．处理设施可间歇启动运行．有利于系统的恢复启动：
(3)区别于一般生物滤池及生物滤塔，在去除BOD、氨氮时需进行曝气．由于粒状滤料层具有较高的氧转移效率，曝气量低．运行能耗较低．硝化和反硝化效率高：(4)高的生物膜活性，具有生物氧化降解和截留悬浮固体的双重功能．生物处理单元之后不需再设二次沉淀池：
(5)预处理要求较高，一般要对原水进行预处理以降低进水的SS，需要如隔栅、
沉砂池、初沉池这样的设施。尤其滤池在二级处理的情况下，往往要投加药剂才能达到降低SS的要求．不仅增加了运行费用，而且降低水的碱度，影响反硝化效果；
(6)需定期进行反冲洗，清洗滤池中截留的悬浮固体，同时更新生物膜。
国内外发展情况
世界上首座曝气生物滤池于1981年在法国投产，随后在欧洲各国得到广泛应用。美国和加拿大等美洲国家在20世纪80年代末引进此工艺，日本、韩国和中国台湾也先后引进了此项技术。目前世界上较大的环保公司如法国得利满公
司、德国菲力普穆勒公司、法国VEOLIA公司均把它作为拳头产品在全世界推广。在中国内地，曝气生物滤池正处于推广阶段。大连市马栏河污水处理厂是我国第一个采用曝气生物滤池工艺的城市污水处理厂（由东北市政院设计），广东新会东郊污水处理厂采用了水解——曝气生物滤池污水处理工艺（由中冶马院设计）。我国一部分工业废水的处理也采用了此项技术。国内许多科研设计单位对曝气生物滤池也进行了试验研究。随着曝气生物滤池在世界范围内不断推广和普及，很多学者在其结构形式、功能、启动和滤料等方面进行了具体的研究，取得了很多成果。
BIOSTYR工艺
BIOSTYR是法国OTV公司的注册水处理工艺技术，由于采用新型轻质悬浮填料--BIOSTYRENE（主要成分是聚苯乙烯，且比重小于1g/cm3）而得名。下面以去除BOD、SS并具有硝化脱氮功能的反应器为例说明其工艺结构与基本原理。BIOSTYR工艺是一种上流生物滤池，是一种运行可靠、自动化程度高、出水水质好、抗冲击能力强和节约能耗的新一代污水处理革新工艺，工艺成熟高效。污水通过滤料层，水体含有的污染物被滤料层截留，并被滤料上附着的生物降解转化，同时，溶解状态的有机物和特定物质也被去除，所产生的污泥保留在过滤层中，而只让净化的水通过，这样可在一个密闭反应器中达到完全的生物处理而不需在下游设置二沉池进行污泥沉降。滤池底部设有进水和排泥管，中上部是填料层，厚度一般为2.5～3.5m，为防止滤料流失，滤床上方设置装有滤头的混凝土挡板，滤头可从板面拆下，不用排空滤床，方便维修。挡板上部空间用作反冲洗水的储水区，其高度根据反冲洗水头而定。该区内设有回流泵用于将滤池出水泵至配水廊道，继而回流到滤池底部实现反硝化，在不需要反硝化的工艺中没有该回流
系统。填料层底部与滤池底部的空间留作反冲洗再生时填料膨胀之用。滤池供气系统分两套管路，置于填料层内的工艺空气管用于工艺曝气(主要由曝气风机提供增氧曝气)，并将填料层分为上下两个区：上部为好氧区，下部为缺氧区。根据不同的原水水质、处理目的和要求，填料层的高度不同，好氧区、厌氧区所占比例也相应变化；滤池底部的空气管路是反冲洗空气管。该工艺具有如下特点：上流滤池，底部渠道进配水，顶部出水；滤料比重小于1；穿孔管曝气，节省设备投资和维护费；滤头在滤池的顶部，与处理后水接触，易于维护；重力反冲洗，无须反冲洗水泵；工艺空气和反冲洗用气共用鼓风机；曝气管可布置在滤层中部或底部，在同一池中可完成硝化、反硝化功能。
Biofor工艺
Biofor（生物过滤氧化反应池）是得利满水务继滴滤池、Biodrof干式过滤系统之后的专为污水处理厂设计的第三代生物膜反应池。与其它类型的生物过滤工艺相比，Biofor主要具有下列特性：①向上流生物过滤进水自滤池底部流向顶部，上流过滤在滤池的整个高度上持续提供正压条件，与下向流过滤相比提供了许多优势。②使用特制的过滤及生物膜支持煤介：Biolite生物滤料确保获得较高的生物膜浓度和较大的截留能力，并加长了运行周期。③高性能曝气 Biofor采用了特制的曝气头：它不仅能高效的供氧，而且节约能源、使用安全、易于操作和维护。④流体完全均匀的分布空气和水流为同向流。Biofor 生物滤池的滤板配有25UB33e滤头，该滤头的防阻塞设计通过均匀的配水使过滤效果优化。
BIOSMEDI工艺
上海市政院邹伟国等开发了一种名为BIOSMEDI的曝气生物滤池，它采用脉
冲反冲洗、气水同向流的形式，可用于微污染源水预处理或污水深度处理。BIOSMEDI生物滤池是上海市政工程设计研究院针对微污染原水开发的一种新型生物滤池，该滤池以轻质颗粒滤料为过滤介质，滤料比重较小，一般约在0.1左右，粒径的大小为4～5mm左右，比重及粒径的大小可根据实际需要选择确定，这种滤料具有来源广泛、滤料比表面积大、表面适宜微生物生长、价格便宜（300～500元/立方米）、化学稳定性好等一系列优点。BIOSMEDI生物滤池原理：滤池上部采用钢筋混凝土板（板上采用倒滤头出气和水）抵制滤料的浮力及运行的阻力。在滤层下部，用混凝土板或钢板分隔在滤层下部形成气囊，在反冲洗时下部形成空气室。原水从进水阀进入气室，通过中空管进入滤层，在滤料阻力的作用下使滤池进水均匀，空气布气管安装在滤层下部，空气通过穿孔布气管进行布气，经过滤层去除水中的有机物、氨氮后，出水经倒滤头进入上部清水区域排出。滤池反冲洗采用脉冲冲洗的方法，首先关闭进水阀及曝气管，打开滤池下部的反冲洗气管，在滤层下部形成一段气垫层，当气垫层达到一定高度后，此时瞬时把气垫层中的空气通过阀门或虹吸的方法迅速排空，此时滤层中从上到下冲洗的水流量瞬时忽然加大，导致滤料层忽然向下膨胀，脉冲几次后，可以把附着在滤料上的悬浮物质脱落，再打开排泥阀，利用生物滤池的出水进行水漂洗，可有效地达到清洁滤料的目的。具有以下优点：①、较小的滤层阻力；采用气水同向流，避免了气水逆向流时水流速度和气流速度的相对抵消而造成能量的浪费，另外，滤料粒径较均匀，大大增加滤层的孔隙率，减少滤池运行时的水头损失。②、价格低、性能优的滤料；滤料具有来源广泛、滤料比表面积大、表面适宜微生物生长、价格便宜（一般价格低于500元/立方米）、化学稳定性好；滤料比表面积大，有利于氧气的传质，大大提高了充氧效率，布气可采
用穿孔管布气即可，节省工程投资。③、独特的脉冲反冲洗形式；传统的水反冲、气水反冲均难以奏效，该滤池采用独特的脉冲反冲洗方式，不需要专门的反冲洗水泵及鼓风机，是一种高效、低能耗的反冲洗形式。
曝气生物滤池的应用范围较为广泛，其在水深度处理、微污染源水处理、难降解有机物处理、低温污水的硝化、低温微污染水处理中都有很好的、甚至不可替代的功能。在低温污水中，西宁第二污水处理厂由于冬季最低水温约6℃，为了解决硝化问题，在可行性研究报告报告中就推荐了曝气生物滤池+A2/O 处理工艺。在广东新会4万立方米/吨污水处理厂（BOT特许权项目）项目中，首次应用于国内生活污水处理工程中并获得成功，其工艺为水解+二级曝气生物滤池（设CN池与N池二级），该项目已经投产运行。在难降解有机物处理中，青岛啤酒（徐州金波）有限公司废水处理工程中，再用了水解酸化+曝气生物滤池处理工艺，从运行上看，选用的工艺是满足要求的。在中水回用中，大连马栏河污水处理厂工程，采用的是法国得利满A3D+BIOFOR工艺技术，出水水质达到三级标准，日处理污水12万吨，其中4万吨出水可回用于城市绿化，建筑施工，工业等。山西临汾中水回用工程中，二级处理的出水作为水源，为了解决其氨氮这一指标，该工程采用曝气生物滤池作为预处理单元。在国内，猪场粪便污水处理工程，印染废水处理工程，肠衣加工废水处理工程，淀粉废水处理工程等中都有应用。
问题与前景
作为一种崭新的水处理工艺——曝气生物滤池正处在推广之中。根据目前的研究和应用情况，今后仍有很多问题有待研究：生物膜的特点及其快速启动的方式；生物氧化功能和过滤功能之间的相互关系；反冲洗过程中生物膜的脱落规
律；进一步拓宽曝气生物滤池的应用范围，研究其在水深度处理、微污染源水处理、难降解有机物处理、低温污水的硝化、低温微污染水处理问题中如何与其他工艺相结合。曝气生物滤池中核心介质――滤料的研究也会促进该工艺在中国的应用的范围，BIOSTYR、Biofor两种工艺功能比较强大，但在中国大范围的应用仍存在问题，如专利问题，再有它们从投资上都比较大，这也阻碍了这两种工艺在中国的大范围的应用。所以特种滤料的的研究与生产的国产化将是曝气生物滤池在国内大范围的应用的关键。
生物接触氧化设备设计集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
第1章设计任务书 一、设计题目 150m3/h某小区生活污水中生物接触氧化设备的设计 二、原始资料 =300mg/L，CODcr=500mg/L，出水 Q=150m3/h，进水 BOD 5 BOD =20mg/L，CODcr=60mg/L，容积负荷3.0kg/m3.d。 5 三、设计内容 1.方案确定与工艺说明 按照原始资料数据进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择设备和构筑物，说明选择理由，工艺说明包括原理、结构特点、设计原则等，论述其优缺点，编写设计说明书。 2.设计计算 （1）计算需氧量、空气量， （2）计算生物接触氧化池有效容积、尺寸 （3）计算穿孔布气空气管道 （4）计算剩余污泥量 3.制图 （1）. 生物接触氧化池曝气及空气管道平面、剖面图（A2） （2）进水布水器平面、剖面布置图。（A2） （3）填料支架及填料安装图（A2） （4）生物接触氧化池平面、剖面布置图（A2） 4.编写设计说明书、计算书
四、设计成果 （1）. 生物接触氧化池曝气及空气管道平面、剖面图（A2） （2）进水布水器平面、剖面布置图。（A2） （3）填料支架及填料安装图（A2） （4）生物接触氧化池平面、剖面布置图（A2） （5）设计说明书、计算书 五、时间分配表（第19周） 七、成绩考核办法 根据设计说明书、设计图纸的质量及平常考核情况由指导教师按优、良、中、及格、不及格评定成绩。 指导教师：CCC、AAAA
化学与生物工程学院环境工程教研室 2011年11月 第2章方案确定与工艺说明 2.1确定方案 污水处理中对小区的概念外延加以拓宽，泛指居民住宅区、疗养院、商业中心、机关学校等由一种或多种功能构成的相对独立的区域，而该区域的排水系统通常不在城市市政管网的覆盖范围内。根据环境要求，需建造独立的污水处理系统。小区污水水量较小，水质水量变化较大，由于土地昂贵等原因对环境质量提出的要求较高(如气味、噪声、建筑风格等)。因此污水处理工艺力求简单实用，管理方便，操作可靠，维护工作量小，并尽可能地采用高效、节能的污水处理技术。 小区污水的处理工艺依据其尾水排放水体的功能不同而异，常用处理方法有化粪池、一级处理(初次沉淀池)、生物二级处理及二级处理后再经消毒回用等。在国外，小区污水的处理基本上采用二级生化、人工湿地或土地处理系统以及亚表层砂滤床处理等方法。其中二级生化处理大多数都采用氧化沟法、生物滤池法(包括滴滤池)。人工湿地、地表漫流和亚表层砂滤床法近20 a来发展较快。一些经济发达国家为了防止水体的富营养化，在传统二级处理的基础上，增加了三级处理单元，使污水得到深度净化，达到回用水水质标准，但基建投资和运行成本都比较高 J。小区污水处理工艺的选择在满足小区污水处理特点的前提下，应
接触氧化法 一、介绍 接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的一种新的废水生化处理法。这种方法的主要设备是生物接触氧化滤池。在不透气的曝气池中装有焦炭、砾石、塑料蜂窝等填料，填料被水浸没，用鼓风机在填料底部曝气充氧,这种方式称谓鼓风曝气装置；空气能自下而上，夹带待处理的废水，自由通过滤料部分到达地面，空气逸走后，废水则在滤料间格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面，不随水流动，因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，不断更新，从而提高了净化效果。生物接触氧化法具有处理时间短、体积小、净化效果好、出水水质好而稳定、污泥不需回流也不膨胀、耗电小等优点。 二、特点 （1）容积负荷高，耐冲击负荷能力强； （2）具有膜法的优点，剩余污泥量少； （3）具有活性污泥法的优点，辅以机械设备供氧，生物活性高，泥龄短； （4）能分解其它生物处理难分解的物质； （5）容易管理，消除污泥上浮和膨胀等弊端。 它的有机负荷较高，接触停留时间短，减少占地面积，节省投资。此外，运行管理时没有污泥膨胀和污泥回流问题，且耐冲击负荷。 生物接触氧化法具有以下特点： 1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷； 2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力； 3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。 三、缺点 （1）滤料间水流缓慢，水力冲刷力小；
（2）生物膜只能自行脱落，剩余污泥不易排走，滞留在滤料之间易引起水质恶化，影响处理效果； （3）滤料更换，构筑物维修困难。 生物接触氧化存在的一些缺点： ①生物膜的厚度随负荷的增高而增大，负荷过高则生物膜过厚，引起填料堵塞。故负荷不易过高，同时要有防堵塞的冲洗措施。 ②大量产生后生动物（如轮虫类）。后生动物容易造成生物膜瞬时大块脱落，则易影响出水水质。 ③填料及支架等往往导致建设费用增加。
水处理仿真实训生物接触氧化法工艺 操作手册 北京东方仿真软件技术有限公司 2013年4月
目录 一、工艺流程简介 (3) 1. 工艺流程简介及工作原理 (3) 2. 工艺简介 (5) 3. 装置流程说明 (5) 二、设备列表 (9) 三、培训内容 (11) 1. 初级仿真试题1：巡视 (11) 2. 初级仿真试题2：二沉池排泥操作 (13) 3. 初级仿真试题3：鼓风机启动 (13) 4. 初级仿真试题4：压滤机的启动 (13) 5. 中级仿真试题1：巡视 (14) 6. 中级仿真试题2：曝气不足 (15) 7. 中级仿真试题3：二沉池污泥上浮 (16) 8. 高级仿真试题1：出水COD增高 (16) 9. 高级仿真试题2：液位差增高 (17) 四、仿DCS系统操作画面 (17) 1. 流程图画面 (17) 2. 传统活性污泥工艺流程图 (18) 3. 培训内容一览表 (22)
工艺流程简介 1.工艺流程简介及工作原理 （1）污水简介 城市生活污水中含有大量的漂浮物、悬浮物（SS）以及BOD、COD、氨氮(NN)等有机和无机污染物质。因此，在排放前，必须对城市生活污水进行物理、化学和生物处理，使出水水质达到国家规定的排放标准。污水的化学生物处理法去除对象主要是污水中的污染物质如BOD、COD、氨氮(NN)、磷(P)等。 （2）沉淀 污水中的悬浮物质，可以在重力的作用下沉淀去除。这是一种物理过程，简便易行，效果良好，是污水处理的重要技术之一。 沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒（如泥砂、煤渣等）。沉砂池一般设于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污水处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池等。 沉淀池按工艺布置的不同，可分为初沉池和二沉池。初沉池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面，处理对象是悬浮物质（约可除去40%—50%），同时可以去除部分BOD （约可除去20%-30%的BOD，主要是悬浮性BOD），可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD负荷。初次沉淀池中的沉淀物质称为初次沉淀污泥；二次沉淀池设在生物处理构筑物（活性污泥法或生物膜法）的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（生物膜法脱落的生物膜），它是生物处理系统的重要组成部分。沉淀池按池内水流方向的不同可分为平流式沉淀池、辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。 a.初沉池 初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%，按去除单位质量BOD或固体物计
1 前言 随着我国社会和经济的高速发展环境问题日益突出，尤其是城市水环境的恶化加剧了水资源的短缺，影响着人民群众的身心健康已经成为城市可持续发展的严重制约因素。近年来国家和地方政府非常重视污水处理事业工程的建设，而决定城市污水处理厂投资和运行成本的很重要因素是污水处理工艺的选择。一座城市污水厂处理工艺的选择虽然应由污水水质、水量、排放标准来确定但是忽略污水处理厂投资和运行成本过分强调污水处理工艺的先进是不足取的。生物膜法是与活性污泥法并列的一种污水生物处理技术，而生物接触氧化工艺便是其中一种。 通过生物接触氧化工艺的课程设计，来巩固水污染学习成果，加深对《水污染控制工程》的认识与理解，规范、手册与文献资料的使用，进一步掌握设计原则、方法等。锻炼独立工作能力，对污水厂的主体构筑物、辅助设施、计量设备及污水厂总体规划、管道系统做到一般的技术设计深度，培养和提高计算能力、设计和CAD绘图水平，锻炼和提高分析及解决工程问题的能力。 2生物接触氧化法在水处理中的作用 生物接触氧化工艺（Biological Contact Oxidation）又称“淹没式生物滤池”、“接触曝气法”、“固着式活性污泥法”，是一种于20世纪70年代初开创的污水处理技术，其技术实质是在生物反应池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。 生物接触氧化法是一种浸没生物膜法，是生物滤池和曝气池的综合体，兼有活性污泥法和生物膜法的特点，在水处理过程中有很好的效果。其特点有如下几点：第一，由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好。生物接触氧化池内单位容积的生物固体含量高于活性污泥法曝气池及生物滤池,所以生物接触氧化法 有较高的容积负荷，对冲击负荷有较强的适应能力；第二，生物接触氧化法不需要污泥回流，不存在污泥膨胀问题，污泥生成量少，且污泥颗粒较大，易于沉淀，运行管理简便，操作简单，易于维护管理，设备一体化程度高，耗电少。第三，由于生物固体量多，水流又属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力。第四，生物接触氧化池有机容积负荷较高时，其F/M 保持在较低水平，污泥产率较低。第五，具有活性污泥法的优点，并且机械设备供氧，生物活性高，泥龄短，净化效果好，处理效率高，处理时间短，出水水质好而稳定，池容小，占地面积少。第六，能分解其它生物处理难分解的物质，具有脱氧除磷的作用，可作为三级处理技术。因此，生物接触氧化污水处理技术是一种适应范围广、处理效率高、运行操作简单的水处理技术。而工业污废水水量
生物接触氧化法处理技术 生物接触氧化技术是生物膜法的一种形式，是在生物滤池的基础上，从接触曝气法改良演化而来的，因此有人称为“浸没式滤池法”、“接触曝气法”等。 一、生物接触氧化法与其他方法比较，具有如下特点： 优点 1、BOD负荷高，MLSS量大，相对地说效率较高，并且对负荷的急剧变动 适应性强。 2、处理时间短。在处理水量相同的条件下，所需装置设备小，因而占地面 积小。 3、维护管理方便，无污泥回流，没有活性污泥法中所容易产生的污泥膨胀。 4、易于培菌驯化，较长时期停运后，若再运转时生物膜恢复快。 5、剩余污泥量少。 缺点 １、填料上的生物膜的量需视BOD负荷而异。BOD负荷高，则生物膜数量多；反之亦然。因此不能借助于运转条件的变化任意地调节生物量和装置的效能。 ２、生物膜量随负荷增加而增加，负荷过高，则生物膜过厚，易于堵塞填料。所以，必须要有负荷界限和必要的防堵塞冲洗措施。 ３、大量产生后生动物（如轮虫类等）。若生物膜瞬时大块地脱落，则易影响处理水水质。 ４、组合状的接触填料会影响均匀地曝气与搅拌。 二、处理机理 1、主要起作用的是生物膜 好气性污水处理有两种方法，一种是活性污泥法，一种是生物膜法。从生物处理的基点——微生物转化有机物的功能来看，这两种方法的区别在于微生物存在状态的不同。在活性污泥法中，微生物以絮状结构悬浮在所需净化的污水中，经充分混合而成为混合液；在生物膜法中，微生物以生物膜的形态附着在固体填料表面上与所需净化的污水接触。生物接触氧化法是在生物滤池的基础上发展起来的，从生物膜固定和污水流动来说，相似于生物滤池法。从污水充满曝气池和采用人工曝气看，它又相似于活性污泥法。所以生物接触氧化法的特点介于生物
生物接触氧化池的调试 一般来说间歇进水也只要保持均衡进水的原则就行,时间上要分配好.接触氧化池 进水经UASB自流进入接触氧化池进行好氧生物处理。 1接触氧化原理 接触氧化技术是一种好氧生物膜法工艺。接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。因此它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。 大量实验证明，立体弹性填料的比表面积大，挂膜速度快，对空气有切割作用，能提高曝气器的氧转移效率，对于接触氧化工艺来讲，是最为理想的填料。本工程选用立体弹性填料。接触氧化工艺中微生物所需的氧通常通过机械曝气供给。生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生膜的生长，形成生物膜的新陈代谢。 2接触氧化的技术评价 ★由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷； ★由于相当一部分微生物固着在填料表面，生物接触氧化法不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便； ★由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力； ★由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M比可以保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法。 当接触氧化池体积较大时，很难实现完全混合的水力流态，因此需要在池型结构上进行考虑，为此我们提出一级两段接触氧化池的概念（如上图所示）。 通过对池型布局的改变，可以克服诸如短流、水和填料接触不佳等缺点，从而达到了相应的处理效果。 总结起来，这种布置有以下几个方面的优势： ★避免单级单段式的短流现象，保证了水和填料的充分混合； ★每段渐次有一个COD浓度梯度，最大程度地保证了有机物向微生物细胞的传递，从动力学角度保证了去除效果； ★每段的生物相均不相同，从而最大程度保证各自不同的生存环境在一个最佳的位置上。 3接触氧化池的管理要点 污水处理站对好氧处理设施的运行管理中，可通过对系统中“泥、水、气”的调节，通过排泥和回流维持系统中合适的微生物数量；改善污泥的沉降性能，通过人工曝气控制曝气池中合适的溶解氧、使废水均衡地进入系统并具有合适的营养比例，以使系统长期稳定地达标运行。4气——维持曝气池合适的溶解氧 ★供氧的目的 污水进入天然水体，通过物理的、化学的、生物的作用逐渐得到净化。在净化初期，由于生物在氧化分解有机物时的耗氧作用，水体中溶氧水平不断下降。但水中的藻类可利用有机物分解后生成的N、P等无机盐进行光合作用，放出氧气；加上水面的复氧作用，使水体溶氧水平逐渐恢复。若有机物污染负荷过高，耗氧过多，微生物分解有机物的耗氧作用会使水体溶氧降到零，这时自净作用即行中断。因此水体的自净作用是受水体溶氧水平制约的。 ★废水生物处理就是根据水体自净作用的原理，在曝气池中设置供氧设施，以保证处理装置的活性污泥中，比天然水体中多出成千上万倍的微生物，能在好氧条件下将污水中的有机物
50m3/d中水回用工程 50m3/d污水一体化设备 设计方案
目录 1项目背景 (3) 2 设计依据 (3) 3 水质水量及处理要求 (3) 3.1 进水水质水量的确定 (3) 3.2 处理要求 (4) 4 工艺方案的选择 (4) 4.1 工艺简介 (4) 4.2 本生物接触氧化法主要特征 (5) 4.3 工艺流程 (5) 4.4 主要构筑物和设备 (5) 4.5 主要构筑物尺寸和设备型号一览表 (8) 5 经济性分析 (9) 5.1 工程投资估算 (9) 5.3 吨水生产成本估算....................................... 错误!未定义书签。 5.3 社会效益分析 (10)
1项目背景 本项目为农村优质杂排水处理及回用工程，原水包括楼内盥洗、洗浴及洗衣等优质杂排水，经处理后达到生活杂用水水质标准，回用于绿化、冲厕和洗车等。 2 设计依据 （1）甲方提供的水及水质类型等相关资料 （2）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）2003年版 （3）《建筑中水设计规范》（GB50336-2002） （4）《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002) （5）《城市污水再生利用景观环境用水水质标准》(GB/T18921-2002) （6）《污水再生利用工程设计规范》（GB50335－2002） （7）《城市居民生活用水量标准》（GB/T50331-2002） 3 水质水量及处理要求 3.1 进水水质水量的确定 本工程的水源为小区各住户的优质杂排水，设计处理水量为50m3/d。依据《建筑中水设计规范》中建筑分项给水百分率及各种排水污染物浓度统计数据及经验值，确定进水主要水质指标如下： BOD =130mg/L 5 COD=227mg/L SS=72.6 mg/L
环境工程专业 《污水处理课程设计》 说明书 姓名及学号： 班级： 指导教师： 设计时间：
前言 在我国，随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生态环境的要求日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益增多。在校期间，我们学习了水污染控制工程这门课程，为了检验学习的内容和自主设计能力，老师安排了此次课程设计。根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于10万m3为大型处理厂，1-10m3万为中型污水处理厂，小于1万m3的为小型污水处理厂。本文是中型污水处理厂，处理流量20000m3/d,无论何种规模的处理厂，在确定污水处理工艺时，除了保证处理效果这一基本条件外，主要目的是降低基建投资，节省日常的运行费用，以求在保证达标排放的前提下，使经营成本最小。要做到这一点，首先应根据实际情况，选择合适的处理工艺。小型污水厂处理厂往往具有这样的特点：（1）由于负担的排水面积小，污水量较小，一天内水量水质变化较大，频率较高； （2）一般在城镇小区或企业内修建，由于所在地区一般不大，而且厂外污水输送管道也不会太长。所以，其占地往往受到限制，处理单元应当尽量布置紧凑。 （3）一般要求自动化程度较高，以减少工作人员配置，降低经营成本。 （4）污水厂往往位于小区或工业企业内，平面布置可能会受实际情况限制，有时可能靠近居民区或地面起伏不平等，平面布置应因地置宜，变蔽为利。 （5）由于规模较小，一般不设污泥消化，应采用低负荷，延时曝气工
艺，尽量减少污泥量同时使污泥部分好氧稳定。 由此，本设计选择生物接触氧化工艺。生物接触氧化法是以附着在载体（俗称填料）上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。在可生化条件下，不论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理，都取得了良好的经济效益。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。 本设计包扩工艺处理流程、主要构筑物的剖面结构、污水厂初步平面布置和主要设备的说明。本工艺理论上运行可靠，操作简便，出水各项污染指标均达到了国家规定排放标准。
第1章设计任务书 一、设计题目 150m3/h某小区生活污水中生物接触氧化设备的设计 二、原始资料 Q=150m3/h，进水BOD5=300mg/L，CODcr=500mg/L，出水BOD5=20mg/L，CODcr=60mg/L，容积负荷3.0kg/m3.d。 三、设计内容 1.方案确定与工艺说明 按照原始资料数据进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择设备和构筑物，说明选择理由，工艺说明包括原理、结构特点、设计原则等，论述其优缺点，编写设计说明书。 2.设计计算 （1）计算需氧量、空气量， （2）计算生物接触氧化池有效容积、尺寸 （3）计算穿孔布气空气管道 （4）计算剩余污泥量 3.制图 （1）. 生物接触氧化池曝气及空气管道平面、剖面图（A2） （2）进水布水器平面、剖面布置图。（A2） （3）填料支架及填料安装图（A2） （4）生物接触氧化池平面、剖面布置图（A2） 4.编写设计说明书、计算书
四、设计成果 （1）. 生物接触氧化池曝气及空气管道平面、剖面图（A2） （2）进水布水器平面、剖面布置图。（A2） （3）填料支架及填料安装图（A2） （4）生物接触氧化池平面、剖面布置图（A2） （5）设计说明书、计算书 五、时间分配表（第19周） 七、成绩考核办法 根据设计说明书、设计图纸的质量及平常考核情况由指导教师按优、良、中、及格、不及格评定成绩。
指导教师：CCC、AAAA 化学与生物工程学院环境工程教研室 2011年11月 第2章方案确定与工艺说明 2.1确定方案 污水处理中对小区的概念外延加以拓宽，泛指居民住宅区、疗养院、商业中心、机关学校等由一种或多种功能构成的相对独立的区域，而该区域的排水系统通常不在城市市政管网的覆盖范围内。根据环境要求，需建造独立的污水处理系统。小区污水水量较小，水质水量变化较大，由于土地昂贵等原因对环境质量提
污水处理生物膜法-生物接触氧化池 一、概述 生物接触氧化处理技术的实质之一是在池内充填填料，已充氧的污水将填料浸没全部，并以一定的流速流经填料。而填料上布满生物膜，污水与生物膜通过接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化，因此，生物接触氧化处理技术又称为淹没式曝气生物滤池。 二、生物接触氧化池的构造 接触氧化池是由池体、填料及支架、曝气装置、进出水装置以及排泥管道等部件所组成。生物接触氧化池的构造示意图见图 生物接触氧化池的构造示意图 （一）池体 池体的作用除了进行净化污水外，还要考虑填料，布水、布气等设施的安装。当池体容积较小时可采用圆形钢结构，池体容积较大时可采用矩形钢筋混凝土结构。池体的平面尺寸以满足布水、布气均匀，填料安装、维护管理方便为准。池体的底壁须有支承填料的框架和进水进气管的支座。池体厚度根据池的结构强度要求来计算。高度则由填料、布水布气层、稳定水层以及超高的高度来计算。同时，还必须考虑到充氧设备的供气压力或提升高度。各部位的尺寸一般为：池内填料高度为3.0~3.5m;底部布气层高为 0.6~0.7m;顶部稳定水层0.5~0.6m,总高度约为4.5~5.0m。 （二）填料 1.填料的要求 填料是生物膜的载体，所以也称之为载体。填料是接触氧化处理工艺的关键部位，它直接影响处理效果，同时，它的费用在接触氧化系统的建设费用中占的比重较大，约占55%~60%;同时载体填料直接关系到接触氧化法的经济效果，所以选定适宜的填料是具有经济和技术意义的。接触氧化处理工艺对填料的要求如下： (1)在水力特性方面，比表面积大、空隙率高、水流通畅、阻力小、流速均一； (2)要求形状规则、尺寸均一，表面粗糙度较大；填料表面电位高，附着性强； (3)化学与生物稳定性较强，经久耐用，不溶出有害物质，不导致产生二次污染； (4)在经济方面要考虑货源、价格，也要考虑便于运输与安装等。 2. 填料类型 填料可分为悬挂式填料、悬浮式填料和固形块状填料三种类型。 (1)悬挂式填料 悬挂式填料有四个品种，分别为半软性填料、组合填料、软性填料和弹性立体填料； (2)悬浮式填料 常用的有空心柱状、空心球状、外形呈笼架、内装丝形或条形编织物以及海绵块状的软性悬浮式填料； (3)固形块状填料 固形块状填料主要有蜂窝直管形块状填料和立体波纹块状填料两种。目前常采用的填料是聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波纹板状填料。近年来国内外都进行纤维状填料的研究，纤维状填料是用尼龙、维纶、晴纶、涤沦等化学纤维编结成束，呈绳状连接。为安装检修方便，填料常以料框组装，带框放入池中。当需要清洗检修时，可逐框轮替取出，池子无需停止工作。 3. 填料的性能 目前国内常用的填料有：整体型、悬浮型和悬挂型，其技术性能见下表。
A/O生物接触氧化污水处理工艺介绍 A/O生物接触氧化工艺，操作简单，运转费用低，处理效果好，运行稳定，是目前较为成熟的生活污水处理工艺，能有效地确保污水达标排放。 1、工艺流程 见下图： 2、工艺说明 污水由排水系统收集后，进入污水处理站的格栅井，去除颗粒杂物后，进入调节池，进行均质均量，调节池中设置预曝气系统，再经液位控制仪传递信号，由提升泵送至初沉池沉淀,废水自流至A级生物接触氧化池，进行酸化水解和硝化反硝化，降低有机物浓度，去除部分氨氮，然后入流O级生物接触氧化池进行好氧生化反应，在此绝大部分有机污染物通过生物氧化、吸附得以降解，出水自流至二沉池进行固液分离后，沉淀池上清液流入消毒池，经投加氯片接触溶解，杀灭水中有害菌种后达标外排。 由格栅截留下的杂物定期装入小车倾倒至垃圾场，二沉池中的污泥部分回流至A级生物处理池，另一部分污泥至污泥池进行污泥消化后定期抽吸外运，污泥池上清液回流至调节池再处理。 3、工艺设施 （1）格栅井 设置目的： 在生活污水进入调节池前设置一道格栅，用以去除生活污水中的软性缠绕物、较大固颗粒杂物及飘浮物，从而保护后续工作水泵使用寿命并降低系统处理工作负荷。 设置特点： 格栅井设置钢筋砼结构，格栅采用手动机械框式。 （2）调节池 设置目的： 生活污水经格栅处理后进入调节池进行水量、水质的调节均化，保证后续生化处理系统水量、水质的均衡、稳定，并设置预曝气系统，用于充氧搅拌，以防止污水中悬浮颗粒沉淀而发臭，又对污水中有机物起到一定的降解功效，提高整个系统的抗冲击性能和处理效果。
调节池设计为钢筋砼结构。 （3）调节池提升水泵 设置目的： 调节池内设置潜污泵，经均量，均质的污水提升至后级处理。 设计特点： 潜污泵设置二台，液位控制，水泵采用无堵塞撕裂杂物泵。 (4)沉淀池 设置目的： 进行固液分离去除生化池中剥落下来的生物膜和悬浮污泥，使污水真正净化。 设计特点： 设计为竖流式沉淀池，其污泥降解效果好。 采用三角堰出水，使出水效果稳定。 污泥采用气提法定时排泥至污泥池，并设污泥气提回流装置，部分污泥回流至A级生物处理池进行硝化和反硝化，也减少了污泥的生成，也利于污水中氨氮的去除。 该池设计为A3钢结构。 （5）A级生物处理池（缺氧池） 设置目的： 将污水进一步混合，充分利用池内高效生物弹性填料作为细菌载体，靠兼氧微生物将污水中难溶解有机物转化为可溶解性有机物，将大分子有机物水解成小分子有机物，以利于后道O级生物处理池进一步氧化分解，同时通过回流的硝炭氮在硝化菌的作用下，可进行部分硝化和反硝化，去除氨氮。 设计特点： 内置高效生物弹性填料，又具有水解酸化功能，同时可调节成为O级生物氧化池，以增加生化停留时间,提高处理效率。 该池设计为A3钢结构。 （6）Ｏ级生物处理池（生物接触氧化池） 设置目的： 该池为本污水处理的核心部分，分二段，前一段在较高的有机负荷下，通过附着于填料上的大量不同种属的微生物群落共同参与下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各种有机物质，使污水中的有机物含量大幅度降低。后段在有机负荷较低的情况下，通过硝化菌的作用，在氧量充足的条件下降解污水中的氨氮，同时也使污水中的COD值降低到更低的水平，使污水得以净化。 设计特点： 该池由池体、填料、布水装置和充氧曝气系统等部分组成。 该池以生物膜法为主，兼有活性污泥法的特点。 池中填料采用弹性立体组合填料，该填料具有比表面积大，使用寿命长，易挂膜耐腐蚀不结团堵塞。填料在水中自由舒展，对水中气泡作多层次切割，更相对增加了曝气效果，填料成笼式安装，拆卸、检修方便。 该池分二级，使水质降解成梯度，达到良好的处理效果，同时设计采用相应导流紊流措施，使整体设计更趋合理化。 池中曝气管路选用优质ABS管，耐腐蚀。不堵塞，氧利用率高。 该池设计为A3钢结构。 （７）沉淀池 设置目的： 进行固液分离去除生化池中剥落下来的生物膜和悬浮污泥，使污水真正净化。
生物接触氧化法设计参数： 生物接触氧化法又称浸没式曝气池，它是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的废水处理构筑物。在曝气池中填充填料，使填料表面长满生物膜，当废水流经填料层时，废水在曝气条件下和生物膜接触，使废水中 有机物氧化分解而得到净化。 生物接触氧化池具有如下特征： 1、 目前所使用的填料多是蜂窝式或列管式填料以及软性填料，上下贯通，废水流动的水利条件好，能很好地向固着在填料上的生物膜供应营养及氧。生物膜的生物相很丰富，除细菌外，还有球衣菌类的丝状菌、多种种属的原生动物和后生动物，形成一个稳定的生态系。 2、 填料表面全为生物膜所布满，具有很高的生物量，据实验资料，每平方米填料表面上的生物膜可达125g，相当于MLSS13g/L，有利于提高净化 效率。 3、 生物接触氧化法对冲击负荷有较强的适应能力，污泥生成量少，无污泥膨胀的危害，无需污泥回流，易于维护管理。 4、 生物接触氧化法的主要缺点是填料易于堵塞，布气、布水不均匀。填料是生物膜的载体，是接触氧化池的核心部位，直接影响生物接触氧化处理的效率。对填料的要求是：有一定的生物附着力，比表面极大；空隙率高；水流阻力小；强度高；化学和生物稳定性强；不溶出有害物质，不导致产生二次污染，形状规则，尺寸均一，在填料间能形成均一 的流速；便于运输和安装。 目前在我国使用的填料有硬、软两种类型。硬填料主要制成蜂窝状，简称蜂窝填料，所用材料有聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢和环 氧纸蜂窝等。 软填料是近几年出现的新型填料，一般用尼龙、维纶、填料涤纶、晴纶等化学纤维编结成束，成绳状连接，因此又称为纤维填料。特点：质轻、高强，物理和化学性能稳定；纤维束呈立体结构，比表面积大，生物膜附着能力强，污水与生物膜接触效率高；纤维束随水漂动，不宜为 生物膜所堵塞。 纤维填料近年来已广泛用于化纤、印染、绢纺等工业废水处理中，实践
生物接触氧化池的一般规定 ● 生物接触氧化池由池体、填料、及支架、布水系统和曝气装置等部分组成； ● 通常，氧化池填料高度为3.0~3.5m ，底部布气厚度为0.6~0.7m ，顶部稳定 水层为0.5~0.6m ，池的总高约为4.5~5.0m ，排泥所需的静水头不应小于1.2米； ● 生物接触氧化池的个数或分格数应不小于2个，并按同时工作设计； ● 池长一般不大于10m ，长宽比为1：2~1：1； ● 构造层为0.6~1.2m ，填料层为2.5~3.5m ，稳水层为0.4~0.5m ，超高不小于 0.5m ，有效水深3~5m ； ● 进水导流槽宽度不小于0.8m ，用导流墙分隔，其下缘至填料底部距离 0.3~0.5m ，至池底距离不小于0.4m ； ● 进水BOD 浓度应控制在150～300mg/L ，当进水BOD 为120~150mg/L 时，总气 水比为5：1~6：1； ● 通过填料后，出水中溶解氧浓度为2~3mg/L ； ● 可生化性较低的废水，BOD 负荷为0.8~1.2kgBOD5/m3·d ； ● 为保证布水布气均匀,接触氧化池的单格面积一般不大于25m 4.2设计参数 进水BOD 浓度L a =180.5mg/L 出水BOD 浓度L e =90mg/L 取一级生物接触氧化池的BOD 容积负荷M 为2kgCOD/(m 3·d) 4.3.1生物接触氧化池填料容积 5432 1000)905.180(12000)(=?-?=-=M L L Q W e a 式中 W ——填料的总有效容积，m 3； Q ——日平均污水量，m 3； L a ——进水BOD 浓度，mg/L ； L e ——出水BOD 浓度，mg/L ； M ——BOD 容积负荷率，gCOD/(m 3 ·d)。 4.3.2生物接触氧化池总面积 1813 543===H W A 式中 A ——接触氧化池总面积，m 2；
生物接触氧化池设计、剩余污泥量计算 接触氧化池主要由池体、填料床、曝气装置及进出水装置等构成，具体结构如图所示。 图3-3 生物接触氧化池的构造示意图 生物接触氧化池设计要点： （1）生物接触氧化池一般不应少于2 座； （2）设计时采用的BOD5负荷最好通过实际确定。也可以采用经验数据，一般处理城市污水可用1.0～1.8kgBOD5/(m3·d)，处理BOD5≤500mg/L的污水时可用1.0～3.0 kgBOD5/(m3·d)； （3）污水在池中的停留时间不应小于1～2h（按有效容积计）； （4）进水BOD5浓度过高时，应考虑设出水回流系统； （5）填料层高度一般大于3.0 m，当采用蜂窝填料时，应分层装填，每层高度为1 m，蜂窝孔径不小于25 mm；当采用小孔径填料时，应加大曝气强度，增加生物膜脱落速度； （6）每单元接触氧化池面积不宜大于25m2，以保证布水、布气均匀； （7）气水比控制在(10～15)：1。 因废水的有机物浓度较高，本次设计采用二段式接触氧化法。设计一氧 池填料高取3.5m，二氧池填料高取3m 。 3.5.1 填料容积负荷 Nv=0.2881Se0.7246=0.2881*200.7246=1.443[ kgBOD5/(m3*d)]
式中 N v —接触氧化的容积负荷, kgBOD 5/(m3*d); S e —出水BOD 5值,mg/l 3.5.2 污水与填料总接触时间 t=24*S 0/(1000* Nv)=24*231/(1000*1.443)=3.842(h) 式中S 0 ——进水BOD 5值，mg/L 。 设计一氧池接触氧化时间占总接触时间的60％： t 1=0.6t=0.6*3.842=2.305(h) 设计二氧池接触氧化时间占总接触时间的40％： t 2=0.4t=0.4*3.842=1.537(h) 3.5.3接触氧化池尺寸设计 一氧池填料体积V 1 V 1=Q t 1=1500*2.305/24=144m 3 一氧池总面积A 1-总: A 1-总=V 1/h 1-3=144/3.5=41.2(m 2)>25 m 2 一氧池格数n 取2格, 设计一氧池宽B 1取4米,则池长L 1: L 1=144/(3.5*4)=10.3m 剩余污泥量：在《生物接触氧化池设计规程》中推荐该工艺系统污泥产率为0.3～0.4 kgDS/kgBOD 5，含水率96％～98％。 本设计中，污泥产率以Y ＝0.4kgDS/kgBOD 5，含水率97％。则干污泥量 用下式计算： W DS =YQ(S 0-S e )+(X 0-X h -X e )Q 式中 W DS ——污泥干重，kg/d ； Y ——活性污泥产率，kgDS/kgBOD 5； Q ——污水量，m 3/d ； S 0 ——进水BOD 5值，kg/m 3； S e ——出水BOD 5值，kg/m 3； X 0——进水总SS 浓度值，kg/m 3； X h ——进水中SS 活性部分量，kg/m 3； X e ——出水SS 浓度值，kg/m 3；。 设该污水SS 中60％可为生物降解活性物质，泥龄SRT 取5d ， 则一氧池污泥干重： W DS ＝0.4*1500*5*（0.231－0.0462）+（0.126－0.126*0.6－0.027）*1500×5 =648.9（kg/5d ） 污泥体积： Q S = W DS /(1-97%)=648.9/(1000*0.03)=21.62m 3 泥斗容积计算公式 Vs=(1/3)*h(A ’+A ’’+sqr(A ’*A ’’) 式中 Vs ——泥斗容积，m 3； h ——泥斗高，m ； A ’——泥斗上口面积，m 2； A ’’——泥斗下口面积，m 2；
Cass工艺与生物接触氧化法工艺的对比本项目是对生活污水进行深度处理，生活污水中的污染物包括由厨房、浴室、厕所等场所排出的污水和污物。生活污水中的污染物，按其形态可分为： (1)不溶物质，这部分约占污染物总量的40%，它们或沉积到水底，或悬浮在水中。 (2)胶态物质，约占污染物总量的10%。 (3)溶解质，约占污染物总量的50%。这些物质多为无毒，含无机盐类氯化物、硫酸盐和钠、钾、钙、镁等的重碳酸盐。 有机物质有纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质和尿素等。此外，还含有各种微量金属和各种洗涤剂、多种微生物。原水以有机物为主，BOD/COD比值=0.6，可生化性较好，重金属及有毒有害物质不超标，所以处理以除有机物，脱氮为主，除P外排。 根据出水要求，现有城镇污水处理技术的特点，本次设计中磷的进水指标是4mg/L,出水要求为1.5mg/L,活性污泥法以及生物膜法的一般工艺都可去除这些磷，所以不用刻意考虑除磷。进而根据处理规模，进出水质，出水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B标准。进出水水质具体要求如下： 根据处理要求算出去除效率要求BOD的去除效率应大于90％, COD去除效率应大于85％,SS的去除效率大于86.7％。污水处理厂要求有效地去除BOD和COD，以及该工程的造价与运行费用，当地的自然条件（包括地形、气候、水资源），污水水量及其变化动态，运行管理与施工，并参考典型的工艺流程和各种生物处理法的优缺点及使用条件。厌氧法中UASB 反应器由于具有高的有机
负荷、转化效率和操作简单的优点而广泛用于多种高浓度有机废水的处理，然而本次设计的生活污水不是高浓度的污水，通过查询大量的20000 m3/d的城市生活污水的工程实例，结合国内的处理工艺，于是本课题选择典型的工艺为： ①CASS工艺，②氧化沟，③生物接触氧化。 对于氧化沟而言，会出现污泥膨胀、泡沫、污泥上浮、流速不均及污泥沉积等一系列问题在同一沟中好氧区与缺氧区各自的体积和溶解氧浓度很难准确地加以控制，因此对除氮的效果是有限的，而对除磷几乎不起作用。另外，在传统的单沟式氧化沟中，微生物在好氧－缺氧－好氧短暂的经常性的环境变化中使硝化菌和反硝化菌群并非总是处于最佳的生长代谢环境中，由此也影响单位体积构筑物的处理能力。因此氧化沟也不适合本工艺的要求。 特别是污泥膨胀问题，当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH 值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高，细菌吸取了大量营养物质，由于温度低，代谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨胀。 污泥上浮问题，当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮；当曝气时间过长，在池中发生高度硝化作用，使硝酸盐浓度高，在二沉池易发生反硝化作用，产生氮气，使污泥上浮；另外，废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。 以下通过对CASS工艺和生物接触氧化法工艺的比较来说明。 方案一:CASS工艺； 方案二:生物接触氧化工艺。 现结合设计任务要求的处理水质效果进行论证选择： 1、CASS工艺 1.1.CASS工艺原理： 是将序批式活性污泥法(SBR)的反直池沿长度方向分为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区+在主反应区后部安装了可升降的滗水装置，实现了连续进水间歇排水的周期循环运行，集曝气沉淀、排水于一体。CASS
生物接触氧化池设计 、接触氧化池主要由池体、填料床、曝气装置及进出水装置等构 成，具体结构如图所示 图3-3生物接触氧化池的构造示意图 生物接触氧化池设计要点: (1 )生物接触氧化池一般不应少于 2座; (2)设计时采用的B0D5负荷最好通过实际确定。也可以采用经验数据，一般处理城市污水可用1.0?1.8kgBOD5/(m3 ?，处理B0D5 W500mg/L 的污水时可用 1.0 ?3.0 kgBOD5/(m3 d ; (3)污水在池中的停留时间不应小于 1?2h (按有效容积计)； ( 4)进水 BOD5 浓度过高时，应考虑设出水回流系统；
(5)填料层高度一般大于 3.0 m ，当采用蜂窝填料时，应分层装填，每层高度为 1 m ，蜂窝孔径不小于 25 mm ；当采用小孔径填料时，应加大曝气强度，增加生物膜脱落速度； ( 6)每单元接触氧化池面积不宜大于 25m2 ，以保证布水、布气均匀； (7)气水比控制在(10?15 : 1。 因废水的有机物浓度较高，本次设计采用二段式接触氧化法。设计一氧 池填料高取 3.5m ，二氧池填料高取 3m 。 3.5.1填料容积负荷 Nv=0.2881Se 0.7246 =0.2881*9.24 0.7246 =1.443[ kgBOD5/(m3*d] 式中 Nv —接触氧化的容积负荷 , kgBOD5/(m3*d; Se—出水 B0D5 值,mg/l 3.5.2污水与填料总接触时间 t=24*S0/(1000* Nv=24*231/(1000*1.443=3.842(h 式中 S0 ——进水 B0D5 值， mg/L 。
生物接触氧化法与曝气生物氧化池的异同点以及应用 1.生物接触氧化法特点 生物接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的一种新的废水生化处理法。这种方法的主要设备是生物接触氧化滤地。在不透气的曝气地中装有焦炭、砾石、塑料蜂窝等填料，填料被水浸没，用鼓风机在填料底部曝气充氧；空气能自下而上，夹带待处理的废水，自由通过滤料部分到达地面，空气逸走后，废水则在滤料间格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面，不随水流动，因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，不断更新，从而提高了净化效果。生物接触氧化法具有处理时间短、体积小、净化效果好、出水水质好而稳定、污泥不需回流也不膨胀、耗电小等优点。 1、进水采用进水堰的方式，进水与进气逆向，增加水与生物膜的接触面积。具有活性污泥法的优点，辅以机械设备供氧，生物活性高，泥龄短； 2、载体生物填料采用新式生物浮球，球内能固定和包藏生物膜。不用填料固定支架，可以解决修理更换的困难。采用新式罗茨鼓风机供气，充氧设备采用微孔曝气器。 3、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷,耐冲击负荷能力强； 4、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力,能分解其它生物处理难分解的物质； 5、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。 6。生物膜只能自行脱落，剩余污泥不易排走，滞留在滤料之间易引起水质恶化，影响处理效果。
2.1 生物接触氧化池 接触氧化池由池体、填料、支架、曝气装置、布水装置及排泥管道等部件所组成。池体为矩形钢结构，JW-Ⅰ填料均匀分层装填，下部中心进水、PPR穿孔管布气，水、气同向流动。污水处理设备运行15~20d后，填料微孔发生堵塞造成接触氧化池涌水，加大曝气量，定期进行反冲洗。接触氧化池构造示意见图1。 图1 接触氧化池构造示意图 2.2生物过滤沉淀池 该过滤沉淀池的结构下部为沉淀区，为减小设备整体占地面积并增加沉淀体积，沉淀区设计为矩形结构，下部设置排泥管，将沉淀区污泥排出。在滤池上部装填一定量粒径较小的JW-Ⅰ滤料，滤料表面生长着高活性的生物膜，使滤池系