第五章 好氧生物处理——生物膜法_PPT幻灯片

➢ 一般当滤料的孔隙率在45%左右时，滤料的比表面积约 为65~100m2/m3。
(2) 高负荷生物滤池的滤料：
➢ 滤料粒径较大，一般为40~100mm，其中工作层滤料的 粒径为40~70mm，承托层则为70~100mm，孔隙率较高， 可以防止堵塞和提高通风能力；
➢ 滤料常采用卵石、石英砂、花岗岩等，一般以表面光滑 的卵石为好；
(1) 普通生物滤池的滤料：
➢ 一般为实心拳状滤料，如碎石、卵石、炉渣等；
➢ 工作层的滤料的粒径为25~40mm，承托层滤料的粒径为 70~100mm；
➢ 同一层滤料要尽量均匀，以提高孔隙率；
➢ 滤料的粒径愈小，比表面积 就愈大，处理能力可以提高； 但粒径过小，孔隙率降低，则滤料层易被生物膜堵塞；
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。
生物滤池示意图
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：
➢ 目前常采用塑料滤料：多用聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙 烯等制成；形状有波纹板式、斜管式和蜂窝式等，其特 点有：质量轻、强度高、耐腐蚀、比表面积和孔隙率都 较大。主要缺点：造价较高，初期投资较大。
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。
2、滤料：是生物膜赖以生长的载体，其主要特性有： ➢ 较大的表面积，有利于微生物的附着； ➢ 能使废水以液膜状均匀分布于其表面； ➢ 有足够大的孔隙率，使脱落的生物膜能随水流到池底， 同时保证良好的通风； ➢ 适合于生物膜的形成与粘附，且应该既不被微生物分解， 又不抑制微生物的生长，具有一定的化学稳定性； ➢ 有较好的机械强度，不易变形和破碎。 ➢ 价格低廉
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。
影响生物膜法污水处理效果的主要因素
• 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。
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 其等排气走态，代而谢C产0物2及则厌从氧水层层分逸解出产进物入如空H气2S中、。NH3以及CH4
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
生物膜和活性污泥上出现的微生物 在类型、种属和数量的比较
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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。
➢ 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。
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；
➢ 池壁可有孔洞不带孔洞的两种：有孔洞的池壁有 利于滤料的内部通风，但在冬季易受低气温的影响；
➢一般要求池壁高于滤料0.5m；在寒冷地区，有时需 要考虑防冻、采暖、或防蝇等措施。
➢ 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。
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。