生物膜法的主要形式
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污水处理生物膜法污水处理生物膜法是一种常用的污水处理技术,通过利用微生物的附着生长能力,在生物膜上形成一层厚度适中的生物膜,利用生物膜中的微生物降解有机物质,达到污水处理的目的。
下面将详细介绍污水处理生物膜法的原理、工艺流程、优缺点以及应用领域。
1. 原理污水处理生物膜法是基于生物附着生长原理,利用微生物在固体载体上形成生物膜,通过生物膜中的微生物降解有机物质。
生物膜法可以分为两种类型:固定生物膜法和流动生物膜法。
固定生物膜法是将固体载体固定在污水处理设备中,使生物膜附着在载体上;流动生物膜法是将固体载体悬浮在污水中,通过水流的冲刷使生物膜形成和维持。
2. 工艺流程污水处理生物膜法的工艺流程普通包括预处理、生物降解和后处理三个阶段。
(1)预处理阶段:主要是对进水进行初步处理,去除大颗粒悬浮物、砂石等杂质,防止对后续处理设备造成阻塞和损坏。
(2)生物降解阶段:将预处理后的污水进一步送入生物膜反应器中,通过生物膜中的微生物降解有机物质。
微生物在生物膜上附着生长,利用有机物质作为能源进行代谢活动,将有机物质分解为无机物质,如二氧化碳和水。
(3)后处理阶段:对生物膜反应器出水进行后处理,主要是去除残存的悬浮物、微生物和溶解性有机物质。
常用的后处理方法包括沉淀、过滤和消毒等。
3. 优缺点污水处理生物膜法具有以下优点:(1)高效降解有机物质:生物膜法能够有效降解污水中的有机物质,使污水达到排放标准。
(2)占用空间小:相比传统的活性污泥法,生物膜法占用空间更小,适合在有限的土地资源条件下进行污水处理。
(3)操作简单:生物膜法的操作相对简单,不需要频繁搅拌和曝气等操作。
(4)适应性强:生物膜法对污水水质的适应性较好,能够适应不同水质和负荷变化的情况。
然而,污水处理生物膜法也存在一些缺点:(1)对温度和负荷敏感:生物膜法对温度和负荷的变化较为敏感,需要保持适宜的操作条件。
(2)易受抑制物质影响:生物膜法中的微生物易受到抑制物质的影响,如毒性物质、重金属等,可能导致生物膜降解效果下降。
生物膜法分类
生物膜法是指利用生物膜对水中有机污染物进行过滤和去除的
技术。
根据不同的操作方式和生物膜类型,可以将生物膜法分为以下几类:
1. 自然生物膜法:利用自然存在的生物膜对水进行过滤和去除
有机污染物。
例如河流、湖泊等天然水体中的微生物群落可以起到很好的净化作用。
2. 人工生物膜法:利用人工合成的生物膜对水进行过滤和去除
有机污染物。
例如生物滤池、人工湿地等。
3. 反应器生物膜法:利用生物膜在反应器内对水进行处理。
例
如MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor)、IFAS(Integrated Fixed-film Activated Sludge)等。
4. 膜生物膜法:将生物膜与膜蒸发技术结合,利用膜分离技术
对水进行处理。
例如MBR(Membrane Bioreactor)、MB-RO(Membrane Bioreactor-reverse osmosis)等。
5. 生物膜厌氧法:利用厌氧菌生长的生物膜对水进行处理,通
常用于有机物含量较高的废水处理。
例如UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket)、EGSB(Expanded Granular Sludge Bed)等。
以上是生物膜法的主要分类,每种方法都有其适用范围和优缺点。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的生物膜法来达到最佳的净化效果。
- 1 -。
生物膜法处理工艺
生物膜法处理工艺主要如下:
1、曝气生物滤池。
曝气生物滤池是集生物降解、固液分离于一体的污水处理工艺,是生物接触氧化工艺与过滤工艺的有机结合,即将生物接触氧化与过滤结合在一起,不设沉淀池,通过反冲洗再实现滤池的周期运行,可以保持接触氧化的高效性,同时又可以获得良好的出水水质。
对曝气生物滤池的池结构进行改进,增加厌氧区后还可以进行反硝化脱氮及除磷。
2、生物流化床。
生物流化床技术是以砂、活性炭、焦炭等颗粒为载体填充于生物反应器内,因载体表面附着生物膜而使其变轻,当污水以一定流速从下而上流动时,载体处于流化状态,污水中的基质在流化床内同分散的生物膜相接触而获得降解去除。
3、移动床生物反应器。
移动床生物反应器是近年来在生物接触氧化法和生物流化床的基础上发展起来的一种新型高效生物膜法污水处理装置。
选用新型悬浮填料,使微生物附着在载体上,悬浮的载体在反应器内随着混合液的回旋发展作用而自由移动,提供不断更新、充分的生物界面,从而达到较好的污水处理效果。
污水处理生物膜法污水处理生物膜法是一种常用的污水处理技术,通过利用生物膜中的微生物来降解和去除污水中的有机物和氮、磷等污染物。
本文将详细介绍污水处理生物膜法的原理、工艺流程、应用领域以及优缺点等相关内容。
一、原理污水处理生物膜法是利用生物膜中的微生物附着在固体载体表面,通过微生物的降解作用,将污水中的有机物和氮、磷等污染物转化为无害物质。
生物膜法主要包括悬浮生物膜法和固定生物膜法两种方式。
悬浮生物膜法是将载体以悬浮的形式加入到污水中,微生物在载体表面附着生长,形成生物膜。
通过悬浮生物膜的接触面积增大,提高了微生物的生物降解效率。
固定生物膜法是将载体固定在反应器内,形成固定化生物膜。
固定生物膜具有较高的生物降解效率和抗冲击负荷能力,适用于高浓度有机物的处理。
二、工艺流程污水处理生物膜法的工艺流程主要包括预处理、生物降解和后处理等环节。
1. 预处理:对进入污水处理系统的原水进行初步处理,包括格栅除渣、沉砂池去除悬浮物等。
预处理的目的是减少污水中的杂质,保护生物膜的正常运行。
2. 生物降解:将经过预处理的污水送入生物膜反应器中,微生物在生物膜表面附着生长,并利用有机物进行生物降解。
生物降解过程中,有机物被分解为二氧化碳和水,同时氮、磷等污染物也被微生物转化为无害物质。
3. 后处理:对生物降解后的污水进行进一步处理,包括沉淀、过滤、消毒等。
后处理的目的是去除残余的悬浮物和微生物,确保出水符合排放标准。
三、应用领域污水处理生物膜法广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂、农村生活污水处理等领域。
在城市污水处理厂中,生物膜法可以有效地处理大量的污水,降低有机物和氮、磷等污染物的浓度,使污水达到排放标准,减少对环境的污染。
在工业废水处理厂中,生物膜法可以处理各种工业废水,包括化工、制药、食品等行业的废水。
生物膜法具有较高的处理效率和稳定性,适用于高浓度有机物的处理。
在农村生活污水处理中,生物膜法可以将农村生活污水中的有机物和氮、磷等污染物去除,减少对土壤和水源的污染,提高农村环境的质量。
一.曝气生物滤池曝气生物滤池,简称BAF,是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺,于90年代初得到较大发展,最大规模达几十万吨每天,并发展为可以脱氮除磷。
该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)的作用。
曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体一体的新工艺。
曝气生物滤池工艺特点①一次性投资比传统方法低1/4;②占用面积为常规工艺的1/10~1/5,运行费低1/5;③进水要求悬浮物50~60mg/L,最好与一级强化处理相结合,如采用水解酸化池;④填料多为页岩陶粒,直径5mm,层高1.5~2m;⑤水往下、气往上的逆向流可不设二沉池。
曝气生物滤池与普通活性污泥法相比,具有有机负荷高、占地面积小(是普通活性污泥法的1/3)、投资少(节约30%)、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点,但它对进水SS要求较严(一般要求SS≤100mg/L,最好SS≤60mg/L),因此对进水需要进行预处理。
同时,它的反冲洗水量、水头损失都较大。
曝气生物滤池作为集生物氧化和截留悬浮固体于一体,节省了后续沉淀池(二沉池),具有容积负荷、水力负荷大,水力停留时间短,所需基建投资少,出水水质好:运行能耗低,运行费用少的特点。
应用范围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。
运行要求预处理为了使曝气生物滤池能有较长的运行周期,减少反冲次数降低能耗,运用BAF 的工艺都需对进水进行预处理,否则原水中的大量杂质和SS 将进入曝气滤池,将会堵塞曝气、布水系统,给系统的运行带来严重的后果。
尤其是滤池用于二级处理时,往往需投加药剂才能达到这一要求,药剂的使用不仅增加了运行费用,部分药剂还将降低碱度,进而影响硝化,这是运用BAF 工艺时需要考虑的问题。
除P脱N在生物除P 技术中,将脱N 和除P 相结合的系统对除P 不利,因为除P 脱N 本身是一对不可调和的矛盾,如DO 太低除P 率会下降,硝化反应受到限制,污泥沉降性能差,如DO 太高,则由于回流厌氧区DO 增加,反硝化受到限制,同时NO3- N 的浓度高可影响厌氧区P 的释放。
6.9 生物膜法时间:2007-09-10 来源:作者:I 一般规定6.9.1 规定了生物膜法的适用范围。
生物膜法目前国内均用于中小规模的污水处理,根据《城市污水处理工程项目建设标准》的规定,一般适用于日处理污水量在Ⅲ类以下规模的二级污水厂。
该工艺具有抗冲击负荷、易管理、处理效果稳定等特点。
生物膜法包括浸没式生物膜法(生物接触氧化池、曝气生物滤池)、半浸没式生物膜法(生物转盘)和非浸没式生物膜法(高负荷生物滤池、低负荷生物滤池、塔式生物滤池)等。
其中浸没式生物膜法具有占地面积小,五日生化需氧量容积负荷高,运行成本低,处理效率高等特点,近年来在污水二级处理中被较多采用。
半浸没式、非浸没式生物膜法最大特点是运行费用低,约为活性污泥法的1/3~1/2 ,但卫生条件较差及处理程度较低,占地较大,所以阻碍了其发展,可因地制宜采用。
6.9.2 关于生物膜法工艺应用的规定。
生物膜法在污水二级处理中可以适应高浓度或低浓度污水,可以单独应用.也町以与其他生物处理工艺组合应用。
如上海某污水处理厂采用厌氧生物反应池、生物接触氧化池和生物滤池组合工艺处理污水。
6.9.3 关于生物膜法前处理的规定。
国内外资料表明,污水进入生物膜处理构筑物前,应进行沉淀处理,以尽量减少进水的悬浮物质,从而防止填料堵塞,保证处理构筑物的正常运行。
当进水水质或水量波动大时,应设调节池,停留时间根据一天中水量或水质波动情况确定。
6.9.4 关于生物膜法的处理构筑物采取防冻、防臭和灭蝇等措施的规定。
在冬季较寒冷的地区应采取防冻措施,如将生物转盘设在室内。
生物膜法处理构筑物的除臭一般采用生物过滤法、湿式吸收氧化法去除硫化氢等恶臭气体。
塔式生物滤池可采用顶部喷淋,生物转盘可以从水槽底部进水的方法减少臭气。
生物滤池易孳生滤池蝇,可定期关闭滤池出口阀门,让滤池填料淹水一段时间.杀死幼蝇。
Ⅱ生物接触氧化池6.9.5 关于生物接触氧化池布置形式的原则规定。
污水经初次沉淀池处理后可进一段接触氧化池,也可进两段或两段以上串联的接触氧化池,以达到较高质量的处理水。
一.曝气生物滤池曝气生物滤池,简称BAF,就是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺,于90年代初得到较大发展,最大规模达几十万吨每天,并发展为可以脱氮除磷。
该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)的作用。
曝气生物滤池就是集生物氧化与截留悬浮固体一体的新工艺。
曝气生物滤池工艺特点①一次性投资比传统方法低1/4;②占用面积为常规工艺的1/10~1/5,运行费低1/5;③进水要求悬浮物50~60mg/L,最好与一级强化处理相结合,如采用水解酸化池;④填料多为页岩陶粒,直径5mm,层高1、5~2m;⑤水往下、气往上的逆向流可不设二沉池。
曝气生物滤池与普通活性污泥法相比,具有有机负荷高、占地面积小(就是普通活性污泥法的1/3)、投资少(节约30%)、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点,但它对进水SS要求较严(一般要求SS≤100mg/L,最好SS≤60mg/L),因此对进水需要进行预处理。
同时,它的反冲洗水量、水头损失都较大。
曝气生物滤池作为集生物氧化与截留悬浮固体于一体,节省了后续沉淀池(二沉池),具有容积负荷、水力负荷大,水力停留时间短,所需基建投资少,出水水质好:运行能耗低,运行费用少的特点。
应用范围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。
运行要求预处理为了使曝气生物滤池能有较长的运行周期,减少反冲次数降低能耗,运用BAF 的工艺都需对进水进行预处理,否则原水中的大量杂质与SS 将进入曝气滤池,将会堵塞曝气、布水系统,给系统的运行带来严重的后果。
尤其就是滤池用于二级处理时,往往需投加药剂才能达到这一要求,药剂的使用不仅增加了运行费用,部分药剂还将降低碱度,进而影响硝化,这就是运用BAF 工艺时需要考虑的问题。
除P脱N在生物除P 技术中,将脱N 与除P 相结合的系统对除P 不利,因为除P 脱N 本身就是一对不可调与的矛盾,如DO 太低除P 率会下降,硝化反应受到限制,污泥沉降性能差,如DO 太高,则由于回流厌氧区DO 增加,反硝化受到限制,同时NO3- N 的浓度高可影响厌氧区P 的释放。
因为,P 的释放最好为厌氧环境,如果有NO3- N 存在就表明只能为兼氧环境。
从BAF 运行工艺瞧,完全用生物除P 就是很难达到排放标准的。
用生物除P 就失去了生物滤池高负荷的特点,造成投资过大,因此最好用加FeCl3 药剂的方法除P ,而生物滤池由于耐水力冲击负荷,可使处理后的水超量回流,并在运行中加化学药剂,将化学处理与生物处理同时应用于系统中,达到除P 脱N 目的,使化学药剂用量相对减少,从而降低运行费用。
二、生物转盘生物转盘工艺就是生物膜法污水生物处理技术的一种,就是污水灌溉与土地处理的人工强化,这种处理法使细菌与菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育,形成膜状生物性污泥---生物膜。
生物转盘由水槽与部分浸没于污水中的旋转盘体组成的生物处理构筑物。
盘体表面上生长的微生物膜反复地接触槽中污水与空气中的氧,使污水获得净化。
污水经沉淀池初级处理后与生物膜接触,生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养,使污水得到净化。
在气动生物转盘中,微生物代谢所需的溶解氧通过设在生物转盘下侧的曝气管供给。
转盘表面覆有空气罩,从曝气管中释放出的压缩空气驱动空气罩使转盘转动,当转盘离开污水时,转盘表面上形成一层薄薄的水层,水层也从空气中吸收溶解氧。
生物转盘工艺就是污水灌溉与土地处理的人工强化,这种处理法使细菌与菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育,形成膜状生物性污泥---生物膜。
污水经沉淀池初级处理后与生物膜接触,生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养,使污水得到净化。
在气动生物转盘中,微生物代谢所需的溶解氧通过设在生物转盘下侧的曝气管供给。
转盘表面覆有空气罩,从曝气管中释放出的压缩空气驱动空气罩使转盘转动,当转盘离开污水时,转盘表面上形成一层薄薄的水层,水层也从空气中吸收溶解氧。
生物转盘作为一种好氧处理废水的生物反应器,可以说就是随着塑料的普及而出现的。
反应器由水槽与一组圆盘构成:数十片、近百片塑料或玻璃钢圆盘用轴贯串,平放在一个断面呈半圆形的条形槽的槽面上。
盘径一般不超过4米,槽径约大几厘米,有电动机与减速装置转动盘轴,转速1、5~3转/分左右,决定于盘径,盘的周边线速度在15米/分左右。
废水从槽的一端流向另一端,盘轴高出水面,盘面约40%浸在水中,约60%暴露在空气中。
盘轴转动时,盘面交替与废水与空气接触。
盘面为微生物生长形成的膜状物所覆盖,生物膜交替地与废水与空气充分接触,不断地取得污染物与氧气,净化废水。
膜与盘面之间因转动而产生切应力,随着膜的厚度的增加而增大,到一定程度,膜从盘面脱落,随水流走。
生物转盘一般用于水量不大时。
同生物滤池相比,生物转盘法中废水与生物膜的接触时间比较长,而且有一定的可控性。
水槽常分段,转盘常分组,既可防止短流,又有助于负荷率与出水水质的提高,因负荷率就是逐级下降的。
生物转盘如果产生臭味,可以加盖。
生物转盘应用实例废水生物处理新工艺中一体化废水处理装置一体化废水处理装置就是一种以旋转生物处理单元--生物转盘为核心的高效废水处理装置。
整个装置分为以下几个处理单元:1、初沉池废水通过提升泵将调节池废水提升至SW装置内,首先进入初沉池,初沉池采用斜板沉淀池,在重力作用下,利用浅层沉降原理,使废水中大部分悬浮物与无机颗粒物沉降下来,同时也可夹带去除一部分有机物。
为了便于随时提取某块斜板以清理所附载的难以滑落的污泥,装置采用了活动斜板。
初沉池底部与缺氧区隔开,避免缺氧池混合液的搅动,影响初沉池的沉淀效果,初沉池的污泥定期由抽粪车清除。
2、缺氧池缺氧池位于生物转盘壳体与外部箱体间的夹层内,在此空间内,初沉池的来水与经水力提升转子提升的回流硝化液以及二沉池的回流污泥在此混合,并经潜水搅拌机充分混合,完成反硝化过程,硝态氮在反硝化菌的作用下最终形成氮气,从水中逸出,最终达到脱氮的目的。
3、旋转生物处理单元-生物转盘夹层缺氧池经脱氮的出水自流至旋转生物处理单元。
旋转生物处理单元就是装置的核心部分,采用了独特的复合生化技术,能在低能耗条件下高效降解污染物。
整个旋转生物处理单元由三级生物反应器组成,每个生物反应器由一个生物转子与一个生化槽组成,每个生物转子内部由多级生物叶轮构成,每个生物叶轮上设置了大量地螺旋状的生物叶片。
在传动装置的驱动下,三个生物转子同步旋转,空气(氧气)通过生物转子端面的气水孔进入,与废水混合,经氧气、废水、微生物三相接触与传质,实现含碳有机物的降解与含氮有机物的硝化过程。
同时,旋转的生物叶片被废水冲刷,老化的生物膜脱落,新的生物膜形成,从而达到生物系统不断更新的过程。
硝化后的废水经水力转子提升至中间分配水槽,分配水槽由堰门控制着去往沉淀池与缺氧池废水流量。
4、二沉池二沉池采用斜板沉淀池,在重力作用下,利用浅层沉降原理,将旋转生物处理单元的出水中含有大量脱落老化的生物膜沉淀,澄清后的处理出水进入下一个单元。
沉淀的污泥一部分通过回流污泥泵进入缺氧池,另一部作为剩余污泥有抽粪车定期外运。
三、生物接触氧化由浸没在污水中的填料与人工曝气系统构成的生物处理工艺。
在有氧的条件下,污水与填料表面的生物膜反复接触,使污水获得净化。
生物接触氧化法就是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,其特点就是在池内设置填料,池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给,主要由曝气鼓风机与专用曝气器组成,生物膜生长至一定厚度后,填料壁的微生物会因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,并促进新生物膜的生长,此时,脱落的生物膜将随出水流出池外。
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。
反应机理生物接触氧化法就是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,其特点就是在池内设置填料,池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
其净化废水的基本原理与一般生物膜法相同,以生物膜吸附废水中的有机物,在有氧的条件下,有机物由微生物氧化分解,废水得到净化。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给,生物膜生长至一定厚度后,填料壁的微生物会因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,并促进新生物膜的生长,此时,脱落的生物膜将随出水流出池外。
生物接触氧化池内的生物膜由菌胶团、丝状菌、真菌、原生动物与后生动物组成。
在活性污泥法中,丝状菌常常就是影响正常生物净化作用的因素;而在生物接触氧化池中,丝状菌在填料空隙间呈立体结构,大大增加了生物相与废水的接触表面,同时因为丝状菌对多数有机物具有较强的氧化能力,对水质负荷变化有较大的适应性,所以就是提高净化能力的有力因素。
影响因素填料填料就是微生物的载体, 填料的选择决定了反应器内可供生物膜生长的比表面积的大小与生物膜量的大小, 在一定的水力负荷与曝气强度下, 又决定了反应器内传质条件与氧的利用率, 从而对工艺运行效果影响很大。
性能良好的填料应具有以下特点: 填料上生物膜分布均匀, 不产生明显积泥、不产生凝团现象; 空隙率较大, 不会被生物膜堵塞, 不易被水中油污粘住而影响处理效果; 要求抗压强度高, 有较高的耐盐、耐腐蚀性; 要有尽可能高的比表面积与良好的亲水性能, 使尽可能多的生物膜附着在填料上; 要求充氧动力效果好, 可降低运行费用, 节省能源;水流阻力小、对化学与生物稳定性强, 不溶出有害物质产生二次污染, 在填料间能形成均一的流速, 且便于运输与安装。
水温水温以两种形式对生物接触氧化工艺产生影响: 一就是影响生物酶的催化反应速率, 二就是影响污染物质向微生物细胞扩散的速率。
生物接触氧化中水温的适宜范围在10~ 35 ℃, 水温过低, 生物膜的活性受到抑制, 同时导致反应物质扩散速率的下降, 处理效果受到影响。
水温过高, 将导致出水SS与BOD的增加; 温度升高还会使溶解氧降低, 氧的传质速率下降, 造成溶解氧不足、污泥缺氧腐化而影响处理效果。