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生物接触氧化法及其研究进展生物接触氧化法及其研究进展1. 引言生物接触氧化法是一种利用生物参与的氧化反应降解有机物的环境保护技术。
它利用微生物在降解有机物的过程中，通过与有机底物的接触产生生物降解产物和氧化产物，进而将有机废物转化为无机物或者降解为简单的无毒物质。
本文将介绍生物接触氧化法的基本原理、应用领域，以及近年来在该领域的研究进展。
2. 生物接触氧化法的基本原理生物接触氧化法基于微生物对有机物的降解能力，其中细菌、真菌和藻类是被广泛应用的微生物类型。
当有机物被输入到生物反应器中，微生物附着在载体上，与有机物直接接触。
通过氧化酶和其他代谢酶的作用，有机物会被降解成各种降解产物。
同时，当有机物被降解时，需要氧气作为电子受体，氧化反应才能继续进行。
3. 生物接触氧化法的应用领域生物接触氧化法在环境领域有着广泛的应用。
首先，在废水处理方面，生物接触氧化法被用于去除有机废物和污染物。
其次，在土壤修复中，生物接触氧化法被应用于降解土壤中的有机污染物，改善土壤环境。
此外，生物接触氧化法还被应用于空气污染物的降解、生物质的转化等方面。
4. 生物接触氧化法的研究进展近年来，随着对环境保护的重视以及科技的发展，生物接触氧化法的研究进展迅速。
一方面，研究者们对于微生物种类的筛选和培养条件的优化进行了深入研究，以提高微生物降解有机物的效率。
另一方面，生物接触氧化法与其他降解技术的结合被广泛探索，以实现对于复杂有机污染物的有效降解。
例如，生物接触氧化法与光催化技术的结合，可以利用光能为微生物提供足够的能量，提高降解效率。
5. 研究存在的局限性和挑战虽然生物接触氧化法在环境保护领域具有广阔的前景，但在研究过程中仍然存在一些局限性和挑战。
首先，微生物培养条件的优化还需要进一步研究，以提高降解效率。
此外，生物接触氧化法在处理复杂有机污染物时面临的挑战也不容忽视。
针对这些问题，研究者们需要进一步探索优化降解条件、筛选更高效的微生物菌种，并结合其他技术进行应用。
生物接触氧化法生物接触氧化法的反应器为接触氧化池，也称之淹没式生物滤池。
最早于20世纪70年代日本首创，近20年来,该技术在国内外都取得了长足广泛的进展与应用。
生物接触氧化法就是在反应器中填加惰性填料，已经充氧的污水浸没并流经全部惰性填料，污水中的有机物与在填料上的生物膜充分接触，在生物膜上的微生物新陈代谢作用下，有机污染物质被去除.生物接触氧化法处理技术除了上述的生物膜降解有机物机理外，还存在与曝气池相同的活性污泥降解机理，即向微生物提供所需氧气，并搅拌污水与污泥使之混合,因此,这种技术相当于在曝气池内填充供微生物生长繁殖的栖息地——惰性填料,因此,此方法又称接触曝气法。
生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物滤池两者结合的生物处理技术。
因此，此方法兼具备活性污泥法与生物膜法的特点。
一、 生物接触氧化法反应器的构造生物接触氧化池要紧由池体曝气装置、填料床及进出水系统构成，如图(12-26)池体的平面形状多使用圆形，方形或者矩形，其结构由钢筋混凝土浇注或者用钢板焊制。
池体的高度通常为 4.5~5.0m ，其中填料床高度为3.0~3.5m ，底部布气高度为0.6~0.7m ，顶部稳固水层为0.5~0.6m 。
填料是生物接触氧化池的重要构成部分，它直接影响污水的处理效果。
由于填料是产生生物膜的固体介质，因此，对填料的性能有如下要求。
1、要求比表面积大、空隙率高、水流阻力小、流速均匀；2、表面粗糙、增加生物膜的附着性，并要外观形状、尺寸均一；3、化学与生物稳固性较强，经久耐用，有一定的强度；4、要就近取材，降低造价，便于运输。
目前，生物接触氧化池中常用的填料有蜂窝状填料，波纹板状填料及软性与半软性填料等，如图(12-27)所示。
曝气系统由鼓风机、空气管路、阀门及空气扩散装置构成。
目前常用的曝气装置为穿孔管，孔眼直径为5mm ，孔眼中心距为10cm 左右。
布气管通常设在填料床下部，也可设在一侧。
要求曝气装置布气均匀，并考虑到填料发生堵塞时能适当加大气量及提高冲洗能力。
生物接触氧化法生物接触氧化法是一种通过微生物在污水处理过程中降解有机物的高效处理技术。
该技术应用广泛，能够有效去除污水中的有机物和氮磷等营养物质，具有处理效率高、投资和运行成本低等优点。
本文将从生物接触氧化法的原理、应用场景和优缺点三个方面进行介绍。
一、生物接触氧化法的原理生物接触氧化法是一种微生物处理技术，利用微生物分解污水中的有机物质并将其降解为CO2、H2O等无毒物质，达到净化污水的目的。
该技术采用氧气为氧化剂，将氧气注入生物反应器中，通过通气等操作控制反应器内的溶解氧浓度，满足微生物的需要，促进微生物的生长、繁殖和代谢，降解水中的有机物。
生物接触氧化法的反应器通常采用流动式生物反应器，可分为下降式、提升式和串联式等类型。
在下降式反应器中，底部是填充物层，微生物通过该层时降解有机物，并吸收氧气；提升式反应器中，则是通过水泵将水循环通入生物膜反应器，通过遇到倾斜板时，水流产生涡流，在涡流中生长的生物膜降解污染物质。
串联式反应器常用于大型废水处理场合，由多个反应器串联组成，以满足对水质的高要求。
二、生物接触氧化法的应用场景1.城市污水处理场生物接触氧化法应用于城市污水处理场，处理污水中粪便、废水中工业有机废水、排水渗漏等。
在处理有机物的同时，还能去除水中氮、磷营养物，提高废水的排放标准。
2.化工废水处理在化工废水处理中，往往含有大量的有机物质和微量的重金属离子。
采用生物接触氧化法处理时，可将有机物降解为CO2、H2O等无毒物质，同时滞留的微生物还可以吸附并沉淀重金属离子，去除化工废水中的污染物。
3.农村污水处理在农村污水处理中，如果采用传统处理工艺，投入成本高，难以满足废水中的营养物质强烈氧化剂。
由于生物接触氧化法净化效果好，运行成本低等优点，在农村居民村、县镇中广泛应用。
三、生物接触氧化法的优缺点优点：1.反应器体积小，处理效率高采用生物接触氧化法进行废水处理时，其反应器体积相对较小，处理效率高。
生物接触氧化法生物接触氧化法的处理流程通常包括三个阶段：生物吸附、生物氧化和生物絮凝。
在生物吸附阶段，废水中的有机物被微生物吸附并固定在微生物表面；在生物氧化阶段，微生物利用氧气将有机物氧化分解为水和二氧化碳；在生物絮凝阶段，微生物通过自身代谢产生絮凝剂，将废水中的悬浮物和重金属离子沉降下来。
生物接触氧化法的优点有：处理效率高、占地面积小、操作简单、运行稳定、抗冲击能力强等。
其缺点是：对水质和温度的要求较高，需要定期维护和更换滤料。
生物接触氧化法在处理不同类型的废水时也有着广泛的应用。
例如，对于生活污水，生物接触氧化法可以将其中的有机物和氨氮等污染物有效去除；对于工业废水，生物接触氧化法可以通过调整工艺参数来处理其中的不同污染物。
生物接触氧化法是一种高效、环保、节能的废水处理技术，在未来的发展中，需要进一步研究和改进其工艺参数和运行条件，以更好地适应不同类型的废水处理需求。
生物接触氧化法及其研究进展生物接触氧化法是一种高效、环保的废水处理技术，通过菌类和微生物的催化作用，将有机污染物转化为无害物质。
本文将介绍生物接触氧化法的基本原理、应用领域以及近年来的研究进展。
一、生物接触氧化法的基本原理生物接触氧化法的基本原理是利用微生物的酶系统，将废水中的有机污染物氧化分解为二氧化碳和水。
该方法是一种活性污泥法，通过在曝气池中添加填料，增加微生物附着面积，提高氧传质效率，从而提高了处理效果。
生物接触氧化法具有较高的污染物去除率和较低的运行成本，同时能够适应各种环境条件。
在处理过程中，微生物通过吸附和降解有机物获得能量，维持生命活动，从而实现废水的净化。
二、生物接触氧化法的应用领域生物接触氧化法在多个领域得到广泛应用，如工业废水处理、城市污水处理、农业废水处理等。
在工业废水处理方面，生物接触氧化法能够高效去除难降解有机物，提高废水处理效率。
在城市污水处理方面，该方法能够实现污水的高效脱氮除磷，提高水质。
在农业废水处理方面，生物接触氧化法能够去除废水中大量的有机物质，减少水体污染。
接触氧化法
生物接触氧化法是种好氧生物膜污水处理方法，由填料、曝气装置、及池体组成。
在有氧条件下，污水与固着在填料表面的生物膜充分接触，通过生物降解去除污水中有机物等，多用于工业废水。
一、工作原理
生物接触氧化处理技术是在池内充填填料（组合填料），充氧的污水将填料全部浸没，并以一定的流速流经填料。
而填料上布满生物膜，污水与生物膜接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中污染物被去除，实现净化过程。
接触氧化池通过底部曝气，在填料上产生上向流，生物膜受到气流的冲击、搅动，加速脱落、更新，使生物膜经常保持较高的活性，而且能够避免堵塞现象的产生。
同时，上升气流不断地与填料撞击，使气泡反复切割，粒径减小，增加气泡与污水的接触面积，提高了氧的转移率。
三、进水要求
1、进水COD超过2000mg/l时，应在前端增加厌氧工艺，B/C过低时，可考前段增加水解酸化工艺段以改善其可生化性；
2、含油量不大于50mg/l，否则应设置隔油池，或气浮池等预处理工艺段；
3、SS要求不大于500mg/l，否则应增加预处理单元，如混凝沉淀，气浮等。
四、参数设置
1、根据水量设计，可以根据填料体积按容积负荷计算，也可以经验采用水力负荷，上图中为某PCB废水，其水力负荷：1m3/（m2•h），生活污水水力负荷可以达到：5m3/（m2•h）；
2、填料层高一般为3m，根据布水/曝气方式不同，池体总在4.5-6.5m之间；
3、DO值一般维持在2.5-3.5mg/l，一些工业废水甚至能达到
4.5mg/l；。
什么是生物接触氧化法?有何特点?
生物接触氧化法也称淹没式好氧生物滤池，是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺。
即在曝气池中填充填料(大都为蜂窝型硬性填料或纤维型软性填料),经曝气的废水流经填料层，填料表面长满了生物膜，废水和生物膜相接触，在生物膜的作用下，使废水得到了净化。
生物接触氧化法是由氧化池体、池内填料、布水装置和曝气系统等组成的。
一般都设初级沉淀池，用以去除废水中悬浮物，改善进水水质以减轻生物接触氧化池负荷；而在氧化池后则设有二次沉淀池，以去除水中携带的悬浮固体和保证出水水质。
生物接触氧化池的供氧方法，主要采用鼓风曝气充氧方法(如图6-5-17所示)和机械表面曝气充氧方法(如图6-5-18所示)。
生物接触氧化法有如下主要特点：
①由于生物接触氧化池内装有填料，填料的比表面积很大，而池内充氧条件又良好，因此，氧化池内单位容积的固体量要高于活性污泥法曝气池和生物滤池，所以，生物接触氧化池具有较高的容积负荷，使得处理废水量大为提高。
②由于生物接触氧化池相当一部分微生物以生物膜的形式固着
生长繁殖在填料的表面上(也有部分微生物以絮状体悬浮生长于水中),氧化池不需要设污泥回流系统，也不会有污泥膨胀问题，因此运行管理方便。
③由于生物接触氧化池内微生物固体量多，当有机负荷较高时，其有机负荷比(F/M)仍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。
④生物接触氧化法不产生滤池蝇，也不散发臭气，便于操作维护。
⑤生物接触氧化法具有脱氮除磷的功能，可用于三级废水处理。
生物转盘
生物转盘又称旋转生物接触器或转盘式生物滤池，是一种生物膜法处理设备
⑴工作原理
生物转盘去除废水中有机污染物的机理与生物滤池基本相同，但构造形式却完全不同。
在生物滤池中，生物膜为固定式，但是在生物转盘中，生物膜处于运动状态。
生物转盘的核心处理装置是表面附有生物膜的盘片。
典型的生物转盘由安装在水平轴上的一系列间距很小的圆盘或多角盘片组成，约40％～45％的盘片面积
浸没于半圆形槽的废水中。
生物转盘旋转时，生物膜与废水及空气交替接触。
生物转盘可以分为单级单轴、单级多轴和多级多轴等形式，级数的多少主要根据污水的水质、水量和处理要求来确定。
⑵生物转盘的工艺特征
①微生物浓度高。
②生物相分级，有利于微生物生长和有机物降解。
③污泥龄长。
④耐冲击负荷能力强。
⑤生物膜上的微生物的食物链较长，
产泥量较少，运行时不需曝气和污泥回流，而且动力消耗和运行费用低。
⑥无生物量调节和污泥膨胀的问题，机械设备简单，便于维护管理
⑶生物转盘的构造
生物转盘主要由盘体、氧化槽、转轴以及驱动装置三部分组成。
①盘体
盘体作为生物膜的载体是生物转盘最重要的部分。
它是挂膜介质，应具有质轻、耐腐蚀、易于挂膜、不变形、易于取材、便于加工等性质。
盘片的形状有圆形或正多边形或多棱角形平板。
为了提高单位体积盘片的表面
积，也可采用正多角形和表面呈同心圆状波纹或放射状波纹的盘片。
盘片直径一般为1～4m。
盘片的间距一般为15～30mm，这主要考虑不为生物膜增厚所堵塞，并保证良好的通风等条件而确定的。
②氧化槽
氧化槽又称曝气槽或接触反应槽，可用钢筋混凝土建成，也可用钢板或塑料板制作。
为了避免水流短路及沉积和产生死角，氧化槽的断面大多做成与盘片外形基本吻合的半圆形。
③转动轴及驱动装置
转动轴是用来固定盘片并带动其旋
转的装置，一般采用实心钢轴或无缝钢管制成，两端固定安装在氧化槽两端的支座上。
转动轴的中心与氧化槽水面的距离一般不应小于150mm，要根据转动轴直径与水力损失而定，并保证转动轴在液面之上。
生物转盘的驱动方式分为电力机械驱动、空气驱动及水力驱动等。
大多数情况下采用电力机械驱动。
驱动装置通过转动轴带动生物转盘一起转动，盘体的旋转速度对水中氧的溶解程度和槽内水流状态均有较大影响。
搅拌强度过小，影响充氧效果并使槽内水流混合不好，搅拌强度过大，会
损坏设备的机械强度，消耗电能，使生物膜过早剥离。
因此，必须选择适宜的转盘转速。
⑷生物转盘的类型
随着生物转盘技术的发展，好氧生物转盘出现了多种形式，
①电力机械驱动生物转盘
这是生物转盘的常见形式。
②空气驱动生物转盘
即利用空气作为动力来驱动转盘转动的。
在转盘的外周设有空气罩，在转盘下侧设有曝气管，在管上均等地安装扩散器，空气从扩散器均匀地吹向空气罩，均生浮力使转盘转动。
特
点是：氧化槽内废水溶解氧浓度高，在相同的负荷条件下，BOD的去除率较高；生物膜较薄，但有较强的活性；简化了驱动装置，并可通过调节阀改变空气流量，从而改变转盘的转速；操作维护和管理方便。
③与曝气池组合式生物转盘
这是一种效果好、效率高、比较经济的处理设备。
在曝气池上侧设生物转盘，转盘用空气驱动，盘片的40％浸没于水中，可提高原有设备处理能力和处理效率，减少占地面积，生物量高，活性强，污泥量少且易于沉淀，动力消耗少，而且附加设备费用低。
④藻类生物转盘
这是为去除二级处理出水中的无机营养物质，控制水体富营养化而提出的设计方案，主要特点是加大了盘间的距离，增加受光面，接种经筛选的藻类，在盘片上形成菌藻共生体系。
藻类光合作用释放出的氧，提高了废水中的溶解氧，为好氧微生物提供了丰富的氧源，而微生物代谢所放出的二氧化碳则为藻类利用的主要碳源。
在菌藻共生的作用下，废水得到净化。
⑤水动生物转盘
这是利用水流带动转盘旋转的形式，
可通过废水落差驱动或射流带动生物转盘，不需要电能，可提高净化效率，节省动力消耗。
