污水的好氧生物处理一生物膜法市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

第三章 污水好氧生物处理(一)生物膜法第二节第二节第二节第二节 生物滤池生物滤池生物滤池生物滤池第三节第三节 生物转盘生物转盘第四节第四节 生物接触氧化法生物接触氧化法 第五节第五节 生物流化床生物流化床第一节第一节第一节第一节 基本原理基本原理基本原理基本原理第1页真菌藻类原生动物后生动物一些肉眼可见蠕虫、昆虫幼虫细菌（好氧、厌氧、兼性）1.生物膜组成一、生物膜结构与净化机理第一节第一节 生物膜法基本原理生物膜法基本原理第2页2、生物膜结构 膜表面吸收营养和溶解氧轻易，微生物生长繁殖快速，形成了好氧微生物和兼性微生物组成好氧层（12mm）。内部营养和溶解氧供给条件差，生长繁殖受到限制，好氧微生物难以生活，形成了厌氧微生物和兼性微生物组成厌氧层。第3页3、净化有机物机理（1）吸附水中有机物（2）好氧降解：在生物膜表层0.1-2mm（3）厌氧降解（4）生物膜上原生生物和微型后生动物食物链第4页二、生物膜法主要特征1）对对水水质质、水量、水量变动变动有有较较强强适适应应性；性；2）污污泥沉降性能良好，宜于固液分离；泥沉降性能良好，宜于固液分离；3）能）能处处理低理低浓浓度度污污水，使水，使BOD5=2030mg污污水水 降至降至510mg/l；4）易于）易于维护维护运行、运行、节节能能。第5页三、生物膜法流程第6页建设中生物滤池第二节 生 物 滤 池第7页一、生物滤池结构第8页第9页经典生物滤池结构经典生物滤池结构 滤 床 布水设备排水系统自然通风，不设曝气系统。自然通风，不设曝气系统。第10页1.几个常见滤料 比表面比表面积积在在81195m2/m3孔隙率孔隙率为为9395比表面比表面积积65100m2/m3孔隙率孔隙率4550比表面比表面积积在在98340m2/m3孔隙率孔隙率为为9395 第11页第12页 比重小，孔隙率高，滤床高度不但能够提升，比重小，孔隙率高，滤床高度不但能够提升，而且能够采取双层或多层结构。而且能够采取双层或多层结构。国外普通采取双层滤床，高国外普通采取双层滤床，高7m左右；国内常采左右；国内常采取多层取多层“塔式塔式”结构，高度在结构，高度在10m以上。以上。滤床高度：滤床高度：1 12.5m2.5m。孔隙率低，滤床过高会影响通风；孔隙率低，滤床过高会影响通风；太重太重,过高会影响排水系统和滤池基础结构。过高会影响排水系统和滤池基础结构。滤床高度同滤料种类关系滤床高度同滤料种类关系 石质拳状滤料石质拳状滤料塑料滤料塑料滤料第13页2、布 水 设 备 为使污水能均匀地分布在整个滤床表面上生物滤池布水设备分为两类固定式喷嘴布水系统移动式（惯用回转式）布水器第14页第15页第16页第17页3、排 水 系 统 作用搜集污水与生物膜确保通风支撑滤料组成排水假底池底集水沟第18页第19页第20页优点：优点：处理效果好，处理效果好，BOD5去除率可达去除率可达90%以上，以上，出水出水BOD5可下降到可下降到25mg/L以下，硝酸盐含量在以下，硝酸盐含量在10mg/L左右，出水水质稳定。左右，出水水质稳定。缺点：缺点：占地面占地面积积大，易于堵塞，影响大，易于堵塞，影响环环境境卫卫生。生。2、普通生物滤池滤滤料粒径料粒径较较小小(2570mm)，滤滤料料层层高度通常只有高度通常只有23m左右，多左右，多不采取回流办法；不采取回流办法；第一代工艺第21页3、高负荷生物滤池第二代工艺处理水回流：处理水回流：（1 1）能够均化与稳定进水水质；）能够均化与稳定进水水质；（2 2）加大水力负荷及时地冲刷过厚和老化生物膜，）加大水力负荷及时地冲刷过厚和老化生物膜，加速生物膜更新，抑制厌氧层发育，使生物膜保加速生物膜更新，抑制厌氧层发育，使生物膜保 持较高活性；持较高活性；（3 3）抑制滤池蝇过分滋长，减轻臭味。）抑制滤池蝇过分滋长，减轻臭味。经过经过限制限制进进水水BOD5和采取和采取处处理水回流等技理水回流等技术办术办法，法，大幅度地提升了大幅度地提升了滤滤池池负负荷率荷率第22页4、塔式生物滤池（1）内部形成）内部形成较较强强拔拔风风状状态态，通，通风风良好，良好，污污水、空水、空 气、气、滤滤料接触充分，充氧效果良好，料接触充分，充氧效果良好，传质传质速度快；速度快；（2）高）高负负荷率，水力荷率，水力负负荷荷为为高高负负荷生物荷生物滤滤池池210倍，倍，生物膜活性高，生物膜活性高，净净化效率也化效率也较较高；高；（3）滤层滤层内部分内部分层层，能，能够够承受承受较较高有机高有机污污染物染物 冲冲击负击负荷。荷。高度达高度达20m之多，常采取回流之多，常采取回流办办法。法。采取塑料采取塑料滤滤料。料。第三代生物滤池 工艺特点：工艺特点：第23页5、曝气生物滤池（、曝气生物滤池（Biological Aerated Filter，BAF）集生物氧化和截留悬浮固体于一体，并节约了后续二次沉淀池。第24页 国内上万吨规模曝国内上万吨规模曝气生物滤池工艺污水处气生物滤池工艺污水处理厂约理厂约3030家左右。家左右。曝气生物滤池建设曝气生物滤池建设难度比较大，建设成本、难度比较大，建设成本、运行成本也不算太低，运行成本也不算太低，反冲洗也比较麻烦，对反冲洗也比较麻烦，对自控要求较高，但该工自控要求较高，但该工艺对低浓度废水、污水艺对低浓度废水、污水深度处理适用性很好，深度处理适用性很好，硝化效果尤其好。硝化效果尤其好。马栏河模型 第25页三、生物滤池法流程1、普通生物滤池流程第26页挂膜量温度控制布水六、生物滤池运行及其经验第27页工程实例 广东省肇庆市蓝带啤酒厂，年产广东省肇庆市蓝带啤酒厂，年产20万万T蓝带啤酒。蓝带蓝带啤酒。蓝带啤酒厂污水处理站设计污水处理量为啤酒厂污水处理站设计污水处理量为6000m3/d，设计污，设计污水水质为：水水质为：COD3000mg/L，BOD5=800 mg/L，SS300 mg/L，色度，色度100，PH69，温度，温度40。要求处理后出水水质到达广东省污水排放标准二级二类要求处理后出水水质到达广东省污水排放标准二级二类标准。标准。COD110 mg/L，BOD550 mg/L，SS100 mg/L，色度，色度80，PH69。第28页第二节 生 物 转 盘第29页1954年在德国建立第一座生物转盘污水厂。生物转盘技术含有一系列优点，在国际范围内到广泛应用，是一个净化效果好、能源消耗低生物处理技术。生 物 转 盘第30页一、生物转盘结构第31页二、工作原理去除废水中有机物机理和生物滤池基本相同。第32页第33页第34页第35页工程实例 济南市南郊宾馆污水净化站采取生物转盘为主体二级生化处理工艺，近期安装二组直径为3 m转盘，其中一级为三级转盘，另一组为四级转盘。二组转盘并联运行处理流量42 m3/h（1000 m3/d）。缺点：受气温影响大，卫生条件不好。第36页第三节 生物接触氧化法 第37页 也称作淹没式生物滤池，它是指在反应池中设置惰性填料，已经预先充氧曝气污水浸没并流经全部填料，污水中有机物与填料上生物膜广泛接触，在微生物新陈代谢作用下污染物得到去除。一、概述第38页二、生物接触氧化池结构接触氧化池结构示例接触氧化池结构示例第39页接触氧化池外观图接触氧化池外观图第40页接触氧化池反应区结构接触氧化池反应区结构第41页框架与生物填料框架与生物填料第42页框架与生物填料框架与生物填料第43页反应区曝气系统布置反应区曝气系统布置第44页第45页曝气装置安装曝气装置安装 第46页酚醛树脂蜂窝填料酚醛树脂蜂窝填料惯用填料类型惯用填料类型聚乙烯蜂窝填料聚乙烯蜂窝填料第47页正六角行蜂窝状斜管正六角行蜂窝状斜管聚乙烯蜂窝填料聚乙烯蜂窝填料第48页半半软软性性填填料料第49页弹性立体填料弹性立体填料YHTYHT型弹性生物环填料型弹性生物环填料第50页软性、复合填料软性、复合填料组合填料组合填料软性纤维填料软性纤维填料第51页生物接触氧化法填料生物接触氧化法填料第52页立体弹性填料立体弹性填料第53页漂浮填料漂浮填料第54页新型纤维网状填料新型纤维网状填料第55页新型三维立体网状填料新型三维立体网状填料第56页三、生物接触氧化法特点(1)(1)含有较高微生物浓度，普通可达含有较高微生物浓度，普通可达1020g/L；(2)(2)不需污泥回流，没有污泥膨胀问题；不需污泥回流，没有污泥膨胀问题；(3)(3)含有较强耐冲击负荷能力；含有较强耐冲击负荷能力；(4)(4)生物膜含有丰富生物相，污泥产量低。生物膜含有丰富生物相，污泥产量低。缺点：填料易堵塞和更换，运行费用较高。第57页六、生物接触氧化池设计计算式中：式中：qv平均日平均日设计污设计污水量，水量，m3/d；s0、se分分别为进别为进水与出水水与出水BOD5，mg/L；Nv有机容有机容积负积负荷率，荷率，kg(BOD5)/(m3d)(城市城市污污水可用水可用1.01.8)。1生物接触氧化池有效容积（即填料体积）生物接触氧化池有效容积（即填料体积）V V第58页式中：式中：h0填料高度，普通采取填料高度，普通采取3.0m；A1每座池子面每座池子面积积,m2,普通普通25m2。2 2生物接触氧化池总面积生物接触氧化池总面积A A和座数和座数n n第59页式中：h1超高，0.50.6m；h2填料层上水深，0.40.5m；h3填料至池底高度，0.51.5m。3.池深池深h第60页式中：式中：D01m3污污水水所所需需气气量量，m3/m3，普普通通为为1520 m3/m3。4.有效停留有效停留时间时间t 5.空气量空气量D和空气管道系和空气管道系统计统计算算第61页 工程实例工程实例河南江海啤酒河南江海啤酒业业有限企有限企业业（原（原为郑为郑州市啤酒厂）州市啤酒厂）废废水水处处理一理一期工程：期工程：设计设计水量水量Q2400 m3/d，设计设计水水质为质为CODcr1500mg/L,BOD5900mg/L,SS500mg/L，PH69。设计设计出水水出水水质质要求到达要求到达污污水水综综合排放合排放标标准准GB8978-1996二二级标级标准：准：CODcr150mg/L,BOD560mg/L,SS200mg/L，PH69。第62页该废水治理一期工程工艺流程以下：该废水治理一期工程工艺流程以下：该废水治理一期工程工艺流程以下：该废水治理一期工程工艺流程以下：生物接触氧化池采取二段生物接触氧化，设计填料容积负荷率为2Kg BOD5/(m3/d),池内设组合软性填料，高度为3m。一、二氧化池停留时间分别为4.68h和2.34h，池总高度均为4.8m。该工艺运行结果表明能到达设计要求。第63页第四节 生物流化床第64页一、生物流化床工作原理 流化床是以砂、活性炭、流化床是以砂、活性炭、焦炭一类较小惰性颗粒为载焦炭一类较小惰性颗粒为载体充填在床内，载体表面被体充填在床内，载体表面被覆着生物膜，其质变轻，污覆着生物膜，其质变轻，污水以一定流速从下向上流动，水以一定流速从下向上流动，使载体处于流化状态。使载体处于流化状态。第65页二、流化床类型 依据生物流化床供氧、脱膜和床体结构不依据生物流化床供氧、脱膜和床体结构不一样，好氧生物流化床主要有两种类型：一样，好氧生物流化床主要有两种类型：两相生物流化床三相生物流化床 流化床流化床第66页1、两相生物流化床第67页2、三相生物流化床第68页 三相流化床设备较简单，操作亦较轻易，另外，能耗也较二相流化床低。三相生物流化床是气、液、固三相直接在流化床体三相生物流化床是气、液、固三相直接在流化床体内进行生化反应，不另设充氧设备和脱膜设备，载体表内进行生化反应，不另设充氧设备和脱膜设备，载体表面生物膜依靠气体搅动作用，使颗粒之间猛烈摩擦而脱面生物膜依靠气体搅动作用，使颗粒之间猛烈摩擦而脱落。落。三相生物流化床设计应注意预防气泡在床内合并成大气泡而影响充氧效率。充氧方式充氧方式减压释放空气充氧减压释放空气充氧射流曝气充氧射流曝气充氧第69页