生物膜法省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

3.2 生物膜法第1页 生物膜法是与活性污泥法平行发展一个污水处理技术方法；实质是使细菌类微生物和原生动物、后生动物类微型动物附着在滤料或一些载体上，并在其上形成膜状生物污泥-生物膜 生物膜法历史及发展：1865年德国科学家发觉生物过滤作用；1893年英国将污水喷洒在粗滤料上，作为膜生物反应器生物滤池问世；20世纪2030年代建造了许多生物膜反应器；40-50年代生物滤池逐步被活性污泥取代趋势；70年代新反应器以独特优势受关注。活性污泥法中微生物是呈悬浮状态，属于悬浮生长体系；而生物膜法中生物呈附着膜状，属于附着生长系统或固定膜工艺。1.1.概概 述述第2页一、生物膜法基本流程一、生物膜法基本流程初沉池初沉池作用：去除大部分悬浮固体物质，预防生物膜反应器堵塞，尤其对空隙小填料是非常必要。二沉池二沉池作用：去除脱落生物膜，提升出水水质出水回流出水回流作用：提升生物膜反应器水力负荷，加大水流对生物膜冲刷作用，更新生物膜，防止生物膜过量累积，从而维持良好生物膜活性和适当膜厚度。生物膜反应器处理水原污水第3页二、生物膜结构及净化机理二、生物膜结构及净化机理 1、结构 1 1 1 1）结构：从外面到里面次序为污结构：从外面到里面次序为污 水、流动水层、附着水层、水、流动水层、附着水层、生物膜（分为好氧层和厌氧生物膜（分为好氧层和厌氧 层）、滤料。层）、滤料。2 2）挂膜：污水流经滤料，污水和细）挂膜：污水流经滤料，污水和细 菌附着在有机物被分解形成菌附着在有机物被分解形成 生物膜并逐步成熟。生物膜并逐步成熟。3)3)生物膜特征:高度亲水物质，同时 也是微生物高度密集物质。4)生物膜成熟标志：真正生态系组成及对 有机物降解功效都到达了平衡状态。5）生物膜生长阶段：潜伏期、生长久（20-30d）第4页2、生物膜净化污水机理及优势 1）生物膜表面积大，能大量吸附水中有机物 2 2）有机物降解是在生物膜表层有机物降解是在生物膜表层0.1-2mm0.1-2mm好氧生物膜内进行好氧生物膜内进行 3）各种物质传递过程：空气 流动水层附着水层生物膜微生物呼吸污染物流动水层附着水层生物膜生物降解 H2O附着水层流动水层 CO2、H2S、NH3水层溢入空气中微生物代谢产物4）厌氧层与好氧层关系 厌氧层与好氧层到达生态平衡5）理想生物膜法情况 减缓老化，防止厌氧层过分生长，加紧好 氧层更新，不使膜集中脱落。第5页 4）分段运行与优势菌种 分多段运行，每段繁衍于本段水质相适应微生物 1、生物相方面特征三、生物膜处理法主要特征 1）微生物多样化 生物相生物膜上生物种类，数量及其生活状态概括。细菌、真菌|微型动物|滤池蝇含有抑制生物膜过速增加功效线虫 含有很好生物膜，促进其脱落功效 2）生物食物链长 生物膜上食物链要长于活性污泥污泥量少于活性污泥系统3）能够存活世代时间长微生物SRT与HRT无关第6页2、处理工艺方面特征1）对水质、水量变动有较强适应性 一段时间中止进水，对生物膜也不会有致命影响，通水后易恢复2）污泥沉淀性良好污泥比重较大 3）能够处理低浓度废水 活性污泥：不适合处理低浓度污水，若BOD长久低于50-60 mg/L，会影响污泥絮体形成。生物膜：20-30mg/L时，能降解到5-10mg/L4）易于维护运行，节能，动力费用低第7页 以土壤自净原理为依据，在污水浇灌实践基础上发展 需要有预处理及二沉池 早期生物滤池（普通生物滤池）水量负荷低，（1-4m/m.d）；BOD负荷0.1-0.4kg/m.d 高负荷生物滤池 塔式生物滤池限制进水BOD浓度200mg/l），经常采取回流水稀释。水量负荷提升3.0倍至40m/m.d;BOD负荷上升至0.5-2.5kg/m.d。径高比1：61：8，H=26米，通风良好，处理占地，水量80-200m/m.dBOD负荷2-3 kg/m.d2.2.生物滤池生物滤池第8页一、生物滤池工作原理含有污染物废水从上而下从长有丰富生物膜滤料空隙间流过，与生物膜中微生物充分接触，其中有机污染物被微生物吸附并深入降解，使得废水得以净化；主要净化功效是依靠滤料表面生物膜对废水中有机物吸附氧化作用。第9页二、影响生物滤池功效主要原因1、滤床比表面积和孔隙率 滤床比表面积和孔隙率愈大，扩大传质界面，促进水流紊动，有利于提升净化功效。2、滤床高度 有机物去除效果随滤床深度增加而提升，但去除速率却随深度增 加而降低。3、有机负荷与水力负荷 有机负荷较高，生物膜增加较快，引发滤料堵塞，需要调整水力负荷，水力负荷增加，提升水力冲刷力，维持生物膜厚度。4、回流 5、供氧第10页三、普通生物滤池1、结构 普通生物滤池又称滴滤池，水力负荷和BOD负荷低。第11页 池壁：分为有孔池壁和无孔池壁。池底：支撑滤料和排除处理后水，池底四面设置通风口。1）池体：2）滤料：质坚，稳定性好适于生物膜附着 适于污水流动有较高比表面积 有较大孔隙比 就地取材3）布水装置目：是将废水均匀地喷洒在滤料上主要有两种：固定式布水装置、旋转式布水装置4）排水系统 不淤流速0.7m/s 渗水装置：与池底距离0.4m第12页2、普通生物滤池设计与计算 工作层填料粒径为2540mm，厚度为1.31.8m；承托层填料 粒径为70100mm，厚度为0.2m。正常气温条件处理城市废水时，表面水力负荷为13 m3/m2.d，BOD5容积负荷为0.150.30kgBOD5/m3.d，BOD5去除率普通为 8595%；池壁四面通风口面积不应小于滤池表面积1%；滤池数不应小于2座。滤料容积：按负荷率计算 BOD负荷率（gBOD/m.d）水力负荷率(m/m滤料.d)滤料选定、容积与滤池结构工艺设计，布水装置系统计算与设计1）设计内容：2）设计参数：第13页四、高负荷生物滤池1、结构 高负荷生物滤池是生物滤池第二代工艺。1）高负荷生物滤池池体：平面上多为圆形。滤料层高普通为2m。2）高负荷生物滤池布水：多使用旋转式布水器。3）高负荷生物滤池滤料：轻质、高强、耐腐蚀第14页1）适用：处理浓度和流量改变浓度比较大水。进水水质要求：BOD52.1，对数增殖期 二段，F/M0.5，减速增殖期或内源呼吸期第45页5.5.生物流化床生物流化床 流化床是以砂、活性炭、焦炭一类较小惰性颗粒为载体充流化床是以砂、活性炭、焦炭一类较小惰性颗粒为载体充填在床内，载体表面被覆着生物膜，污水以一定流速从下填在床内，载体表面被覆着生物膜，污水以一定流速从下向上流动，使载体处于流化状态。向上流动，使载体处于流化状态。一、结构 1）床体：平面多呈圆形，多有钢板焊制，也能够由钢筋混凝土浇灌砌制。2）载体：是生物流化床关键部件。3）布水装置：对生物流化床能够发挥正常净化功效主要步骤，又是填料承托层。第46页二、工艺类型 1、液流动力流化床（二相）2、气流动力流化床（三相流化床）3、机械搅拌流化床第47页