污染控制生物膜法省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第二节 生物膜法n利用附着于填料表面上生物膜氧化分解废水中有机污染物，到达净水目标。反反反反应应应应器器器器中中中中微微微微生生生生物物物物附附附附着着着着在在在在载载载载体体体体表表表表面面面面上上上上形形形形成成成成一一一一个个个个生生生生物物物物膜膜膜膜，当当当当废废废废水水水水流流流流经经经经其其其其表表表表面面面面时时时时，生生生生物物物物膜膜膜膜、水水水水和和和和空空空空气气气气相相相相互互互互接接接接触触触触，发生生物化学反应（附着生长发生生物化学反应（附着生长发生生物化学反应（附着生长发生生物化学反应（附着生长）。）。）。）。固固固固着着着着于于于于固固固固体体体体表表表表面面面面上上上上微微微微生生生生物物物物对对对对废废废废水水水水水水水水质质质质、水水水水量量量量改改改改变变变变有有有有较较较较强强强强适适适适应应应应性性性性；和和和和活活活活性性性性污污污污泥泥泥泥法法法法相相相相比比比比，管管管管理理理理较较较较方方方方便便便便；因因因因为为为为微微微微生生生生物物物物固固固固着着着着于于于于固固固固体体体体表表表表面面面面，即即即即使使使使增增增增殖殖殖殖速速速速度度度度较较较较慢慢慢慢微微微微生生生生物物物物也也也也能生息，从而组成了稳定生态系。能生息，从而组成了稳定生态系。能生息，从而组成了稳定生态系。能生息，从而组成了稳定生态系。1第1页生物膜传质示意图生物膜传质示意图2第2页一、生物膜法净化机理一、生物膜法净化机理n生物膜形成（挂膜）生物膜形成（挂膜）n生物膜更新生物膜更新n净化效果影响原因净化效果影响原因3第3页1.生物膜形成（挂膜）生物膜形成（挂膜）n吸附作用：微生物附着在填料表面；n微生物生长：利用水中有机物为营养，取得能量和生命物质，在填料表面生长繁殖；4第4页2.生物膜更新生物膜更新n有机物好氧代谢：有机物好氧代谢：n表面生物膜微生物养料、氧气充分，生长旺盛，菌膜厚度增表面生物膜微生物养料、氧气充分，生长旺盛，菌膜厚度增加代谢能力强；加代谢能力强；n生物膜剥离：生物膜剥离：n内层生物膜以厌氧微生物为主，代谢产物（内层生物膜以厌氧微生物为主，代谢产物（H2S、NH3、CH4）等作用造成生物膜附着力减弱，在外部作用下剥离，成为）等作用造成生物膜附着力减弱，在外部作用下剥离，成为原生动物（噬膜微型动物）食物；原生动物（噬膜微型动物）食物；5第5页3.净化效果影响原因净化效果影响原因n生物膜特征：菌膜厚度普通1-2mm；n废水特征：溶氧量、流动特征等。6第6页二、惯用生物膜法废水处理工艺二、惯用生物膜法废水处理工艺n生物滤池（滴滤池）生物滤池（滴滤池）n塔式生物滤池塔式生物滤池n生物转盘n生物流化床7第7页生物生物滤池池生物生物滤池于池于1889年在年在劳伦斯斯试验厂首厂首先开始研究，先开始研究，19后期在美国开始了大后期在美国开始了大规模模应用，用，20世世纪70年代逐步被好氧法代替，年代逐步被好氧法代替，伴随新型伴随新型滤料不停料不停诞生，生物生，生物滤池池又得到了又得到了改进，应用范围不停扩大改进，应用范围不停扩大。8第8页生物滤池结构生物滤池结构 生物滤池由滤床、布水装置和排水系统生物滤池由滤床、布水装置和排水系统三部分组成。三部分组成。9第9页n池壁池壁n滤料滤料n布水系统布水系统n排水系统排水系统10第10页1 1、滤、滤 床床 滤床由滤料组成。滤料是微生物生长栖息场所，滤床由滤料组成。滤料是微生物生长栖息场所，滤床由滤料组成。滤料是微生物生长栖息场所，滤床由滤料组成。滤料是微生物生长栖息场所，理想滤料应具备下述特征：理想滤料应具备下述特征：理想滤料应具备下述特征：理想滤料应具备下述特征：单位体积滤料表面积要大单位体积滤料表面积要大单位体积滤料表面积要大单位体积滤料表面积要大 有足够空隙率，确保通风有足够空隙率，确保通风有足够空隙率，确保通风有足够空隙率，确保通风 物理化学性物理化学性物理化学性物理化学性质稳质稳定定定定 对对微生物增殖无危害作用微生物增殖无危害作用微生物增殖无危害作用微生物增殖无危害作用 有一定机械强度；有一定机械强度；有一定机械强度；有一定机械强度；价格低廉。价格低廉。价格低廉。价格低廉。11第11页滤料料12第12页 早期主要以早期主要以拳状碎石拳状碎石为滤料，为滤料，60 60年代中期塑料工业发展起来以后，塑年代中期塑料工业发展起来以后，塑料滤料开始被广泛采取。料滤料开始被广泛采取。13第13页布水布水设备n n布水布水布水布水设备设备有有有有固定式固定式固定式固定式和和和和可动式可动式可动式可动式两种。两种。两种。两种。14第14页15第15页旋旋转布水器布水器16第16页排水系排水系统 要确保不要确保不要确保不要确保不积积淤流速淤流速淤流速淤流速(通常采取通常采取通常采取通常采取0.60.6mms)s)，排水渠穿排水渠穿排水渠穿排水渠穿过过池壁地方，池壁地方，池壁地方，池壁地方，应设应设排水和通排水和通排水和通排水和通风风孔洞，通孔洞，通孔洞，通孔洞，通风风面面面面积应积应大大大大于于于于过过水断面。排水口可水断面。排水口可水断面。排水口可水断面。排水口可设设于池壁一于池壁一于池壁一于池壁一侧侧或数或数或数或数侧侧，但通，但通，但通，但通风风口必口必口必口必须须均匀分布于池壁两均匀分布于池壁两均匀分布于池壁两均匀分布于池壁两对边对边或四面。或四面。或四面。或四面。17第17页1.2生物生物滤池工池工艺类型及型及经典典应用用生物生物滤池分池分为普通生物滤池普通生物滤池、高高负荷生物滤池和负荷生物滤池和超超负荷生物荷生物滤池（池（塔式塔式生物滤池）。生物滤池）。18第18页普通生物滤池普通生物滤池1 1主要结构参数：主要结构参数：（1 1）滤滤料料普普通通为为天天然然滤滤料料：碎碎石石、炉炉渣渣、卵石等卵石等（2 2）滤料高度）滤料高度1.31.8m 1.31.8m 滤料直径滤料直径 d=2570mmd=2570mm 承托厚度承托厚度 0.2m0.2m，滤料总高滤料总高1.52.01.52.0米米（3 3）布水：采取固定式喷嘴布水系统）布水：采取固定式喷嘴布水系统19第19页 2 2工艺设计参数：工艺设计参数：水力负荷水力负荷q=1 3（m3/m2d）;有机负荷有机负荷Fw=0.1 0.25kgBOD/m3d;BODBOD去除率去除率 8095%;8095%;出水出水BOD25mg/L,NOBOD25mg/L,NO-3 3 3 310mg/L10mg/L3.3.主要优缺点：主要优缺点：优点：优点：（1）处理效果很好）处理效果很好（2）运行稳定，节约能源）运行稳定，节约能源（3）操作方便，易维护管理）操作方便，易维护管理20第20页缺点：缺点：n占占地地面面积积大大，仅仅适适合合1000m1000m3 3/d/d以以下小型污水处理厂；下小型污水处理厂；n滤料易堵塞；滤料易堵塞；n易产生灰蝇，卫生条件差；易产生灰蝇，卫生条件差；n喷洒污水，散发臭味。喷洒污水，散发臭味。21第21页高负荷生物滤池高负荷生物滤池 布布水水普普通通采采取取旋旋转转布布水水，负负荷荷高高，但但不不适适合进水浓度较高废水合进水浓度较高废水22第22页特点总结：特点总结：特点总结：特点总结：1)BOD负荷高滤池，生物膜增加快，对水力冲负荷高滤池，生物膜增加快，对水力冲刷要求也就迫切刷要求也就迫切。2)BOD负荷高滤池，要求通风条件好，在采取负荷高滤池，要求通风条件好，在采取自然通风条件下，就要求滤料孔隙率大和阻力自然通风条件下，就要求滤料孔隙率大和阻力小小。23第23页3)3)BODBOD负荷低生物滤池氧化分解程度就高，污泥量负荷低生物滤池氧化分解程度就高，污泥量负荷低生物滤池氧化分解程度就高，污泥量负荷低生物滤池氧化分解程度就高，污泥量少而稳定，出水中有较高溶解氧少而稳定，出水中有较高溶解氧少而稳定，出水中有较高溶解氧少而稳定，出水中有较高溶解氧，2 2、组组成系成系成系成系统统 初沉池、生物滤池、二次沉淀池初沉池、生物滤池、二次沉淀池初沉池、生物滤池、二次沉淀池初沉池、生物滤池、二次沉淀池组组合而成，合而成，合而成，合而成，其其其其组组合型式有合型式有合型式有合型式有单级运行系统单级运行系统单级运行系统单级运行系统、多级运行系统和交多级运行系统和交多级运行系统和交多级运行系统和交替运行系统替运行系统替运行系统替运行系统。24第24页传统生物滤池改进：传统生物滤池改进：n改进供氧、传质；n提升填料比表面积；n提升设备处理能力和效果；n降低池蝇、气味，改进卫生条件。25第25页2.塔塔式式生生物物滤滤池池26第26页1）“塔滤塔滤”主要特征：主要特征：n水力负荷高：n30-200m3/(m2d)，BOD可大于500mg/L，BOD负荷-3000g/(m3d)；n塔式滤池内部紊流强烈、通风好：n塔高8-24m，径高比1:6-1:8，内部环境有利于微生物膜更新和有机物降解。27第27页2)“塔滤塔滤”结构：结构：n塔身：n砖、钢塑料面板或混凝土结构，格栅分隔填料层，层高200m2/m3）、轻质、n易成膜、利于膜排泄、易短路，普通稳定运行2-3年；29第29页斜交织塑料波纹板滤料：n比表面积略小，布水性能不好，易短路、易堵塞、通风不好、原料短缺、加工难；30第30页焦炭、炉渣、陶瓷滤料：n比表面积大、布水均匀、空隙小、易堵塞，重量大；n适宜负荷低、生物膜生长慢污水；n焦炭、炉渣廉价；31第31页4)布水器、通风和排水系统：32第32页布水器：n固定喷嘴式、旋转布水式和移动式。n以旋转布水式为主。利用水压头（5-10kPa）为旋转动力33第33页通风：n普通按气水比（100-150）：1确定风机n按需氧量计算（氧利用率8%）。34第34页3.生物转盘n组成：n盘片、废水处理槽、转动轴和驱动装置。n材料：n盘片材料多为硬质聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚乙烯泡沫板、聚酯玻璃钢、铝板等。n转盘布置：n单轴单级、单轴多级和多轴多级35第35页36第36页37第37页优点：n无堵塞现象和污泥膨胀现象，适宜处理高浓度有机废水，耐负荷突变，脱落生物膜易沉淀，便于管理、运行费用低；38第38页处理效果39第39页缺点：n当前建设费用较高，占地面积大。40第40页41第41页