,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,LOGO,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,第,17,讲：生物膜法,第17讲：生物膜法,生物膜法的主要内容,第一节,生物膜及其净化机理,第二节,生物滤池,第三节,生物转盘,第四节,生物接触氧化法,第五节,生物流化床,生物膜法的主要内容第一节 生物膜及其净化机理,一、生物膜及其净化机理,生物膜法：,通过附着在载体或介质表面上的细菌等微生物生长繁殖，形成膜状活性生物污泥来降解污水中的有机物的生物处理方法。,生物膜中的微生物群体：,好氧菌、厌氧菌、兼氧菌；真菌、藻类、原生动物、蚊蝇幼虫等。,一、生物膜及其净化机理生物膜法：通过附着在载体或介质表面上的,第17讲：生物膜法的基本原理、生物滤池课件,生物膜的结构,流动水层：,呈流动状态，与附着水层进行传质，如有机物、营养物、,O,2,、代谢产物；,附着水层：,相对静止；有机物等由流动层进入附着层（浓度梯度和紊动扩散作用），再进一步进入生物膜层；,好氧层：,有机物分解（大部分）；,厌氧层：,厌氧消化，促进生物膜脱落。,生物膜的结构流动水层：呈流动状态，与附着水层进行传质，如有机,生物膜中的代谢作用,传质过程：,污染物和溶解氧由流动水层向附着水层和生物膜表面扩散传质过程；,生物膜吸附作用：,污染物和溶解氧被生物膜吸附捕集；,生物膜分解代谢过,程：,在氧的参与下，污染物被生物膜中的微生物代谢分解，同时微生物生长繁殖，生物膜不断增长；,产物的排出过程：,代谢产物扩散排出生物膜和附着水层，进入流动水层；,生物膜更新过程：,当生物膜生长到一定厚度时，生物膜内厌氧层过厚，代谢产物过多，生态系统会遭到破坏，生物膜老化脱落。脱落处再生长新的生物膜。,生物膜中的代谢作用传质过程：污染物和溶解氧由流动水层向附着水,内因：,厌氧菌营养耗尽而死亡，其附着力降低，很快脱落；,气态代谢产物不断逸出，破坏了好氧层生态的稳定，使二者失去了平衡，生物膜老化；,气态产物的积累，将膜顶起。,外因：,水流的冲刷作用，加大水量，则冲刷力增大。,生物膜脱落的原因,内因：生物膜脱落的原因,生物膜法中的微生物,生物膜法中的微生物,生物膜法的主要特点,生物膜中微生物种群丰富，有好氧菌、厌氧菌等；附着生长，泥龄长，适合消化细菌等世代周期长的微生物；污泥量是活性污泥法的,3/4,，而且沉降性能好。,生物膜中优势菌种分层生长，传质条件好，可处理低浓度废水，而活性污泥为,50-60mg/L,就容易恶化。,工艺过程稳定，适应性强：间歇、耐冲击、低温。,动力消耗少，运行管理方便，无污泥膨胀现象。,生物膜法的主要特点生物膜中微生物种群丰富，有好氧菌、厌氧菌等,生物膜法的特征,在微生物学方面的特征：,参与净化微生物的多样性,净化反应进程分段进行,食物链长,硝化菌及脱氮菌能够得到良好的增殖,在净化功能方面的特征：,具有高度的硝与脱氮功能,对水质水量的变动有较强的适用性,能处理低浓度废水,在维护管理方面的特征：,节能，动力费用低；,易于固液分离；,污泥的产率低,生物膜法的特征在微生物学方面的特征：在维护管理方面的特征：,生物膜法的分类,填充式生物膜法：,填料（载体）不被污水浸没，自然通风或强制通风供氧，污水流过填料表面或盘片旋转浸过污水。（生物滤池、生物转盘）,浸没式生物膜法：,填料完全浸没于水中，一般采用鼓风供氧。（接触氧化、生物流化床）,固定床生物膜法：,生物滤池,生物接触氧化法,流动床生物膜法：,流化床,移动床,生物膜法的分类填充式生物膜法：填料（载体）不被污水浸没，自然,二、生物滤池,普通生物滤池的工作原理：,将污水喷洒在由粒立状介质堆积起来的滤料上，污水从上部喷淋下来，经过堆积的滤料层，滤料表面的生物膜将污水净化,。,供氧由自然通风完成，氧气通过滤料的空隙，传递到流动水层、附着水层、好氧层。,生物滤池的分类：,普通生物滤池,高负荷生物滤池,塔式生物滤池,二、生物滤池普通生物滤池的工作原理：将污水喷洒在由粒立状介质,1,、普通生物滤池基本工艺流程,1、普通生物滤池基本工艺流程,普通生物滤池结构示意图,普通生物滤池结构示意图,普通生物滤池结构示意图,构造：,池体、滤料、布水装置、渗水装置、排水系统,普通生物滤池结构示意图构造：池体、滤料、布水装置、渗水装置,固定式布水装置 旋转式布水装置,布水装置,固定式布水装置,具有较大的比表面积，以利于形成较高的生物量；,较大的孔隙率，以利于氧的供应和氧的传递；,具有较高的机械强度，耐腐蚀性强；,本身不被微生物分解，不抑制微生物，化学稳定性好；,廉价，能就地取材。,对滤料的要求,具有较大的比表面积，以利于形成较高的生物量；对滤料的要求,滤料的类型,块状滤料：,多呈实心拳状，如碎石、卵石、炉渣、焦炭及烧结的陶土块等。密度介于,5001500kg/m,3,、空隙度40%50%。,平面或曲面滤料,成型散体滤料：,如由陶瓷、塑料或金属制成的圆环、短管等，密度介于,100600 kg/m,3,之间，空隙度70%90%,成型板状滤料：,由聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯及聚苯乙烯等塑料制成，平板和波纹板交替排列，按层充填在滤池内。这种滤料的密度较小，一般为,40100 kg/m,3,，而空隙度则高达90%97%,成型块状滤料：,由各种塑料制成。,滤料的类型块状滤料：多呈实心拳状，如碎石、卵石、炉渣、焦炭及,滤料的类型,滤料的类型,采用自然通风供氧，动力消耗少；,污水处理效果好；,进水的水力负荷较低，常温：表面水力负荷,1m,3,/(m,2,d),；,运行比较稳定，易于管理；,剩余污泥量小；,缺点：卫生条件较差。,普通生物滤池的工艺特点,采用自然通风供氧，动力消耗少；普通生物滤池的工艺特点,大幅度地提高了滤池的负荷率；,高负荷率是通过限制进水,BOD,5,和运行上采取处理水回流等技术措施而达到目的；,BOD,5,值小于,200mg/L,，否则采用回流稀释；,处理水回流可以均化与稳定进水水质、加大水力负荷，及时地冲刷过厚和老化的生物膜，加速生物膜更新，抑制厌氧层发育，使生物膜经常保持较高的活性；抑制滤池蝇的过度滋长，减轻臭味。,2,、高负荷生物滤池,大幅度地提高了滤池的负荷率；2、高负荷生物滤池,高,负,荷,生,物,滤,池,构,造,图,高,高负荷生物滤池旋转布水器,高负荷生物滤池旋转布水器,高负荷单池生物滤池典型工艺流程（一）,一级生物滤池；,处理水不回流；,要求有完善的预处理，如混凝沉淀或气浮等工艺，或用净水稀释。,高负荷单池生物滤池典型工艺流程（一）一级生物滤池；,高负荷单池生物滤池典型工艺流程（二）,采用处理水回流措施，处理水取自二次沉淀池出水，注人生物滤池前；,用于处理高浓度污染废水，应用较为广泛；,采用较高的有机负荷和水力负荷。,高负荷单池生物滤池典型工艺流程（二）采用处理水回流措施，处理,高负荷单池生物滤池典型工艺流程（三）,回流水取自滤池后，注入初次沉淀池前；,降低了二次沉淀池的负荷，但加大了初次沉淀池的负荷，有可能使初沉池的处理效果提高。,高负荷单池生物滤池典型工艺流程（三）回流水取自滤池后，注入初,高负荷单池生物滤池典型工艺流程（四）,回流水取自二次沉淀池前与后，直接注入生物滤池；,能够减轻二次沉淀池的负荷，但滤池的滤料间的孔隙度应当是较大的，否则易于堵塞。,高负荷单池生物滤池典型工艺流程（四）回流水取自二次沉淀池前与,高负荷单池生物滤池典型工艺流程（五）,回流水取自滤池直后，并注人滤池前；,提高了滤料层的生物量，因为回流水中含有具有活性的脱落的生物膜，提高了滤池的净化功能和净化效果；,为了避免滤层堵塞，应采用孔隙大的人工滤料；,本系统在生产中应用较为广泛。,高负荷单池生物滤池典型工艺流程（五）回流水取自滤池直后，并注,高负荷单池生物滤池典型工艺流程（六）,高负荷单池生物滤池典型工艺流程（六）,二级高负荷生物滤池工艺流程（一）,回流水取自最终沉淀池的处理水，注入一级高负荷生物滤池前；,一级滤池的负荷高，为不完全处理；,二级滤池采用低负荷，氧化能力不高，生物膜的增长显著地低于一级滤池；,缺点：,回流水取自最终沉淀池出水，且注入一级生物滤池前，增加两级处理构筑物和最终沉淀池的容积，提高工程造价。,二级高负荷生物滤池工艺流程（一）回流水取自最终沉淀池的处理水,二级高负荷生物滤池工艺流程（二）,回流水分别取自中间沉淀池和最终沉淀池,出,水,；,二级生物滤池及最终沉淀池的容积要小于系统(,一,),；,能够在一定程度上克服系统（一,）存在的上述缺点。,二级高负荷生物滤池工艺流程（二）回流水分别取自中间沉淀池和最,二级高负荷生物滤池工艺流程（三、四）,回流水分别取,自中间沉淀池,出,水,或,直接取自,一级生物,滤池出水,；,采用这两种系统都能够显著地降低二级处构筑物的有效容积。,二级高负荷生物滤池工艺流程（三、四）回流水分别取自中间沉淀池,交替运行二级高负荷生物滤池系统,第一级进水浓度高，生物膜量大；第二级进水浓度低，有时生物膜生长不好，容积得不到充分利用，因此将串联的两级生物滤池次序周期交替运行可以提高处理效率；,设一座共用的初次沉淀池，设两座高负荷生物滤池及其后的沉淀池，两座生物滤池交替地充作一级滤池和二级滤池。,交替运行二级高负荷生物滤池系统第一级进水浓度高，生物膜量大；,二级高负荷生物滤池工艺流程（其他）,二级高负荷生物滤池工艺流程（其他）,二级高负荷生物滤池工艺流程（其他）,二级高负荷生物滤池工艺流程（其他）,克服了普通生物滤池的缺陷（负荷提高、蚊蝇减少）；,运行比较稳定，易于管理；,剩余污泥量小；,占地面积大；需要较大的跌落水头，一般超过,3m,；,需要二次提升。,高负荷生物滤池的特点,克服了普通生物滤池的缺陷（负荷提高、蚊蝇减少）；高负荷生物滤,塔式生物滤池的构造,高度：,824m,直径：,13.5m,高径比：,1:61:8,分层，每层不大于,2.5m,；,构造：塔体、滤料、布气通风系统、排水系统；,一般自然通风，高温季节可人工通风；,滤料：轻质塑料或玻璃钢；,缺点：塔身高，运行管理不便,。,3,、塔式生物滤池（滤塔）,塔式生物滤池的构造3、塔式生物滤池（滤塔）,曝气生物滤池（,BAF,）,由浸没式接触氧化与过滤相结合的生物处理工艺。,曝气生物滤池（BAF）由浸没式接触氧化与过滤相结合的生物处理,曝气生物滤池分类,升流式曝气生物滤池,降流式曝气生物滤池,曝气生物滤池分类升流式曝气生物滤池降流式曝气生,本章小结,1,、,生物膜及其净化机理,。,2,、普通,生物滤池的工艺流程及结构,。,3,、高负荷生物滤池的结构及工艺流程。,4,、塔式生物滤池的构造。,本章小结1、生物膜及其净化机理。,思考题,1,、,采用单级高负荷生物滤池处理城镇生活污水，回流水由二沉池回流至生物滤池前，初沉池出水,BOD,为,600 mg/L,，二沉池出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准（,GB 18918-2002,）一级,B,标准（,BOD 20 mg/L,），试求回流比。,思考题1、采用单级高负荷生物滤池处理城镇生活污水，回流水由二,思考题解答,思考题解答,