污水的好氧生物處理一——生物膜法課件

1、第三章 污水的好氧生物處理(一)生物膜法真菌藻類原生動物后生動物一些肉眼可見的蠕蟲、昆蟲的幼蟲細(xì)菌（好氧、厭氧、兼性）1.生物膜的組成一、生物膜的構(gòu)造與凈化機(jī)理第一節(jié)第一節(jié) 生物膜法的基本原理生物膜法的基本原理2、生物膜的構(gòu)造 膜的表面吸取營養(yǎng)和溶解氧容易，微生物生長繁殖迅速，形成了好氧微生物和兼性微生物組成的好氧層（12mm）。 內(nèi)部營養(yǎng)和溶解氧的供應(yīng)條件差，生長繁殖受到限制，好氧微生物難以生活，形成了厭氧微生物和兼性微生物組成的厭氧層。3、凈化有機(jī)物機(jī)理（1）吸附水中有機(jī)物（2）好氧降解：在生物膜表層0.1-2mm（3）厭氧降解（4）生物膜上的原生生物和微型后生動物的食物鏈二、生物膜法的主

2、要特性1）對水質(zhì)、水量變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性；）對水質(zhì)、水量變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性；2）污泥沉降性能良好，宜于固液分離；）污泥沉降性能良好，宜于固液分離；3）能處理低濃度的污水，使）能處理低濃度的污水，使BOD5=2030mg的污水的污水 降至降至510mg/l ；4）易于維護(hù)運行、節(jié)能）易于維護(hù)運行、節(jié)能 。建設(shè)中的生物濾池第二節(jié) 生 物 濾 池一、生物濾池的構(gòu)造典型的生物濾池的構(gòu)造典型的生物濾池的構(gòu)造 濾 床 布水設(shè)備排水系統(tǒng)自然通風(fēng)，不設(shè)曝氣系統(tǒng)。自然通風(fēng)，不設(shè)曝氣系統(tǒng)。1.幾種常見濾料 比表面積在比表面積在81195m2/m3孔隙率為孔隙率為9395比表面積比表面積65100m2/m3孔隙率孔

3、隙率4550比表面積在比表面積在98340m2/m3孔隙率為孔隙率為9395 比重小，孔隙率高，濾床高度不但可以提高，比重小，孔隙率高，濾床高度不但可以提高，而且可以采用雙層或多層構(gòu)造。而且可以采用雙層或多層構(gòu)造。 國外一般采用雙層濾床，高國外一般采用雙層濾床，高7m左右；國內(nèi)常采左右；國內(nèi)常采用多層的用多層的“塔式塔式”結(jié)構(gòu)，高度在結(jié)構(gòu)，高度在10m以上。以上。濾床高度：濾床高度：1 12.5m2.5m。孔隙率低，濾床過高會影響通風(fēng)；孔隙率低，濾床過高會影響通風(fēng)；太重太重, , 過高會影響排水系統(tǒng)和濾池基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。過高會影響排水系統(tǒng)和濾池基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。濾床高度同濾料種類的關(guān)系濾床高度同濾料種類的關(guān)

4、系 石質(zhì)拳狀濾料石質(zhì)拳狀濾料塑料濾料塑料濾料2、布 水 設(shè) 備 為使污水能均勻地分布在整個濾床表面上生物濾池的布水設(shè)備分為兩類固定式噴嘴布水系統(tǒng)移動式（常用回轉(zhuǎn)式）布水器3、排 水 系 統(tǒng) 作用收集污水與生物膜保證通風(fēng)支撐濾料組成排水假底池底集水溝優(yōu)點：優(yōu)點：處理效果好，處理效果好，BOD5去除率可達(dá)去除率可達(dá)90%以上，以上，出水出水BOD5可下降到可下降到25mg/L以下，硝酸鹽含量在以下，硝酸鹽含量在10mg/L左右，出水水質(zhì)穩(wěn)定。左右，出水水質(zhì)穩(wěn)定。缺點：缺點：占地面積大，易于堵塞，影響環(huán)境衛(wèi)生。占地面積大，易于堵塞，影響環(huán)境衛(wèi)生。2、普通生物濾池濾料粒徑較小濾料粒徑較小(2570mm

5、)，濾料層高度通常只有，濾料層高度通常只有23m左右，多左右，多不采用回流措施；不采用回流措施；第一代工藝3、高負(fù)荷生物濾池第二代工藝處理水回流：處理水回流：（1 1）可以均化與穩(wěn)定進(jìn)水水質(zhì)；）可以均化與穩(wěn)定進(jìn)水水質(zhì)；（2 2）加大水力負(fù)荷及時地沖刷過厚和老化的生物膜，）加大水力負(fù)荷及時地沖刷過厚和老化的生物膜， 加速生物膜更新，抑制厭氧層發(fā)育，使生物膜保加速生物膜更新，抑制厭氧層發(fā)育，使生物膜保 持較高的活性；持較高的活性；（3 3）抑制濾池蠅的過度滋長，減輕臭味。）抑制濾池蠅的過度滋長，減輕臭味。通過限制進(jìn)水通過限制進(jìn)水BOD5和采取處理水回流等技術(shù)措施，和采取處理水回流等技術(shù)措施，大幅度

6、地提高了濾池的負(fù)荷率大幅度地提高了濾池的負(fù)荷率4、塔式生物濾池（1）內(nèi)部形成較強(qiáng)的拔風(fēng)狀態(tài)，通風(fēng)良好，污水、空）內(nèi)部形成較強(qiáng)的拔風(fēng)狀態(tài)，通風(fēng)良好，污水、空 氣、濾料接觸充分，充氧效果良好，傳質(zhì)速度快；氣、濾料接觸充分，充氧效果良好，傳質(zhì)速度快；（2）高負(fù)荷率，水力負(fù)荷為高負(fù)荷生物濾池）高負(fù)荷率，水力負(fù)荷為高負(fù)荷生物濾池210倍，倍， 生物膜活性高，凈化效率也較高；生物膜活性高，凈化效率也較高；（3）濾層內(nèi)部的分層，能夠承受較高的有機(jī)污染物的）濾層內(nèi)部的分層，能夠承受較高的有機(jī)污染物的 沖擊負(fù)荷。沖擊負(fù)荷。高度達(dá)高度達(dá)20m之多，常采用回流措施。之多，常采用回流措施。采用塑料濾料。采用塑料濾料。

7、第三代生物濾池 工藝特點：工藝特點：填料層WL反沖洗用空氣管曝氣用空氣管反沖洗水進(jìn)水管處理水排水管承托層中間排水管反沖洗水排放管溢流槽原污水流入圖18-7 曝氣生物濾池構(gòu)造示意圖5、曝氣生物濾池（、曝氣生物濾池（Biological Aerated Filter，BAF）集生物氧化和截留懸浮固體于一體，并節(jié)省了后續(xù)二次沉淀池。 國內(nèi)上萬噸規(guī)模的國內(nèi)上萬噸規(guī)模的曝氣生物濾池工藝的污曝氣生物濾池工藝的污水處理廠約水處理廠約3030家左右。家左右。 曝氣生物濾池的建曝氣生物濾池的建設(shè)難度比較大，建設(shè)成設(shè)難度比較大，建設(shè)成本、運營成本也不算太本、運營成本也不算太低，反沖洗也比較麻煩，低，反沖洗也比較麻

8、煩，對自控要求較高，但該對自控要求較高，但該工藝對低濃度廢水、污工藝對低濃度廢水、污水深度處理適用性很好，水深度處理適用性很好，硝化效果特別好。硝化效果特別好。 馬欄河模型 1、普通生物濾池流程掛膜量溫度控制布水六、生物濾池的運行及其經(jīng)驗工程實例 廣東省肇慶市藍(lán)帶啤酒廠，年產(chǎn)廣東省肇慶市藍(lán)帶啤酒廠，年產(chǎn)20萬萬T藍(lán)帶啤酒。藍(lán)帶藍(lán)帶啤酒。藍(lán)帶啤酒廠污水處理站設(shè)計污水處理量為啤酒廠污水處理站設(shè)計污水處理量為6000m3/d，設(shè)計污，設(shè)計污水水質(zhì)為：水水質(zhì)為： COD3000mg/L，BOD5=800 mg/L，SS300 mg/L，色度，色度100，PH69，溫度，溫度40。 要求處理后出水水質(zhì)達(dá)

9、到廣東省污水排放標(biāo)準(zhǔn)的二級二要求處理后出水水質(zhì)達(dá)到廣東省污水排放標(biāo)準(zhǔn)的二級二類標(biāo)準(zhǔn)。類標(biāo)準(zhǔn)。 COD110 mg/L，BOD550 mg/L，SS100 mg/L，色度，色度80，PH69。第二節(jié) 生 物 轉(zhuǎn) 盤1954年在德國建立第一座生物轉(zhuǎn)盤污水廠。生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)具有一系列優(yōu)點，在國際范圍內(nèi)的到廣泛應(yīng)用，是一種凈化效果好、能源消耗低的生物處理技術(shù)。生 物 轉(zhuǎn) 盤一、生物轉(zhuǎn)盤的構(gòu)造二、工作原理去除廢水中有機(jī)物的機(jī)理和生物濾池基本相同。工程實例 濟(jì)南市南郊賓館污水凈化站采用的生物轉(zhuǎn)盤為主體的二級生化處理工藝，近期安裝二組直徑為3 m的轉(zhuǎn)盤，其中一級為三級轉(zhuǎn)盤，另一組為四級轉(zhuǎn)盤。二組轉(zhuǎn)盤并聯(lián)運行處

10、理流量42 m3/h（1000 m3/d）。 缺點：受氣溫影響大，衛(wèi)生條件不好。第三節(jié) 生物接觸氧化法 也稱作淹沒式生物濾池，它是指在反應(yīng)池中設(shè)置惰性填料，已經(jīng)預(yù)先充氧曝氣的污水浸沒并流經(jīng)全部填料，污水中的有機(jī)物與填料上的生物膜廣泛接觸，在微生物的新陳代謝作用下污染物得到去除。 一、概述二、生物接觸氧化池的構(gòu)造接觸氧化池構(gòu)造示例接觸氧化池構(gòu)造示例接觸氧化池外觀圖接觸氧化池外觀圖接觸氧化池反應(yīng)區(qū)的構(gòu)造接觸氧化池反應(yīng)區(qū)的構(gòu)造框架與生物填料框架與生物填料框架與生物填料框架與生物填料反應(yīng)區(qū)曝氣系統(tǒng)的布置反應(yīng)區(qū)曝氣系統(tǒng)的布置曝氣裝置安裝曝氣裝置安裝 酚醛樹脂蜂窩填料酚醛樹脂蜂窩填料常用填料的類型常用填料

11、的類型聚乙烯蜂窩填料聚乙烯蜂窩填料正六角行蜂窩狀斜管正六角行蜂窩狀斜管聚乙烯蜂窩填料聚乙烯蜂窩填料半半軟軟性性填填料料彈性立體填料彈性立體填料YHTYHT型彈性生物的環(huán)填料型彈性生物的環(huán)填料軟性、復(fù)合填料軟性、復(fù)合填料組合填料組合填料軟性纖維填料軟性纖維填料生物接觸氧化法填料生物接觸氧化法填料立體彈性填料立體彈性填料漂浮填料漂浮填料新型的纖維網(wǎng)狀填料新型的纖維網(wǎng)狀填料新型的三維立體網(wǎng)狀填料新型的三維立體網(wǎng)狀填料三、生物接觸氧化法的特點 (1)(1)具有較高的微生物濃度，一般可達(dá)具有較高的微生物濃度，一般可達(dá)1020g/L； (2)(2)不需污泥回流，沒有污泥膨脹的問題；不需污泥回流，沒有污泥膨

12、脹的問題； (3)(3)具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力；具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力； (4)(4)生物膜具有豐富的生物相，污泥產(chǎn)量低。生物膜具有豐富的生物相，污泥產(chǎn)量低。缺點：填料易堵塞和更換，運行費用較高。六、生物接觸氧化池的設(shè)計計算式中：式中：qv平均日設(shè)計污水量，平均日設(shè)計污水量，m3/d；s0 、se分別為進(jìn)水與出水的分別為進(jìn)水與出水的BOD5，mg/L；Nv有機(jī)容積負(fù)荷率，有機(jī)容積負(fù)荷率，kg ( BOD5)/ (m3d)(城市污水可用城市污水可用1.01.8)。vSeS0vNqV1生物接觸氧化池的有效容積（即填料體積）生物接觸氧化池的有效容積（即填料體積）V V式中：式中：h0填料高度，一

13、般采用填料高度，一般采用3.0m； A1每座池子的面積每座池子的面積, m2,一般一般25m2。01VAhANA2 2生物接觸氧化池的總面積生物接觸氧化池的總面積A A和座數(shù)和座數(shù)n n0123hhhhh式中：h1超高，0.50.6m；h2填料層上水深，0.40.5m；h3填料至池底的高度，0.51.5m。3. 池深池深h式中：式中：D01m3污水所需氣量，污水所需氣量，m3/m3 ，一般為，一般為1520 m3/ m3 。vqVt v0qDD 4.有效停留時間有效停留時間t 5.空氣量空氣量D和空氣管道系統(tǒng)計算和空氣管道系統(tǒng)計算 工程實例工程實例河南江海啤酒業(yè)有限公司（原為鄭州市啤酒廠）廢水

14、處理一河南江海啤酒業(yè)有限公司（原為鄭州市啤酒廠）廢水處理一期工程：期工程：設(shè)計水量設(shè)計水量Q2400 m3/d，設(shè)計水質(zhì)為，設(shè)計水質(zhì)為CODcr1500mg/L,BOD5900mg/L,SS500mg/L，PH69。設(shè)計出水水質(zhì)要求達(dá)到設(shè)計出水水質(zhì)要求達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996的二級標(biāo)準(zhǔn)：的二級標(biāo)準(zhǔn)：CODcr150mg/L,BOD560mg/L,SS200mg/L，PH69。 出水氣浮池二段生物接觸氧化池中間沉淀池觸氧化池斜管初沉池一段生物接調(diào)節(jié)池原污水壓空 PAC 生物接觸氧化池采用二段生物接觸氧化，設(shè)計填料容積負(fù)荷率為2Kg BOD5/( m3/d),池內(nèi)

15、設(shè)組合軟性填料，高度為3m。一、二氧化池停留時間分別為4.68h和2.34h，池總高度均為4.8m。 該工藝運行結(jié)果表明能達(dá)到設(shè)計要求。第四節(jié) 生物流化床一、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、焦炭一類的較小的惰性顆粒焦炭一類的較小的惰性顆粒為載體充填在床內(nèi)，載體表為載體充填在床內(nèi)，載體表面被覆著生物膜，其質(zhì)變輕，面被覆著生物膜，其質(zhì)變輕，污水以一定流速從下向上流污水以一定流速從下向上流動，使載體處于流化狀態(tài)。動，使載體處于流化狀態(tài)。二、流化床的類型 根據(jù)生物流化床的供氧、脫膜和床體結(jié)構(gòu)根據(jù)生物流化床的供氧、脫膜和床體結(jié)構(gòu)的不同，好氧生物流化床主要有兩種類型：的不同，好氧生物流化床主要有兩種類型：兩相生物流化床三相生物流化床 流化床流化床1、兩相生物流化床2、三相生物流化床 三相流化床設(shè)備較簡單，操