水污染控制工程_08污水的生物處理(二)生物膜法

1、第八章 污水的生物(shngw)處理(二)生物膜法第一節(jié) 生物膜法的基本原理和特征(tzhng)第二節(jié) 生物膜過(guò)程反應(yīng)器第三節(jié) 活性污泥-生物膜復(fù)合處理過(guò)程 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院共九十七頁(yè)一、 概 述生物膜是使細(xì)菌、放線菌、藍(lán)綠細(xì)菌一類的微生物和原生動(dòng)物、后生動(dòng)物、藻類、真菌一類的真核微生物附著在濾料或某些載體上生長(zhǎng)繁殖(fnzh)，并在其上形成膜狀生物污泥。生物膜法：污水經(jīng)過(guò)從前往后具有細(xì)菌原生動(dòng)物后生動(dòng)物、從表至里具好氧間氧厭氧的生物處理系統(tǒng)而得到凈化的生物處理技術(shù)。共九十七頁(yè)生物(shngw)濾池法的流程共九十七頁(yè)共九十七頁(yè)2、生物膜的主要特征：1）微生物相方面的特征：a、參與凈化反應(yīng)微生

2、物多樣化。b、食物鏈長(zhǎng)，污泥產(chǎn)率低。c、能夠存活世代較長(zhǎng)的微生物。d、可分段運(yùn)行，形成優(yōu)勢(shì)(yush)微生物種群，提高降解能力。 共九十七頁(yè)2）工藝方面(fngmin)的特征：a、對(duì)水質(zhì)水量變動(dòng)有較強(qiáng)適應(yīng)性b、污泥沉降性能好，宜于固液分離。c、能處理低濃度污水d、易于維護(hù)管理、節(jié)能。共九十七頁(yè)與活性污泥法相比(xin b)：活性污泥法系人工強(qiáng)化生物處理系統(tǒng)，生物量大，處理能力強(qiáng)，而膜法更趨于自然(zrn)凈化原理?；钚晕勰喾槿斯?qiáng)化三相傳質(zhì)，膜法趨向濃度差擴(kuò)散傳質(zhì)，傳質(zhì)效果較活性污泥差，處理效率較活性污泥差。適于工業(yè)廢水處理站和小規(guī)模生活污理廠。共九十七頁(yè)第二節(jié) 生物膜過(guò)程(guchng)反

3、應(yīng)器共九十七頁(yè)生物膜法的主要設(shè)施生物接觸氧化池生物流化床間歇生物濾池普通（單層）生物濾池塔式（多層）生物濾池生物轉(zhuǎn)盤(pán)生物濾池共九十七頁(yè)一、 生 物 濾 池共九十七頁(yè)(一）類型(lixng)普通(ptng)生物濾池高負(fù)荷生物濾池塔式生物濾池厭氧生物濾池淹沒(méi)式生物濾池共九十七頁(yè)建設(shè)(jinsh)中的生物濾池共九十七頁(yè)共九十七頁(yè)共九十七頁(yè)厭氧生物(shngw)濾池（anaerobic filter）共九十七頁(yè)（二）典型的生物(shngw)濾池的構(gòu)造 濾 床 布水設(shè)備排水系統(tǒng)共九十七頁(yè) 濾床由濾料組成。濾料是微生物生長(zhǎng)棲息的場(chǎng)所，理想(lxing)的濾料應(yīng)具備下述特性：(1)能為微生物附著提供(tgn

4、g)大量的面積；(2)使污水以液膜狀態(tài)流過(guò)生物膜； (3)有足夠的空隙率，保證通風(fēng)（即保證氧的供給）和使脫落的生物膜能隨水流出濾池；(4)不被微生物分解, 也不抑制微生物的生長(zhǎng)，有較好的化學(xué)性能；(5)有一定的機(jī)械強(qiáng)度；(6)價(jià)格低廉。濾 床 共九十七頁(yè)兩種常見(jiàn)(chn jin)的塑料濾料 濾料比表面積在98340m2/m3之間，孔隙率為9395 濾料比表面積在81195m2/m3之間，孔隙率為9395共九十七頁(yè)共九十七頁(yè)設(shè)置(shzh)目的為了使污水能均勻地分布在整個(gè)濾床表面上生物(shngw)濾池的布水設(shè)備分為兩類固定式噴嘴布水系統(tǒng) 回轉(zhuǎn)式布水器的中央是一根空心的立柱，底端與設(shè)在池底下面的

5、進(jìn)水管銜接。其所需水頭在0.61.5m左右。 固定式布水系統(tǒng)是由虹吸裝置、饋水池、布水管道和噴嘴組成。這類布水系統(tǒng)需要較大的水頭，約在2m左右。移動(dòng)式（常用回轉(zhuǎn)式）布水器布 水 設(shè) 備共九十七頁(yè)共九十七頁(yè)共九十七頁(yè)共九十七頁(yè)脈沖(michng)式生物濾池配水系統(tǒng)共九十七頁(yè)作用收集濾床流出的污水與生物膜保證通風(fēng)支撐濾料排 水 系 統(tǒng)共九十七頁(yè)池底排水系統(tǒng)的組成池底排水假底集水溝(shu u)共九十七頁(yè) 低負(fù)荷生物(shngw)濾池又稱普通生物(shngw)濾池。優(yōu)點(diǎn)：處理效果好，BOD5的去除率可達(dá)90以上，出水 BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸鹽含量在10mg/L左右，出水水質(zhì)穩(wěn)定。缺點(diǎn)

6、：占地面積大，灰蠅很多，影響環(huán)境衛(wèi)生。（三）生物(shngw)濾池法的流程共九十七頁(yè)交替(jiot)式二級(jí)生物濾池法的流程共九十七頁(yè)回流式二級(jí)生物(shngw)濾池法的流程共九十七頁(yè)（四）生物濾池的工作(gngzu)情況 掛 膜共九十七頁(yè)（五）影響生物濾池性能(xngnng)的主要因素 這些過(guò)程的發(fā)生和發(fā)展決定了生物濾池凈化污水的性能。影響這些過(guò)程的主要因素有： 濾池高度(god)負(fù) 荷 率回 流供 氧 生物濾池中有機(jī)物的降解過(guò)程 同時(shí)發(fā)生著多過(guò)程有機(jī)物在污水和生物膜中的傳質(zhì)過(guò)程氧在污水和生物膜中的傳質(zhì)過(guò)程生物膜的生長(zhǎng)和脫落等過(guò)程有機(jī)物的好氧和厭氧代謝過(guò)程共九十七頁(yè)濾 床影響(yngxing)

7、生物濾池性能的主要因素濾池高度 濾床上層,污水中有機(jī)物濃度較高,微生物繁殖速率高,種屬較低級(jí),以細(xì)菌為主,生物膜量較多,有機(jī)物去除速率較高。 隨著濾床深度增加,微生物從低級(jí)趨向高級(jí)，種類逐漸增多,生物膜量從多到少。濾 床共九十七頁(yè)有機(jī)負(fù)荷率：以BOD5為準(zhǔn)，kg（BOD5或特定污染(wrn)物質(zhì)）/m3d。影響(yngxing)生物濾池性能的主要因素負(fù) 荷 率 生物濾池的負(fù)荷率有三種表達(dá)形式： 表面水力負(fù)荷率：m3（水）/（m2d），又稱平均濾率， m/d 。 由于生物濾池的作用是去除污水中有機(jī)物或特定污染物，因此，它的負(fù)荷率通常以有機(jī)物或特定污染物質(zhì)為準(zhǔn)較合理。 有機(jī)負(fù)荷率：以BOD5為準(zhǔn)，

8、kg（BOD5或特定污染物質(zhì)）/（m3d）。 水力負(fù)荷率：以流量為準(zhǔn)，m3(水)/m3(濾料) d 。共九十七頁(yè)影響生物濾池性能的主要(zhyo)因素回 流 回流利用污水廠的出水(ch shu)或生物濾池出水(ch shu)稀釋進(jìn)水的做法稱回流，回流水量與進(jìn)水量之比叫回流比?；亓鲗?duì)生物濾池性能的影響： （1）回流可提高生物濾池的濾率，它是使生物濾池負(fù)荷率由低變高的方法之一； （2）提高濾率有利于防止產(chǎn)生灰蠅和減少惡臭； （3）當(dāng)進(jìn)水缺氧、腐化、缺少營(yíng)養(yǎng)元素或含有有害物質(zhì)時(shí)，回流可改善進(jìn)水的腐化狀況、提供營(yíng)養(yǎng)元素和降低毒物質(zhì)濃度； （4）進(jìn)水的質(zhì)和量有波動(dòng)時(shí)，回流有調(diào)節(jié)和穩(wěn)定進(jìn)水的作用。共九十七

9、頁(yè)影響生物濾池性能的主要(zhyo)因素供 氧 生物濾池中，微生物所需的氧一般直接(zhji)來(lái)自大氣，靠自然通風(fēng)供給。影響生物濾池通風(fēng)的主要因素是濾床自然拔風(fēng)和風(fēng)速。共九十七頁(yè)（六）生物(shngw)濾池系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì) 濾池類型和流程選擇濾池個(gè)數(shù)和濾床尺寸的確定二次沉淀池的形式、個(gè)數(shù)和工藝尺寸的確定布水設(shè)備的計(jì)算共九十七頁(yè)濾 池 類 型 的 選 擇 低負(fù)荷生物濾池現(xiàn)在已經(jīng)基本上不常用，僅在污水量小、地區(qū)比較偏僻、石料不貴的場(chǎng)合尚有可能使用。大多采用高負(fù)荷生物濾池兩種類型回流式塔式（多層式） 濾池類型的選擇，只有通過(guò)方案的比較，才能得出合理的結(jié)論。 占地面積，基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用的比較，常起關(guān)鍵

10、作用。 共九十七頁(yè) 流 程 的 選 擇 確定流程時(shí)要解決(jiju)的問(wèn)題是否設(shè)初次沉淀池采用幾級(jí)濾池是否采用回流，回流方式和回流比的確定 當(dāng)廢水含懸浮物較多，采用拳狀濾料時(shí),須有初次沉淀池,以避免生物濾池阻塞。處理城市污水時(shí),一般都設(shè)置初次沉淀池。 下述三種情況應(yīng)考慮用二次沉淀池出水回流：入流有機(jī)物濃度較高，可能引起供氧不足時(shí)；水量很小，無(wú)法維持水力負(fù)荷率在最小經(jīng)驗(yàn)值以下時(shí)；污水中某種污染物在高濃度時(shí)，可能抑制微生物生長(zhǎng)的情況下。共九十七頁(yè)濾 池 個(gè) 數(shù) 和 濾 床 尺 寸 的 確 定濾床總體積(tj)（V）式中：V濾床總體積，m3；s0污水進(jìn)濾池前的BOD5平均值，mg/L；qv污水日平均

11、流量，m3/d，采用回流(hu li)式生物濾池時(shí)，此項(xiàng)應(yīng)為qv(1+r)，回流比r可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定；N有機(jī)負(fù)荷率， kg BOD5/（m3d）。共九十七頁(yè)濾 池 個(gè) 數(shù) 和 濾 床 尺 寸 的 確 定 計(jì)算濾床總體積（V）時(shí)，應(yīng)注意下述問(wèn)題： 計(jì)算時(shí)采用的負(fù)荷率應(yīng)與設(shè)計(jì)處理的效率相應(yīng)。通常，負(fù)荷率是影響處理效果的主要因素，兩者常相提并論。下表所示數(shù)據(jù)是城市污水一般經(jīng)驗(yàn)的概括。859575906585共九十七頁(yè)根據(jù)計(jì)算結(jié)合經(jīng)驗(yàn)確定。在濾床的總體積和高度確定后，濾床的總面積可以算出。當(dāng)總面積不大時(shí)，可采用2個(gè)濾池。目前生物濾池的最大直徑(zhjng)為60m，通常是在35m以下。最后應(yīng)該核算濾速，

12、看它是否合理?；亓魃餅V池池深淺，濾速一般不超過(guò)30m/d，其濾率的確定與進(jìn)水BOD5有關(guān)，如下表所示。 濾 池 個(gè) 數(shù) 和 濾 床 尺 寸 的 確 定（2）濾床高度(god)的確定 進(jìn)水BOD5/（mg L-1）120150200濾率/(m3 m-2 d-1)252015共九十七頁(yè) 已知某城鎮(zhèn)人口80000人，排水量定額(dng )為100L/（人d），BOD5為 20g/（人 d）。設(shè)有一座工廠，污水量為2000m3/d，其BOD5為2200mg/L。擬混合采用回流式生物濾池進(jìn)行處理，處理后出水的BOD5要求達(dá)到30mg/L。 例:共九十七頁(yè)回轉(zhuǎn)式布水器(shu q)的計(jì)算計(jì)算的主要(zh

13、yo)內(nèi)容確定布水橫管根數(shù)（一般是2根和4根）和直徑布水管上的孔口數(shù)和在布水橫管上的位置布水器的轉(zhuǎn)速共九十七頁(yè)共九十七頁(yè) 1. 布水(b shu)橫管根數(shù)與直徑 布水橫管根數(shù) 布水橫管的根數(shù)決定于池子(ch zi)和濾速的大小，n取偶數(shù)，布水水量大時(shí)用4根，一般用2根。布水橫管直徑 D1：式中：qv每根布水橫管的最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； v橫管進(jìn)水段流速，m/s； qv每個(gè)濾池處理的水量，m3/s； n橫管數(shù)。共九十七頁(yè)2. 灑水孔數(shù)及在布水(b shu)橫管上的位置 假定每個(gè)出水孔口噴灑的面積(min j)基本相同，孔口數(shù)(m)的計(jì)算公式為：式中:d孔口直徑，一般為1015mm，孔口流速2m

14、/s左右或更大些； D2回轉(zhuǎn)布水器直徑，mm，比濾池內(nèi)徑小200mm。第i個(gè)孔口距濾池中心的距離（ri）為：共九十七頁(yè) 3. 布水器的轉(zhuǎn)速 布水橫管的回轉(zhuǎn)(huzhun)速度與濾速、橫管根數(shù)有關(guān)，如下表所示。 布水橫管可以采用鋼管或鋁管，其管底離濾床表面的距離(jl)，一般為150250mm，以避免風(fēng)力的影響。布水器所需壓力為0.51.0m。 也可以近似地用下式計(jì)算：濾率/（m d-1）轉(zhuǎn)速/（r min-1）(4根橫管)轉(zhuǎn)速/（r min-1）(2根橫管)151220232524共九十七頁(yè)二、 生 物 轉(zhuǎn) 盤(pán)共九十七頁(yè)生物轉(zhuǎn)盤(pán)(zhunpn)的流程 共九十七頁(yè)生物轉(zhuǎn)盤(pán)的工作(gngzu)特點(diǎn)

15、 （1）不需曝氣和回流，運(yùn)行時(shí)動(dòng)力消耗和費(fèi)用低； （2）運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不高； （3）工作穩(wěn)定(wndng)，適應(yīng)能力強(qiáng)； （4）適應(yīng)不同濃度、不同水質(zhì)的污水； （5）剩余污泥量少，易于沉淀脫水； （6）沒(méi)有濾池蠅、惡臭、堵塞、泡沫、噪音等問(wèn)題； （7）可多層立體布置； （8）一般需加開(kāi)孔防護(hù)罩保護(hù)、保溫。1.單軸單級(jí)式 2.單軸多級(jí)式 3.多軸多級(jí)式生物轉(zhuǎn)盤(pán)的布置方式 1954年在聯(lián)邦德國(guó)的Heilbronn建成世界上第一座生物轉(zhuǎn)盤(pán)污水處理廠。共九十七頁(yè)生物轉(zhuǎn)盤(pán)(zhunpn)的主要組成部分生物轉(zhuǎn)盤(pán)(zhunpn)的構(gòu)造轉(zhuǎn)動(dòng)軸盤(pán)片廢水處理槽驅(qū)動(dòng)裝置共九十七頁(yè) 盤(pán)片：高強(qiáng)度、輕質(zhì)、耐腐蝕

16、。 直徑：23m，轉(zhuǎn)速23r/min，間距2030mm。 受材料、污水與膜的接觸均勻(jnyn)性、外緣膜易脫落等影響，直徑不可能做大。生物轉(zhuǎn)盤(pán)(zhunpn)的構(gòu)造 轉(zhuǎn)動(dòng)軸：具有足夠的強(qiáng)度和剛度，防止斷裂和撓曲。 直徑：50mm以上，長(zhǎng)度0.57m。 處理槽：與盤(pán)片相吻合的半圓形或多邊形，凈空相距2050mm，設(shè)排泥和放空管。 驅(qū)動(dòng)裝置： 機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置； 空氣驅(qū)動(dòng)裝置； 水輪驅(qū)動(dòng)裝置。共九十七頁(yè) 生物(shngw)轉(zhuǎn)盤(pán)的主體是垂直固定在水平軸上的一組圓形盤(pán)片和一個(gè)同它配合的半圓形水槽。 微生物生長(zhǎng)并形成一層生物膜附著(fzhu)在盤(pán)片表面，約40%50%的盤(pán)面（轉(zhuǎn)軸以下的部分）浸沒(méi)在廢水中，

17、上半部敞露在大氣中。 工作時(shí)，廢水流過(guò)水槽，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)，生物膜和大氣與廢水輪替接觸，浸沒(méi)時(shí)吸附廢水中的有機(jī)物，敞露時(shí)吸收大氣中的氧氣。轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng),帶進(jìn)空氣,并引起水槽內(nèi)廢水紊動(dòng), 使溶解氧均勻分布。 生物膜的厚度約為0.52.0mm，隨著膜的增厚，內(nèi)層的微生物呈厭氧狀態(tài)，失去活性時(shí)使生物膜脫落，并隨同出水流至二次沉淀池。共九十七頁(yè)生物(shngw)轉(zhuǎn)盤(pán)的布置方式 共九十七頁(yè)生物轉(zhuǎn)盤(pán)(zhunpn)的設(shè)計(jì)計(jì)算 生物轉(zhuǎn)盤(pán)的負(fù)荷率與廢水性質(zhì)、廢水濃度、氣候條件及構(gòu)造、運(yùn)行等多種因素(yn s)有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)可以通過(guò)試驗(yàn)或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定。 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是計(jì)算轉(zhuǎn)盤(pán)的總面積。 水力負(fù)荷和有機(jī)負(fù)荷： 水

18、力負(fù)荷: m3(污水)/ m3 (槽) d; m3 (污水) / m2 (盤(pán)片) d 有機(jī)負(fù)荷: kg ( BOD5)/m3 (槽) d; kg ( BOD5)/m2 (盤(pán)片) d共九十七頁(yè)生物(shngw)轉(zhuǎn)盤(pán)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法 設(shè)計(jì)參數(shù)如有機(jī)負(fù)荷、水力負(fù)荷、停留時(shí)間等可通過(guò)試驗(yàn)(shyn)求得，然后進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)模的生物轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)計(jì)。 威爾遜等人用生活污水進(jìn)行了試驗(yàn)研究，建議當(dāng)采用0.5m直徑的轉(zhuǎn)盤(pán)試驗(yàn)所得參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)面積宜比計(jì)算值增加25；當(dāng)試驗(yàn)采用的轉(zhuǎn)盤(pán)直徑為2m時(shí)，則宜增加10的面積。 當(dāng)沒(méi)有條件進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可以用經(jīng)驗(yàn)性圖表、經(jīng)驗(yàn)值（如下頁(yè)表）進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)試驗(yàn)求得需要的設(shè)計(jì)參數(shù)用經(jīng)驗(yàn)圖

19、表或經(jīng)驗(yàn)值計(jì)算共九十七頁(yè)污水性質(zhì)處理程度（出水BOD5）/（mg.L-1)盤(pán)面負(fù)荷/（g.m-2.d-1)備注生活污水 602040國(guó)外資料 301020煮煉廢水 601216益陽(yáng)、株洲萱麻紡織廠3040上海萱麻實(shí)驗(yàn)廠染色廢水 3020南京織布廠128255上海第三印刷廠生活污水104生活污水69國(guó)營(yíng)長(zhǎng)空機(jī)械廠1679北京結(jié)核病醫(yī)院164生物轉(zhuǎn)盤(pán)(zhunpn)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法共九十七頁(yè)生物轉(zhuǎn)盤(pán)(zhunpn)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法共九十七頁(yè)按負(fù)荷(fh)率進(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)盤(pán)(zhunpn)總面積 （m2)qV處理水量，m3/d； 進(jìn)水BOD5，mg/L N 負(fù)荷率， BOD5 g/m2.d轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片數(shù) D轉(zhuǎn)盤(pán)

20、直徑，m共九十七頁(yè)式中：a盤(pán)片間凈距離，m。一般進(jìn)水端為2535mm，出水端為1020mm; b盤(pán)片厚度(hud)，m；K系數(shù)，一般取1.2廢水處理槽有效長(zhǎng)度 L=m(a+b)K廢水處理槽容積 V=（0.2940.335）(D+2）2.L凈有效容積 V1= （0.2940.335）(D+2）2.（L-mb)當(dāng)r/D=0.1時(shí)，系數(shù)取0.294，r/D=0.06時(shí)，取0.335r中心軸槽內(nèi)水面(shu min)的距離，m； 盤(pán)片邊緣與處理槽內(nèi)壁的間距，m，一般=2040mm。共九十七頁(yè)轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速qv1 每個(gè)處理槽的設(shè)計(jì)水量，m3/d 注意：水力(shul)負(fù)荷、轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速、基數(shù)、水溫和溶解氧等因

21、素都會(huì)影響生物轉(zhuǎn)盤(pán)的設(shè)計(jì)和操作運(yùn)行。共九十七頁(yè)生物(shngw)轉(zhuǎn)盤(pán)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法共九十七頁(yè)生物(shngw)轉(zhuǎn)盤(pán)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法共九十七頁(yè)序號(hào)污水類型進(jìn)水BOD5/ (mg.L-1)進(jìn)水COD/ (mg.L-1)水力負(fù)荷/(m3.m-2.d-1)BOD5負(fù)荷/(g.m2.d-1)COD負(fù)荷/(g.m2.d-1)停留時(shí)間/h廢水水溫/C1含酚酚50250(152)280 670(495)0.05 0.113(0.070)15.5 35.5(22.8)1.5 2.7(2.6)t15(10.5)2印染100 280(158)250 500(392)0.04 0.24(0.12)12 23.2(16.

22、2)10.3 43.9(28.1)0.6 1.3t103煤氣站含酚130 765(365)0.019 0.1(0.055)12.226.41.3 4.0(2.95)t204酚醛442 700(600)0.0317.15 22.8 ( 15.7)11.7 24.5(17.8)3.0t=245酚氰酚40 90CN20 400.12.06苯胺苯胺530.032.3t=21 287萱麻煮煉黑液3675310.0661.68丙稀腈CN19.7 21.02970.05 0.4(0.075)9腈綸AN200BOD3000.1 0.2(0.15)1.9t=3010氯丁污水BOD120氯丁二烯204000.16

23、32.638.1t=15 20生物轉(zhuǎn)盤(pán)(zhunpn)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法部分(b fen)工業(yè)廢水設(shè)計(jì)負(fù)荷共九十七頁(yè)三、生物(shngw)流化床和厭氧膨脹床共九十七頁(yè)1、流態(tài)化原理(yunl) 美國(guó)Ecolotrol公司(n s)19731975年研制成功的HyFlo生物流化床一、生物流化床共九十七頁(yè)床層的三種(sn zhn)狀態(tài)固定床階段 流化床階段 液體輸送階段 1、流態(tài)化原理(yunl) 共九十七頁(yè) 當(dāng)液體以很小的速度流經(jīng)床層時(shí)，固體顆粒處于靜止不動(dòng)的狀態(tài)(zhungti)，床層高度也基本維持不變，這時(shí)的床層稱固定床。固定床階段(jidun) 上圖中的ab段：液體通過(guò)床層的壓力降p隨空塔速度

24、v的上升而增加，呈冪函數(shù)關(guān)系，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖紙上呈直線。 上圖中的b點(diǎn)：液體濾速增大到壓力降p大致等于單位面積床層重量，固體顆粒間的相對(duì)位置略有變化，床層開(kāi)始膨脹，固體顆粒仍保持接觸且不流態(tài)化。 共九十七頁(yè)流化床階段(jidun) 當(dāng)液體流速大于b點(diǎn)流速，床層不再維持于固定狀態(tài)，顆粒被液體托起而呈懸浮狀態(tài)，且在床層各個(gè)方向流動(dòng)，在床層上部有一個(gè)(y )水平界面，此時(shí)由顆粒所形成的床層完全處于流化態(tài)狀態(tài)，這類床層稱流化床。 上圖中的bc段：流化層的高度h是隨流速上升而增大，床層壓力降p則基本不隨流速改變。 b點(diǎn)的流速vmin是達(dá)到流態(tài)化的起始速度，稱臨界流態(tài)化速度。臨界速度值隨顆粒的大小、密度和

25、液體的物理性質(zhì)而異。共九十七頁(yè)液體(yt)輸送階段 當(dāng)液體流速提高至超過(guò)(chogu)c點(diǎn)后，床層不再保持流化，床層上部的界面消失，載體隨液體從流化床帶出，這階段稱液體輸送階段。在水處理工藝中，這種床稱“移動(dòng)床”或“流動(dòng)床”。 上圖中的c點(diǎn)的流速vmax稱顆粒帶出速度或最大流化速度。 流化床的正常操作應(yīng)控制在vmin和vmax之間。 共九十七頁(yè)2、流化床的類型(lixng) 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(zhyo)有兩種類型：兩相生物流化床三相生物流化床 共九十七頁(yè)兩相生物(shngw)流化床共九十七頁(yè)三相(sn xin)生物流化床共九十七頁(yè)3、生物(shng

26、w)流化床的應(yīng)用降解(jin ji)有機(jī)物生物脫氮共九十七頁(yè)4、生物(shngw)流化床的優(yōu)缺點(diǎn) 生物(shngw)流化床的主要優(yōu)點(diǎn)濾床具有巨大的表面積，容積負(fù)荷高，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)微生物活性強(qiáng) 傳質(zhì)效果好 共九十七頁(yè)4、生物(shngw)流化床的優(yōu)缺點(diǎn) 生物(shngw)流化床的主要缺點(diǎn)防堵塞曝氣方法進(jìn)水配水系統(tǒng)的選用生物顆粒流失設(shè)備的磨損較固定床嚴(yán)重，載體顆粒在湍動(dòng)過(guò)程種會(huì)被磨損變小。 設(shè)計(jì)時(shí)存在著生產(chǎn)放大方面的問(wèn)題：共九十七頁(yè)5、生物流化床的進(jìn)展載體(zit)的研究生物流化床工作(gngzu)性能的提高，關(guān)鍵在于載體的革新砂質(zhì)載體雖耐磨但相對(duì)密度大（2.65左右），不易流化顆粒活性炭不耐

27、磨空心塑料載體：密度略小于水而又耐磨的粒狀或近于粒狀（即體積?。┑妮d體共九十七頁(yè)共九十七頁(yè)（二）厭氧膨脹(png zhng)床共九十七頁(yè)四、生物接觸(jich)氧化池 共九十七頁(yè)接觸氧化池構(gòu)造示例共九十七頁(yè)接觸(jich)氧化池的主要部分生物接觸氧化(ynghu)池的構(gòu)造填料池底布水布?xì)庋b置共九十七頁(yè)生物接觸氧化法的基本流程共九十七頁(yè)聚乙烯蜂窩(fngw)填料共九十七頁(yè)彈性(tnxng)立體填料共九十七頁(yè)軟性(run xn)纖維填料共九十七頁(yè)組合(zh)填料共九十七頁(yè)立體(lt)彈性填料共九十七頁(yè)共九十七頁(yè) 球形懸浮(xunf)填料共九十七頁(yè)新型(xnxng)的三維立體網(wǎng)狀填料共九十七頁(yè)掛膜后的網(wǎng)狀填料(tinlio)共九十七頁(yè) 生物(shngw)接觸氧化法是一種浸沒(méi)曝氣式生物(shngw)濾池，是曝氣池和生物(shngw)濾池綜合在一起的處理構(gòu)筑物，兼有兩者優(yōu)點(diǎn)。生物(shngw)接觸氧化法的特點(diǎn) 生物接觸氧化池的性能特征： (1)具有較高的微生物濃度，一般可達(dá)1020g/L； (2)生物膜具有豐富的生物相，含有大量絲狀菌，形成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，污泥產(chǎn)量低； (3)具有較高的氧利用率； (4)具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力； (5)生物膜活性高； (6)沒(méi)有污泥膨脹的問(wèn)題。 缺點(diǎn)：濾床易堵塞和更換，運(yùn)行費(fèi)用較高。共