水污染控制工程-第十三章-污水的好氧生物膜法處理

第十三章污水的好氧生物膜法處理第一節(jié)生物濾池第二節(jié)生物轉盤第三節(jié)生物接觸氧化法

第四節(jié)生物流化床生物膜法的主要優(yōu)點是對水質、水量變化的適應性較強。生物膜法的共同特點是微生物附著在介質“濾料”表面上，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機污染物被微生物吸附轉化為H2O、CO2、NH3和微生物細胞物質，污水得到凈化，所需氧氣一般來自大氣或人工曝氣。第一節(jié)生物濾池1893年英國Corbett在Salford創(chuàng)建了第一個具有噴嘴布水裝置的生物濾池。建設中的普通生物濾池典型的生物濾池的構造濾床布水設備排水系統(tǒng)兩種常見的塑料濾料濾料比表面積在98～340m2/m3之間，孔隙率為93％～95％

濾料比表面積在81～195m2/m3之間，孔隙率為93％～95％

國內(nèi)目前采用的玻璃鋼蜂窩狀塊狀濾料，孔心間距在20mm左右，孔隙率95％左右，比表面積在200m2/m3左右。布水設備設置目的為了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備分為兩類固定式噴嘴布水系統(tǒng)回轉式布水器的中央是一根空心的立柱，底端與設在池底下面的進水管銜接。其所需水頭在0.6～1.5m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。移動式（常用回轉式）布水器脈沖式生物濾池配水系統(tǒng)排水系統(tǒng)作用收集濾床流出的污水與生物膜保證通風支撐濾料池底排水假底集水溝排水假底是用特制砌塊或柵板鋪成，濾料堆在假底上面。假底空隙率不小于濾池面積5％～8％，高于池底0.4～0.6m。

池底除支撐濾料外，還要排泄濾床上的來水，池底中心軸線上設有集水溝，兩側底面向集水溝傾斜，池底和集水溝的坡度約1％～2％。集水溝要有充分的高度，并在任何時候不會漫流，確保空氣能在水面上暢通無阻，使濾池中空隙充滿空氣。池底排水系統(tǒng)的組成回轉式布水器的計算計算的主要內(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速

1.布水橫管根數(shù)與直徑

布水橫管根數(shù)布水橫管的根數(shù)決定于池子和濾速的大小，n取偶數(shù)，布水水量大時用4根，一般用2根。布水橫管直徑D1：式中：q`v——每根布水橫管的最大設計流量，m3/s；

v——橫管進水段流速，m/s；

qv——每個濾池處理的水量，m3/s；

n——橫管數(shù)。2.灑水孔數(shù)及在布水橫管上的位置假定每個出水孔口噴灑的面積基本相同，孔口數(shù)(m)的計算公式為：式中:d——孔口直徑，一般為10~15mm，孔口間距由池中心向池周邊逐漸縮小，以滿足均勻布水的要求，孔口流速≥2m/s；D2——回轉布水器直徑，mm，比濾池內(nèi)徑小200mm。第i個孔口距濾池中心的距離（ri）為：3.布水器的轉速布水橫管的回轉速度與濾速、橫管根數(shù)有關，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，一般為150～250mm，以避免風力的影響。布水器所需壓力為0.5～1.0m。也可以近似地用下式計算：濾率/（m·d-1）轉速/（r·min-1）(4根橫管)轉速/（r·min-1）(2根橫管)151220232524第二節(jié)生物轉盤生物轉盤的流程生物轉盤的工作特點

（1）不需曝氣和回流，運行時動力消耗和費用低；（2）運行管理簡單，技術要求不高；（3）工作穩(wěn)定，適應能力強；（4）適應不同濃度、不同水質的污水；（5）剩余污泥量少，易于沉淀脫水；（6）沒有濾池蠅、惡臭、堵塞、泡沫、噪音等問題；（7）可多層立體布置；（8）一般需加開孔防護罩保護、保溫。

1954年在聯(lián)邦德國的Heilbronn建成世界上第一座生物轉盤污水處理廠。生物轉盤的主要組成部分生物轉盤的構造轉動軸盤片廢水處理槽驅動裝置生物轉盤的布置方式

第三節(jié)生物接觸氧化法

接觸氧化池構造示例生物接觸氧化法是一種浸沒曝氣式生物濾池，是曝氣池和生物濾池綜合在一起的處理構筑物，兼有兩者優(yōu)點。生物接觸氧化法的特點

(1)具有較高的微生物濃度，一般可達10~20g/L；

(2)生物膜具有豐富的生物相，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)容積負荷高（3～6kgBOD5/(m3d))且具有較強的耐沖擊負荷能力；(5)掛膜方便，生物膜4－5d便可成熟，活性高(同樣濕重的帶絲狀菌的生物膜，其活性比活性污泥法高1.8倍）；(6)沒有污泥膨脹的問題。缺點：填料易堵塞、需更換，運行費用較高。生物接觸氧化法的基本流程接觸氧化池的主要部分生物接觸氧化池的構造填料要求：比表面積大；空隙率大；水力阻力??；強度大；化學和生物穩(wěn)定性好；能經(jīng)久耐用。填料池體布水布氣裝置池體用于設置填料、布水布氣裝置和支撐填料的柵板和格柵。布氣管可布置在池子中心、側面和全池。接觸氧化池外觀圖接觸氧化池反應區(qū)的構造立體彈性填料立體彈性填料生物填料框架框架與生物填料框架與生物填料新型的三維立體網(wǎng)狀填料掛膜后的網(wǎng)狀填料反應區(qū)曝氣系統(tǒng)的布置牛腿與槽鋼的布置曝氣裝置安裝

第四節(jié)生物流化床

好氧生物流化床反應器是將普通活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點有機地結合,并引入流化技術的處理有機廢水的反應裝置,因而具有容積負荷高、生物降解速度快、占地面積小、基建投資低等優(yōu)點,引起國內(nèi)外環(huán)境工作者的極大興趣和廣泛的研究。三相生物流化床一體化反應器好氧流化床廢水處理工程實例PaquesCIRCOX:385m3，啤酒廢水-巴西CIRCOX?technology好氧流化床廢水處理工程實例Biothane公司內(nèi)循環(huán)好氧流化床300m3，總高20m好氧流化床廢水處理工程實例好氧流化床廢水處理工程實例桑德集團—化工廢水好氧流化床廢水處理工程實例清華大學—生活污水制藥廢水：日處理1000m3好氧流化床廢水處理工程實例酒精生產(chǎn)廢水：日處理2000m3，反應器直徑6m，總容積650m3好氧流化床廢水處理工程實例a（好氧三相內(nèi)循環(huán)流化床）中國石油川西北氣礦甲醇廠1000m3/d廢水處理工程(UASB-內(nèi)循環(huán)好氧生物生物流化床工藝)

有機負荷16kgCOD/m3?d，

COD去除率90%

BOD去除率94%中國石油西南油氣田分公司川東氣礦天然氣脫硫總廠