2023學(xué)年完整公開課版生物膜

第5章水的生物處理技術(shù)

（四）生物膜

主講人：王璇上期回顧5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇1.活性污泥法有哪些主要運(yùn)行方式？3.活性污泥運(yùn)行中常見的問題是什么？2.活性污泥法的計(jì)算設(shè)計(jì)包括哪些內(nèi)容？目錄5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇5.1生物膜的基礎(chǔ)知識(shí)5.2生物濾池5.3生物接觸氧化池5.4生物轉(zhuǎn)盤生物膜：通過附著而固定在特定載體（石頭、沙礫或塑料網(wǎng)等）上的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的微生物群落形成的一層黏液狀膜。生物膜法(biofilmprocess)：利用附著在惰性材料表面的膜狀生物群落處理污水的方法。污水與生物膜接觸，污水中的有機(jī)污染物，作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為生物膜上的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物生物膜法是一種重要的生物處理方法，是與活性污泥法并列的一種污水好氧生物處理技術(shù)。第一節(jié)生物膜的基礎(chǔ)知識(shí)5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇1.1概念通過廢水和生物膜的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使廢水和生物膜接觸，進(jìn)行固液兩相的物質(zhì)交換，并在膜內(nèi)進(jìn)行有機(jī)物的生物氧化與降解，使廢水得到凈化，同時(shí)，膜內(nèi)微生物不斷得到生長(zhǎng)和繁殖。第一節(jié)生物膜的基礎(chǔ)知識(shí)生物膜法凈化污水示意圖1.2生物膜的凈化原理生物膜具有強(qiáng)烈的吸附、吸收、分解作用，微生物合成新細(xì)胞，膜不斷加厚。生物膜達(dá)到一定厚度時(shí)，生物膜內(nèi)層形成厭氧層，厭氧層逐漸擴(kuò)大增厚，隨后造成生物膜整塊脫落。濾料表面又生成新的生物膜，如此循環(huán)往復(fù)不斷更新。第一節(jié)生物膜的基礎(chǔ)知識(shí)1.2生物膜的凈化原理生物膜法凈化污水示意圖參與凈化反應(yīng)微生物多樣化生物的食物鏈長(zhǎng)，產(chǎn)泥量低能夠存活世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性污泥沉降性能良好，宜于固液分離能夠處理低濃度的污水易于維護(hù)運(yùn)行、節(jié)能第一節(jié)生物膜的基礎(chǔ)知識(shí)1.3生物膜法的特征微生物相方面的特征生物膜法的分類生物膜法生物濾池生物接觸氧化池生物轉(zhuǎn)盤生物流化床以土壤自凈原理為依據(jù)，在污水灌溉的實(shí)踐基礎(chǔ)上發(fā)展起來的人工處理方法。污水以滴狀灑布在塊狀濾料的表面，污水流經(jīng)表面時(shí)會(huì)形成生物膜，其中的微生物攝取有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)，使污水得到凈化。第二節(jié)生物濾池5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇2.1由來第二節(jié)生物濾池5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇2.1由來污水從上部均勻噴灑到生物濾池表面。薄膜狀吸附于濾料周圍形成附著水，沿薄膜流過濾料即流動(dòng)水。濾料表面微生物迅速繁殖，形成一層充滿微生物的生物膜。第二節(jié)生物濾池5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇2.2凈化原理第二節(jié)生物濾池5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇2.3基本流程生物濾池二沉池回流出水初沉池廢水污泥第二節(jié)生物濾池5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇2.3基本構(gòu)造池體二十世紀(jì)四十年代前常采用方形、矩形的池體?，F(xiàn)在大多采用圓形濾池。第二節(jié)生物濾池5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇2.3基本構(gòu)造濾料普通生物濾池中一般采用碎石、卵石、煤渣等。高負(fù)荷生物濾池中采用石英石、花崗巖等；現(xiàn)在也采用塑料濾料，如聚氯乙烯、聚苯乙烯等。第二節(jié)生物濾池5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇2.3基本構(gòu)造濾料應(yīng)具有的條件：質(zhì)堅(jiān)、高強(qiáng)、耐腐蝕、抗冰凍較高的比表面積較大的孔隙率就地取材、便于加工、運(yùn)輸?shù)诙?jié)生物濾池5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇2.3基本構(gòu)造布水裝置普通生物濾池中一般通過轉(zhuǎn)動(dòng)的噴淋裝置將污水均勻分布于多孔濾床上。在多孔濾床上可生長(zhǎng)多種微生物群落和原生動(dòng)物。當(dāng)污水緩慢地流過濾床時(shí)，微生物就吸收并降解了其中的有機(jī)成分，使得污水得到處理。第二節(jié)生物濾池5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇2.3基本構(gòu)造濾床的比表面積和孔隙率；濾床高度；負(fù)荷；回流；供氧；第二節(jié)生物濾池5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇2.4影響功能的因素處理效果良好運(yùn)行穩(wěn)定、易于管理、節(jié)省能源第二節(jié)生物濾池5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇2.5優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)占地面積大濾料易于堵塞產(chǎn)生濾池蠅，惡化衛(wèi)生條件噴嘴噴灑污水，散發(fā)臭味缺點(diǎn)第三節(jié)生物接觸氧化法5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇又稱淹沒式生物濾池，20世紀(jì)70年代初開創(chuàng)的污水處理技術(shù)。生物反應(yīng)池內(nèi)充填填料，污水浸沒全部填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，污水中有機(jī)污染物得到去除，污水得到凈化。第三節(jié)生物接觸氧化法5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇3.1工作原理第三節(jié)生物接觸氧化法5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇3.2流程圖接觸氧化池二沉池空氣出水初沉池廢水剩余污泥第三節(jié)生物接觸氧化法5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇3.3優(yōu)缺點(diǎn)形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)與食物鏈接受較高的有機(jī)負(fù)荷，處理效率高，減少池容較強(qiáng)耐沖擊負(fù)荷操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便、無需污泥回流、無污泥膨脹污泥生成量少優(yōu)點(diǎn)運(yùn)行不當(dāng)可能堵塞布水不均勻時(shí)，會(huì)有死角缺點(diǎn)第三節(jié)生物接觸氧化法5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇3.4外形圖第三節(jié)生物接觸氧化法5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇3.5結(jié)構(gòu)圖固定在一根軸上的許多間距很小的圓盤或多角形盤片組成。在生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。區(qū)別是以一系列轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤代替固定的濾料。第四節(jié)生物轉(zhuǎn)盤5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇4.1工作原理在廢水池子中安裝轉(zhuǎn)盤，像水車一樣旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤浸入水中吸附有機(jī)物獲得營(yíng)養(yǎng)，轉(zhuǎn)盤離開水后獲得氧氣。轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈即完成一個(gè)吸附和一個(gè)氧化周期，轉(zhuǎn)盤不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，上述過程循環(huán)進(jìn)行，使廢水得到凈化。第四節(jié)生物轉(zhuǎn)盤5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王璇4.1工作原理第四節(jié)生物轉(zhuǎn)盤5/17/2023新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王