污染控制第四章生物膜法

污染控制第四章生物膜法1第1頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六3.接觸氧化法：介于活性污泥法與生物過濾法之間的一種處理方法，兼?zhèn)淝罢吒咝Ш秃笳咭坠芾碇畠?yōu)勢。分為：生物濾料浸入水中曝氣；生物濾料支撐體提升至空氣曝氣兩種。2第2頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六生物接觸氧化法的基本流程3第3頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六4第4頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六特點：BOD容積負荷高（可達3.0~6.0kgBOD5/m3.d），污泥生物量大（生物固體濃度（10~20g/l）；處理效率高）處理時間短，占地面積??；不需要污泥回流，無污泥膨脹問題，運行管理簡單；對間歇運行適應(yīng)力強；便于維護、管理，無污泥回流；剩余污泥量少（污泥產(chǎn)量略低于活性污泥法）5第5頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六高效處理的原理分析：生物性高（污泥的泥齡低）（活性污泥法為3-4天，第一級氧化池的生物膜為1-2天）傳質(zhì)條件好，微生物對有機物的代謝速度快（空氣攪動，加快介質(zhì)更新）利于絲狀菌的生長，提高對有機物的分解能力充氧效率高（填料有增進充氧的效果）具有較高的微生物濃度，提高處理效率（一般活性污泥法的MLSS為2-3g/l；接觸氧化法可達10-20g/l）6第6頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六接觸氧化法的缺點：1）生物膜過厚，易引起填料堵塞。故負荷不易過高，同時要有放堵塞的沖洗措施。2）大量產(chǎn)生后生動物（輪蟲等），容易造成生物膜大塊脫落，影響出水水質(zhì)。3）填料及支架等往往導致建設(shè)費用增加。7第7頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六生物接觸氧化池的運行與管理

1、啟動調(diào)試：啟動調(diào)試時須培養(yǎng)生物膜，其方式類似活性污泥的培養(yǎng)，可間歇或連續(xù)進水；注意營養(yǎng)平衡(C、N、P)、pH值、抑制物濃度等；應(yīng)對生物膜的生長情況經(jīng)常觀察，并及時調(diào)整運行條件。8第8頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六生物接觸氧化池的運行與管理2、日常運行管理一般應(yīng)控制溶解氧濃度為2.5~3.5mg/l；避免過大的沖擊負荷；防止填料堵塞：1）加強前處理，降低進水中的懸浮固體濃度；2)增大曝氣強度，以增強接觸氧化池內(nèi)的紊流；3)采取出水回流，以增加水流上升流速，以便沖刷生物膜。9第9頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六接觸氧化池的構(gòu)造1）池體2）填料：氧化池的關(guān)鍵直接影響生物接觸氧化法的效能。3）布水、布氣裝置10第10頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六5.生物流化床以粒徑<1mm左右的砂、焦炭、活性碳類顆粒材料作為載體，通過脈沖進水措施使污水由下向上流過，使載體呈流動狀態(tài)，稱為“流化”；依靠載體表面附著生長的生物膜使污水凈化。11第11頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六生物流化床的構(gòu)造主要包括反應(yīng)器、載體、布水裝置、充氧裝置和脫膜裝置等。1、反應(yīng)器：一般呈圓柱狀；高徑比一般采用3~4:1；若采用內(nèi)循環(huán)三相生物流化床時，升流區(qū)截面積與降流區(qū)面積之比應(yīng)在1左右。12第12頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六生物流化床的構(gòu)造

2、載體主要性能：①比重略大于1；②表面比較粗糙；③對微生物無毒性；④不與廢水物質(zhì)反應(yīng)；⑤價廉易得。常用載體有：砂粒、無煙煤、焦炭、活性炭、陶粒及聚苯乙烯顆粒；生物固體濃度與載體投加量有直接關(guān)系。3、布水設(shè)備對兩相生物流化床，布水均勻十分關(guān)鍵；對三相生物流化床，由于有氣體的攪拌，布水設(shè)備不十分重要。13第13頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六生物流化床的構(gòu)造

4、充氧裝置5、脫膜裝置一般三相生物流化床不需設(shè)置專門的脫膜裝置；在兩相生物流化床系統(tǒng)中常設(shè)的脫膜裝置有：①振動篩②葉輪脫膜裝置③刷式脫膜裝置14第14頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六工藝特點：效率高耐沖擊建設(shè)費用低15第15頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六效率高：顆粒細小則比表面積大（2000-3000m2/m3），生物量大（污泥濃度10-40g/L）；據(jù)資料報道，普通生活污水16min內(nèi)去除BOD的93%。16第16頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六耐沖擊：類似生物濾池，生物固定化有利于耐沖擊負荷與毒物負荷；17第17頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六建設(shè)費用低：生物膜脫落少，可能省略二沉池；懸浮物濃度大，空氣（氧）利用率高；占地少，僅為普通活性污泥法5%左右，投資省。18第18頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六工藝流程：以純氧為氧源的流化床以壓縮空氣為氧源的流化床三相生物流化床19第19頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六20第20頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六21第21頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六22第22頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六a)以純氧為氧源的流化床溶解氧：32-40mg/L23第23頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六b)以壓縮空氣為氧源的流化床溶解氧：<9mg/L，動力消耗大24第24頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六c)三相生物流化床：三相：空氣（氧）－液－固（帶膜載體）

需回流載體25第25頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六d)厭氧－兼氧生物流化床城市污水在管道中流動，形成表面復氧（2mg/L），經(jīng)厭氧－兼氧生物流化床處理，可去除部分BOD，之后進行好氧處理，可減少動力消耗和污泥產(chǎn)量。26第26頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六

膜生物反應(yīng)器（MBR）工藝MembraneBiologicalReactor膜生物反應(yīng)器是由膜分離技術(shù)與生物反應(yīng)器相結(jié)合的生化反應(yīng)系統(tǒng)，即利用分離效果非常好的膜分離系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)好氧生物處理工藝中的二沉池，提高泥水分離效果，可以獲得很高的出水水質(zhì)。27第27頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六膜生物反應(yīng)器原理混合液循環(huán)原廢水膜分離組件出水生物反應(yīng)器28第28頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六膜生物反應(yīng)器原理29第29頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六膜生物反應(yīng)器發(fā)展實際上，膜生物反應(yīng)器最早于上世紀60年代就出現(xiàn)在酶制劑工業(yè)中，在水處理工程中的應(yīng)用開始于70年代初期，到80年代中后期，膜生物反應(yīng)器在水處理工程中的應(yīng)用有了很大的進展。30第30頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六膜生物反應(yīng)器的主要類型

膜生物反應(yīng)器可以有多種分類方法，簡述如下：①在膜生物反應(yīng)器中，所應(yīng)用的生物反應(yīng)器可以有不同的類型，如：好氧生物反應(yīng)器、厭氧生物反應(yīng)器等；②所應(yīng)用的膜可以有不同的類型，如：超濾膜（UF，0.010.04m）、微濾膜（MF，0.10.2m）、萃取膜（具有選擇性）；31第31頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六膜生物反應(yīng)器的主要類型

③膜的材料也可以各不相同，如：陶瓷、醋酸纖維（CA）、聚砜（PS）、聚丙烯晴等；④膜的結(jié)構(gòu)也各不相同，如：中空纖維、管式、平板式等；⑤還可以按生物反應(yīng)器與膜單元的結(jié)合方式進行劃分，可分為：一體式、分離式、隔離式等三種膜生物反應(yīng)器。32第32頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六一體式膜生物反應(yīng)器33第33頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六一體式膜生物反應(yīng)器特點①膜組件浸沒在生物反應(yīng)器中；②出水需要通過負壓抽吸經(jīng)過膜單元后排出；③主要優(yōu)點有：體積小、整體性強、工作壓力小、節(jié)能、不易堵塞等；④主要缺點為：膜的表面流速小、易污染、出水不連續(xù)等。34第34頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六分離式膜生物反應(yīng)器在分離式膜生物反應(yīng)器中生物反應(yīng)器與膜單元相對獨立，通過混合液循環(huán)泵使得處理水通過膜組件后外排；其中的生物反應(yīng)器與膜分離裝置之間的相互干擾較小。35第35頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六隔離式膜生物反應(yīng)器在隔離式膜生物反應(yīng)器中所采用的膜是選擇性萃取膜，它能將廢水與生物反應(yīng)器完全隔離開，具有選擇性的萃取膜只容許原廢水中的目標污染物透過，并進入生物反應(yīng)器而被降解，廢水中其它對生物具有毒害的物質(zhì)則不能進入生物反應(yīng)器，這樣可以提高生物反應(yīng)器的效能；而廢水中的有毒有害物質(zhì)則可以單獨通過其它物化的方法進行處理。36第36頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六膜生物反應(yīng)器的主要特點與傳統(tǒng)生物法相比，膜生物反應(yīng)器具有以下主要特點：①可以使污泥停留時間（SRT）與水力停留時間（HRT）完全分開，在維持較短的HRT

的同時，又可保持極長的SRT；②膜截流的高效性可以使繁殖時間長的生物（如硝化菌等）在生物反應(yīng)器內(nèi)生長，因此脫氮效果較好