污水生物處理-生物膜

關(guān)于污水生物處理-生物膜第1頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）概述1、生物膜法的凈化機(jī)理（1）生物膜的形成：污水與掛膜介質(zhì)流動(dòng)接觸，微生物在介質(zhì)表面生長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，介質(zhì)表面將覆蓋一層膜狀污泥，即生物膜。（2）凈化機(jī)理：當(dāng)生物膜增厚到一定程度后，在氧不能透入的里層為厭氧狀態(tài)，這樣生物膜由好氧層和厭氧層組成，好氧層一般為2cm左右。（3）膜脫落：在膜生長(zhǎng)過(guò)程中，由于水力沖刷、重量下沉、氣體外逸、后生動(dòng)物活動(dòng)等左右，使生物膜不斷的脫落、更新，生物膜的更新脫落是完全必要的。第2頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）概述2、生物膜的主要特點(diǎn)（1）適應(yīng)沖擊負(fù)荷變化的能力強(qiáng)；（2）反應(yīng)器內(nèi)微生物的濃度高；（3）無(wú)污泥回流系統(tǒng)，剩余污泥產(chǎn)量低；（4）同時(shí)存在硝化和反硝化，氨氮去除效率高；（5）操作管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低；第3頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）概述3、生物膜法的影響因素（1）溫度：10~35℃。（2）pH：6.5~8.5，避免pH值的突然變化。（3）水力負(fù)荷：水力負(fù)荷愈小，污水與生物膜接觸時(shí)間愈長(zhǎng)，處理效果愈好。（4）溶解氧：一般應(yīng)維持在4mg/L左右。（5）填料類型：影響填料載膜性質(zhì)的因素有表面及大小、表面親水性、表面電荷、表面粗糙度、載體的密度、孔隙率、強(qiáng)度等等。第4頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）概述3、生物膜法的影響因素（6）生物膜量及活性：（7）有毒物質(zhì)：重金屬離子、酚、氰等。（8）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：BOD5:N:P=100:5:1;微量元素。第5頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型1、生物膜法的分類生物膜法的工藝類型很多，根據(jù)生物膜法的反應(yīng)器附著狀態(tài)，生物膜反應(yīng)器可以劃分為固定床和流動(dòng)床兩大類。常見(jiàn)的生物膜法包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、接觸氧化等。第6頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型2、生物濾池（1）普通生物濾池（2）高負(fù)荷生物濾池（3）塔式生物濾池（4）曝氣生物濾池第7頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型（1）普通生物濾池（滴濾池）A.池體平面上呈現(xiàn)方形或矩形，池壁用磚石筑造，一般高出填料表面0.5~0.9m。B.填料多采用空心的拳狀填料，如碎石、卵石、爐渣、焦炭等，一般分工作層和承托層兩層填充，總厚度約為1.5~2.0m。工作層厚1.3~1.8m，粒徑介于25~40mm，承托層厚0.2m，填料介于70~100mm。C.布水采用固定噴嘴布水系統(tǒng)，由投配池，布水管道和噴嘴等幾部分組成。運(yùn)行方便，但水頭較大，噴水周期短5~8min。第8頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型（1）普通生物濾池（滴濾池）D.排水排除處理后的污水，保證濾池良好的通風(fēng)。排水系統(tǒng)包括滲水裝置、匯水溝和總排水溝，底部空間的高度不應(yīng)小于0.6m。E.優(yōu)點(diǎn)處理效果好，BOD的去處效率可達(dá)95%；運(yùn)行穩(wěn)定、易于管理、節(jié)省能源。F.缺點(diǎn)填料易堵塞；占地面積大，不適合處理量大的污水；產(chǎn)生濾池蠅，噴嘴產(chǎn)生臭味等，惡化環(huán)境。第9頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月硬性填料軟性填料第10頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月半軟性填料球狀懸浮型填料第11頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型（2）高負(fù)荷生物濾池與普通生物濾池相比，高負(fù)荷生物濾池大幅度的提高了濾池的負(fù)荷，其BOD容積負(fù)荷高于普通生物濾池6~8倍，水力負(fù)荷則高達(dá)10倍。優(yōu)點(diǎn)：均化與穩(wěn)定進(jìn)水水質(zhì)；加速生物膜的再生，抑制濾池蠅的滋生，減輕散發(fā)的臭味。第12頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月高負(fù)荷生物濾池第13頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月濾料布水器承托層排水系統(tǒng)進(jìn)水出水●基本原理：廢水從上向下從濾料空隙間流過(guò)，與生物膜充分接觸，其中的有機(jī)污染物被微生物吸附并降解。第14頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型（3）塔式生物濾池A.塔式生物膜的組成：塔式生物濾池一般高達(dá)8~24m，直徑1~3.5m，徑高比介于1:6~1:8左右，呈塔狀，由塔身、填料、布水系統(tǒng)、通風(fēng)和排水系統(tǒng)組成。塔身：分層建筑，在分層處設(shè)置格柵，每層高度不超過(guò)2.5m，每層都應(yīng)設(shè)檢修口以便更換填料，并設(shè)置測(cè)量口和觀察孔。填料：塔式生物濾池宜于采用輕質(zhì)填料，在我國(guó)使用比較多的是環(huán)氧樹(shù)脂固化的玻璃布蜂窩填料。這種填料比表面積大，結(jié)構(gòu)均勻，有利于空氣流通和污水的均勻分布，不易堵塞。布水和通風(fēng)：大中型濾塔多采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)布水器，也可以用水流的反作用驅(qū)動(dòng)，小型的多采用固定噴嘴布水系統(tǒng)，也可采用多孔管和濺水篩板布水；塔底有高度為0.4～0.6m的空間進(jìn)行通風(fēng)。第15頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型（3）塔式生物濾池B.塔式生物膜的特點(diǎn)：高負(fù)荷率：塔式生物濾池水力負(fù)荷可達(dá)80～200m3/(m2·d)，，為一般高負(fù)荷生物濾池的2~10倍，生物膜生長(zhǎng)速度快，活性較高。微生物分層現(xiàn)象：在各層生長(zhǎng)著種屬各異、但適應(yīng)該層特征的污水，有助于微生物的生長(zhǎng)和污染物質(zhì)的去除。耐沖擊能力強(qiáng)，因此常用于高濃度工業(yè)廢水二級(jí)生物處理的第一級(jí)處理。塔式生物濾池適宜于小規(guī)模污水處理，一般不超過(guò)10000m3/d。第16頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型（3）塔式生物濾池B.塔式生物膜的特點(diǎn)：高負(fù)荷率：塔式生物濾池水力負(fù)荷可達(dá)80～200m3/(m2·d)，，為一般高負(fù)荷生物濾池的2~10倍，生物膜生長(zhǎng)速度快，活性較高。微生物分層現(xiàn)象：在各層生長(zhǎng)著種屬各異、但適應(yīng)該層特征的污水，有助于微生物的生長(zhǎng)和污染物質(zhì)的去除。耐沖擊能力強(qiáng)，因此常用于高濃度工業(yè)廢水二級(jí)生物處理的第一級(jí)處理。塔式生物濾池適宜于小規(guī)模污水處理，一般不超過(guò)10000m3/d。第17頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型（4）曝氣生物濾池A.結(jié)構(gòu)與處理過(guò)程：底部設(shè)置承托層，上部為填料，在承托層設(shè)置曝氣用的空氣管及空氣擴(kuò)散裝置，處理水集水管間作反沖洗水管設(shè)置在承托層內(nèi)。B.主要特征：無(wú)需沉淀池，占地面積??；以3~5mm的小顆粒作為填料，比表面積大，微生物附著力強(qiáng)；無(wú)需污泥回流，無(wú)污泥膨脹，反沖洗自動(dòng)化，維護(hù)管理方便。第18頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型（4）曝氣生物濾池C.曝氣生物濾池的設(shè)計(jì)參數(shù)第19頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型3、生物轉(zhuǎn)盤(pán)（1）組成和構(gòu)造生物轉(zhuǎn)盤(pán)有盤(pán)片、轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動(dòng)裝置以及接觸反應(yīng)槽三部分組成。盤(pán)片：具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、耐老化、易于掛膜、不變形，比表面及大等性質(zhì)，盤(pán)片為圓型、正多角型。直徑為2.0~3.6m之間，盤(pán)片間距30mm。35%侵沒(méi)于水中。驅(qū)動(dòng)裝置：動(dòng)力設(shè)備，減速設(shè)備以及傳動(dòng)鏈條等，電力機(jī)械傳動(dòng)、空氣機(jī)械傳動(dòng)和水力機(jī)械傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速0.8~3.0r/min，外緣線速度以15~18m/min為宜。厭氧膜好氧膜轉(zhuǎn)盤(pán)載體液膜第20頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型3、生物轉(zhuǎn)盤(pán)（2）生物轉(zhuǎn)盤(pán)的特征微生物濃度高，F(xiàn)/M比為0.05~0.1；污泥齡長(zhǎng)，硝化細(xì)菌生長(zhǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)硝化反硝化脫氮；處理廢水的范圍廣，耐沖擊能力強(qiáng)；污泥量少，約為活性污泥系統(tǒng)的1/2左右；動(dòng)力消耗低，每去除1kgBOD的耗電量約為0.7kwh；第21頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型3、生物轉(zhuǎn)盤(pán)（3）生物轉(zhuǎn)盤(pán)的工藝流程第22頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型4、接觸氧化（1）生物接觸氧化的特征較強(qiáng)額耐沖擊負(fù)荷能力，間歇運(yùn)行的條件下，能夠保證良好的運(yùn)行效果，對(duì)排水不均勻的企業(yè)更具有實(shí)際意義。操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便，易于管理，無(wú)需污泥回流，無(wú)污泥膨脹；污泥少，顆粒大，易沉降。具有多種凈化功能，能夠脫氮，可作為深度處理技術(shù)；第23頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月進(jìn)水初沉池生物接觸氧化池空氣剩余污泥二沉池出水回流污泥？生物接觸氧化工藝流程第24頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型4、接觸氧化（2）生物接觸氧化的流程（2）生物接觸氧化的流程A.一級(jí)處理流程B.二級(jí)處理流程C.三級(jí)處理流程第25頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型4、接觸氧化（2）生物接觸氧化的流程（3）生物接觸氧化的構(gòu)造接觸氧化池是由池體、填料、支架及曝氣裝置、進(jìn)出水裝置以及排泥管道等部件組成。第26頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）生物膜法的類型4、接觸氧化（2）生物接觸氧化的流程（4）生物接觸氧化的設(shè)計(jì)計(jì)算按平均日處理量進(jìn)行計(jì)算；池座數(shù)一般不應(yīng)小于兩座，并按同時(shí)工作考慮；填料層總高度一般取3m，當(dāng)采用蜂窩填料時(shí)，應(yīng)分層裝填，每層高1m，蜂窩內(nèi)切孔徑不宜小于25mm；池中的溶解氧一般維持在2.5～3.5mg/L之間，氣水比為15～20:1;污水在池內(nèi)有效接觸時(shí)間不應(yīng)少于2h;生物接觸氧化池的填料體積可按BOD－溶積負(fù)荷計(jì)算，亦可以按接觸時(shí)間計(jì)算。第27頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）生物膜的培養(yǎng)馴化1、掛膜的方法（2）生物接觸氧化的流程（1）直接掛膜法——生物接觸氧化池、塔式生物濾池該方法是在合適的水溫，溶解氧等環(huán)境條件及合適的pH、BOD、C/N等水質(zhì)條件下，讓處理系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)水正常運(yùn)行。對(duì)于生活無(wú)數(shù)、城市無(wú)數(shù)或混有較大比例的生活污水的工業(yè)廢水可以采用直接掛膜法，一般經(jīng)過(guò)7～10d就可以完成掛膜過(guò)程。第28頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）生物膜的培養(yǎng)馴化1、掛膜的方法（2）生物接觸氧化的流程（2）間接掛膜法——普通生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)先將生活污水或工業(yè)廢水的混合污水培養(yǎng)出活性污泥，然后將該污泥或其他類似污水處理廠的污泥與工業(yè)廢水一起放入循環(huán)池，再用泵投入生物膜法處理設(shè)施中，出水和沉淀池污泥回流到循環(huán)池，循環(huán)形成生物膜后通水運(yùn)行，并加入要處理的工業(yè)廢水，可先投入20％的工業(yè)廢水，逐步加大工業(yè)廢水的比例，直到全部都是工業(yè)廢水。第29頁(yè)，課件共31頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）生物膜的培養(yǎng)馴化2、培養(yǎng)生物膜過(guò)程中的注意事項(xiàng)（2）生物接觸氧化的流程（1）開(kāi)始掛膜時(shí)，進(jìn)水流量應(yīng)小于設(shè)計(jì)值，可按設(shè)計(jì)流