第四章生物膜法詳解課件

第四章廢水好氧生物處理工藝(2)

——生物膜法第一節(jié)生物膜法的基本原理第二節(jié)生物濾池第三節(jié)生物轉(zhuǎn)盤第四節(jié)生物接觸氧化法定義：是與活性污泥法并列的一類廢水好氧生物處理技術(shù)，其實(shí)質(zhì)是使微生物群落（菌類、原生動物、后生動物等）附著在濾料或某些載體上生長繁育，并在其上形成膜狀生物污泥——生物膜，污水和生物膜接觸，污水中的有機(jī)物作為營養(yǎng)物質(zhì)，為生物膜上的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身得到繁衍增殖的過程，稱為生物膜法工藝，又稱固定膜法；起源：土壤自凈過程的人工強(qiáng)化；處理對象：廢水中溶解性和膠體狀的有機(jī)物及氮素污染物；生活污水或城市廢水；以及個別工業(yè)廢水；分類：生物濾池；生物轉(zhuǎn)盤；生物接觸氧化工藝；生物流化床；第一節(jié)生物膜法的基本原理什么是“生物膜”？是附著生長在固體狀材料表面的由多種微生物形成的膜狀生物聚集體；固體狀材料：

濾料——生物濾池；

填料——生物接觸氧化（淹沒式生物濾池）工藝；

轉(zhuǎn)盤——生物轉(zhuǎn)盤；

載體——生物流化床生物膜對有機(jī)物的降解過程：生物膜的形成和成熟生物膜的工作生物膜的更新與脫落1、生物膜的形成和成熟形成的前提條件：

載體——填料、濾料或轉(zhuǎn)盤；

營養(yǎng)物質(zhì)——有機(jī)物、N、P及其它，由污水提供；微生物——由污水自行提供，或接種；生物膜形成過程：含有營養(yǎng)物質(zhì)和接種微生物的污水在載體表面流動，經(jīng)過一定時間后，污水中的微生物會在載體表面附著增殖和生長，形成一層薄的生物聚集體。生物膜成熟：其標(biāo)志是在生物膜上由細(xì)菌及其它各種微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)以及生物膜對有機(jī)物的降解功能都達(dá)到了平衡和穩(wěn)定。所需時間：從開始形成到成熟，生物膜要經(jīng)歷潛伏和生長兩個階段，在20C下處理城市污水時，生物膜從開始形成到成熟，一般需要30天左右。2、生物膜工作過程及結(jié)構(gòu)示意圖濾料或填料或載體生物膜空氣附著水層流動水層CO2O2O2O2BOD5BOD5H2ONH3BOD5CH4、H2S、NH3生物膜的性質(zhì)：①高度親水，存在著附著水層；厭氧膜好氧膜········································②微生物高度密集：各種細(xì)菌以及微型動物，形成了有機(jī)污染物——細(xì)菌——原（后）生動物的食物鏈。生物膜結(jié)構(gòu)：①由于微生物不斷增殖，生物膜厚度不斷增加，氧氣不能透入的內(nèi)部深處將轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)；②成熟的生物膜由厭氧膜和好氧膜兩層組成；③好氧膜是有機(jī)物降解的主要場所，一般厚度為2mm。3、生物膜的更新與脫落生物膜更新的原因：厭氧層不厚時，它與好氧層保持著一定的平衡與穩(wěn)定關(guān)系，好氧層能夠維持正常的凈化功能，生物膜正常工作。隨著厭氧膜的加厚：①內(nèi)因：厭氧代謝產(chǎn)物增多，代謝產(chǎn)物向外逸出時要通過好氧層，使好氧層的穩(wěn)定性遭到破壞；又因?yàn)閰捬鯕鈶B(tài)代謝產(chǎn)物的不斷逸出，減弱生物膜在濾料上的附著能力，可能將膜頂起；外因:同時由于水力的沖刷，生物膜將從濾料表面脫落，隨出水流出。②生物膜處于老化狀態(tài)，凈化功能變?nèi)酰子诿撀?。生物膜的更新?/p>

①老化膜脫落，新生物膜會經(jīng)過一段時間后重新生長；②新生物膜具有更強(qiáng)的凈化功能。4、生物膜法的主要特點(diǎn)（1）微生物方面的特征生物膜中的微生物與活性污泥中的大致相同，主要有細(xì)菌、真菌、藻類、原生動物和后生動物等。

1)微生物種類多樣化；

2)生物膜上微生物的食物鏈較活性污泥法長；在生物膜上，動物性營養(yǎng)一類所占比例較大，微型動物存活率較高，捕食性的纖毛蟲、輪蟲類、線蟲類、寡毛類和昆蟲等?！勰嗔可儆诨钚晕勰嗵幚硐到y(tǒng)。

3)各段具有優(yōu)勢菌種；多分段進(jìn)行，每段都繁衍與進(jìn)入本段污水水質(zhì)相適應(yīng)的微生物，形成優(yōu)勢種屬，有利于有機(jī)物的降解和微生物新陳代謝的充分發(fā)揮。生物濾池上層：多數(shù)是以攝取有機(jī)物為主的異養(yǎng)微生物，底部是以攝取無機(jī)物為主的自養(yǎng)微生物。微生物種屬繁多、類型廣泛生物膜和活性污泥中微生物種類與數(shù)量的比較

微生物活性污泥法生物膜法微生物活性污泥法生物膜法細(xì)菌++++++++輪蟲++++真菌+++++線蟲+++藻類++寡毛蟲++鞭毛蟲+++++其它后生動物+肉足蟲+++++昆蟲類++纖毛蟲++++++++

①可生長世代期較長的微生物，如硝化菌。②不存在污泥膨脹，絲狀菌可大量生長；③線蟲、輪蟲等微型動物較常見，甚至藻類與昆蟲也可出現(xiàn)；(2)工藝運(yùn)行特征

1)對水質(zhì)、水量等的變化適應(yīng)性強(qiáng)，即耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；

2)剩余污泥的沉降性能良好，易于分離；由生物膜上脫落下來的生物污泥，所含動物成分較多，比重較大，污泥顆粒個體較大，沉降性能良好，宜于固液分離。

3)能夠處理低濃度污水；活性污泥法不宜處理低濃度的污水，當(dāng)BOD5低于50~60mg/L，采用活性污泥法效果不好。濃度低將影響到活性污泥絮凝體的形成和增長，影響處理效果。生物膜法能使BOD5=20~30mg的污水降至5~10mg/l；4)易于維護(hù)運(yùn)行，運(yùn)行費(fèi)用少。4、生物膜法的主要特點(diǎn)生物膜法的主要設(shè)施生物膜法的主要設(shè)施生物接觸氧化池生物流化床高負(fù)荷生物濾池普通（單層）生物濾池塔式（多層）生物濾池生物轉(zhuǎn)盤生物濾池第二節(jié)生物濾池一、基本概念是在污水灌溉的實(shí)踐基礎(chǔ)上發(fā)展起來的人工生物處理法；分類：普通生物濾池；高負(fù)荷生物濾池；塔式生物濾池（第三代生物濾池）；曝氣生物濾池。建設(shè)中的生物濾池1、基本結(jié)構(gòu)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，與濾料上的生物膜充分接觸，廢水中的有機(jī)污染物被微生物吸附并降解，出水從排水系統(tǒng)排出。2、工藝流程初沉池生物濾池

二沉池出水回流

出水

進(jìn)水剩余污泥生物濾池法的流程典型生物濾池的構(gòu)造濾床布水裝置排水系統(tǒng)二、生物濾池的構(gòu)造池體、濾料二、生物濾池的構(gòu)造1、池體池體形式：方形或矩形——上世紀(jì)30、40年代以前：普通生物濾池；多邊形或圓形——旋轉(zhuǎn)布水器的出現(xiàn)：高負(fù)荷生物濾池；塔式生物濾池池壁形式：帶有孔洞或不帶孔洞

有孔洞的池壁有利于濾料的內(nèi)部通風(fēng)，但在低溫季節(jié)，易受低溫的影響，使凈化功能降低。

超高要求：池壁高于濾料0.5m。其它考慮：防凍、采暖、防蠅等濾料是生物濾池的主體，是生物膜賴以生長的介質(zhì)，它對生物濾池的凈化功能有直接影響，理想的濾料應(yīng)具備下述特性：(1)比表面積大，有利于微生物的附著；

(2)能使廢水以液膜狀均勻分布于其表面；(3)孔隙率大，使脫落的生物膜能隨出水流到池底，同時保證通風(fēng)（即保證氧的供給）良好；(4)適于生物膜形成與粘附，且應(yīng)該既不被微生物分解，又不抑制微生物的生長，有較好的化學(xué)性能；

(5)有較好的機(jī)械強(qiáng)度，不易變形和破碎，就地取材，便于加工、運(yùn)輸

2、濾料2.1普通生物濾池的濾料：實(shí)心拳狀濾料，如碎石、卵石、爐渣等；工作層：濾料粒徑為3050mm，承托層：濾料粒徑為60100mm；同層濾料盡量均勻，以保證孔隙率；濾料粒徑越小，比表面積（可附著面積）越大，處理能力可以提高，但濾料粒徑并非越小越好，濾料粒徑過小，孔隙率降低，易堵塞一般，濾料孔隙率為45%~50%時，其比表面積約為65100m2/m3。2.2高負(fù)荷生物濾池的濾料：濾料多選用塑料濾料：

多用聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等制成；形狀有波紋板式、斜管式和蜂窩式等。優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、比表面積和孔隙率都較大。缺點(diǎn)：造價較高，初期投資較大。粒徑較大，一般為40100mm，濾層厚度為2米。工作層：4070mm，承托層：70100mm，孔隙率可達(dá)95%，可防堵塞和提高通風(fēng)能力；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％高負(fù)荷生物濾池的濾料：型式孔徑(mm)比表面積(m2/m3)孔隙率(%)重量(kg/m3)

立體波紋板3065198907040851509360501001139650

蜂窩狀192019836~38251539926~28321229921~2336989920~222.3塔式生物濾池的濾料：多采用質(zhì)輕、比表面積大和孔隙率高的人工合成濾料；主要有環(huán)氧樹脂玻璃布蜂窩、聚氯乙烯波紋板、瓷環(huán)和焦炭等。比表面積為100220m2/m3，孔隙率一般大于94%。濾床高度同濾料的密度有密切關(guān)系塑料濾料每立方米質(zhì)量僅為100kg左右，孔隙率高達(dá)93％～95％，濾床高度不但可以提高，而且可以采用雙層或多層構(gòu)造。國外一般采用雙層濾床，高7m左右；國內(nèi)常采用多層的“塔式”結(jié)構(gòu)，高度在10m以上——塔式生物濾池。濾床四周一般設(shè)池壁，池壁起圍護(hù)濾料、減少污水飛濺的作用。常用磚、石或混凝土塊砌筑。石質(zhì)拳狀濾料組成的濾床高度一般在1～2.5m之間。一方面是由于孔隙率低，濾床過高會影響通風(fēng)；另一方面由于太重,過高會影響排水系統(tǒng)和濾池基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

3、布水系統(tǒng)設(shè)置目的為了使廢水能均勻地布灑在整個濾床表面上生物濾池的布水裝置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)在池底下面的進(jìn)水管銜接。其所需水頭在0.6～1.5m左右。高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池多采用回轉(zhuǎn)式布水裝置固定式布水系統(tǒng)是由虹吸裝置、投配池、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。普通生物濾池多采用固定式布水裝置移動式（常用回轉(zhuǎn)式）布水器投配池虹吸裝置布水管道噴嘴固定式布水系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式布水系統(tǒng)回（旋）轉(zhuǎn)布水器布水均勻，水力沖刷作用強(qiáng)，所需作用壓力小脈沖式生物濾池配水系統(tǒng)4、排水系統(tǒng)設(shè)在濾池的底部作用：收集濾床流出的污水與生物膜，并保證濾池有良好的通風(fēng)和支撐濾料；組成：滲水裝置、集水溝和排水渠組成；

池底排水系統(tǒng)的組成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(shè)有集水溝，兩側(cè)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?？諝饽茉谒嫔蠒惩o阻，使濾池中空隙充滿空氣。四、工藝類型普通生物濾池高負(fù)荷生物濾池塔式生物濾池BOD5容積負(fù)荷率：在保證處理水達(dá)到要求質(zhì)量的前提下，每m3濾料在1d內(nèi)能接受的BOD5量，其表示單位為kgBOD5/m3.d。水力負(fù)荷率：在保證處理水達(dá)到要求質(zhì)量的前提下，每m3濾料或每m2濾池表面在1d內(nèi)能接受的污水水量（m3），其表示單位為m3/（m2濾池表面）.d或m3/（m3濾料）.d。1、普通生物濾池普通生物濾池，又稱滴濾池，低負(fù)荷生物濾池，第一代生物濾池①構(gòu)造：池體、濾料、布水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)②正常氣溫下，處理城市廢水時：水力負(fù)荷率：13m3/（m2濾池.d），

BOD5容積負(fù)荷率：0.1~0.25kgBOD5/m3.d，優(yōu)點(diǎn)：處理效果好，BOD5的去除率一般為9095%；易于管理，節(jié)約能源，適用于水量不大于1000m3/d的小城鎮(zhèn)污水或有機(jī)工業(yè)廢水。缺點(diǎn)：占地面積大，易于堵塞，灰蠅很多，衛(wèi)生條件差。（2）普通生物濾池的設(shè)計和計算設(shè)計和計算包括：濾料容積、濾池深度和平面尺寸的確定，布水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)的設(shè)計計算。用水力負(fù)荷校核，水力負(fù)荷應(yīng)該1~3m3/m2濾池﹒d1、普通生物濾池2、高負(fù)荷生物濾池生物濾池的第二代工藝，它是在解決、改善普通生物濾池在凈化功能和運(yùn)行中存在的實(shí)際弊端的基礎(chǔ)上開創(chuàng)的。特征：使負(fù)荷率比普通生物濾池提高了數(shù)倍：BOD容積負(fù)荷率高于普通生物濾池6~8倍，水力負(fù)荷率提高達(dá)10倍。因而使得池子體積大大縮小，高負(fù)荷生物濾池的高負(fù)荷率是通過限制進(jìn)水BOD5值和運(yùn)行上采用處理水回流等技術(shù)措施而達(dá)到的。池子體積較小，占地面積小，但BOD5去除率較低。運(yùn)行靈活，可以通過調(diào)整負(fù)荷和工藝流程，得到不同的處理效率。負(fù)荷率提高，有機(jī)物降解不徹底，排出的生物膜容易腐化。1、高負(fù)荷生物濾池（1）基本參數(shù)：①以碎石為濾料時，濾層高度為2m；以塑料為濾料時，濾床高度可達(dá)4m；②正常氣溫下，處理城市廢水時：水力負(fù)荷為1030m3/（m2濾池.d）；

BOD5容積負(fù)荷0.8~1.2kgBOD5/（m3濾料.d），

單級濾池的BOD5的去除率一般為7585%；

兩級串聯(lián)，BOD5的去除率一般為9095%；③進(jìn)水BOD5大于200mg/L時，應(yīng)采取出水回流措施；④池壁四周通風(fēng)口的面積不應(yīng)小于濾池表面積的2%；利用二沉池的出水或生物濾池出水稀釋進(jìn)水的做法稱處理水回流，回流水量與進(jìn)水量之比叫回流比。處理水回流對生物濾池性能可以產(chǎn)生以下各項效應(yīng)：（1）可以均化與穩(wěn)定進(jìn)水水質(zhì)，當(dāng)進(jìn)水缺氧、腐化、缺少營養(yǎng)元素或含有有害物質(zhì)時，回流可改善進(jìn)水的腐化狀況、提供營養(yǎng)元素和降低毒物質(zhì)濃度；（2）加大水力負(fù)荷率，及時地沖刷過厚和老化的生物膜，加速生物膜更新，抑制厭氧層發(fā)育，使生物膜經(jīng)常保持較高的活性；（3）抑制濾池蠅的過度滋長；（4）減輕散發(fā)的臭味；1、高負(fù)荷生物濾池（2）工藝流程——單級高負(fù)荷生物濾池初沉池生物濾池

二沉池出水回流

出水進(jìn)水剩余污泥A、初沉池生物濾池

二沉池出水回流

出水進(jìn)水剩余污泥B、常采用1、高負(fù)荷生物濾池（2）工藝流程——兩級串聯(lián)的高負(fù)荷生物濾池適用于高濃度污水或出水水質(zhì)要求較高的場合交替式二級生物濾池法的流程交替式二級生物濾池法比并聯(lián)流程負(fù)荷率可提高兩三倍。運(yùn)行時，濾池是串聯(lián)工作的，污水經(jīng)初步沉淀后進(jìn)入一級生物濾池，出水經(jīng)相應(yīng)的中間沉淀池去除殘膜后用泵送入二級生物濾池，二級生物濾池的出水經(jīng)過沉淀后排出污水廠。工作一段時間后，一級生物濾池因表面生物膜累積，即將出現(xiàn)堵塞，改作二級生物濾池，而原來的二級生物濾池則改作一級生物濾池。50%的活性污泥法處理廠BOD去除率高于90%以上生物濾池的去除效率比活性污泥法略低小于或等于某處理效率的污水廠占所有污水廠的比例

(生物濾池)50%的生物濾池處理廠BOD去除率高于83%以上2、塔式生物濾池（1）基本參數(shù)：

①常用塑料濾料，濾池總高度為812m，甚至更高；分層布置濾料，每層濾料的厚度不應(yīng)大于2.5m，徑高比為1:68；

②容積負(fù)荷率為1.03.0kgBOD5/m3.d，水力負(fù)荷為80200m3/m2.d，

BOD5的去除率一般為6585%；

③通風(fēng)形式：自然通風(fēng)時，塔濾通風(fēng)口的面積不應(yīng)小于橫截面的7.510%；機(jī)械通風(fēng)時，尤其是處理含有有毒氣體的工業(yè)廢水時；生物濾池系統(tǒng)的功能設(shè)計濾池類型和流程選擇濾池個數(shù)和濾床尺寸的確定二次沉淀池的形式、個數(shù)和工藝尺寸的確定布水設(shè)備的計算濾池類型的選擇

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)鍵作用。

流程的選擇確定流程時要解決的問題是否設(shè)初次沉淀池采用幾級濾池是否采用回流，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,須有初次沉淀池,以避免生物濾池阻塞。處理城市污水時,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；水量很小，無法維持水力負(fù)荷率污水中某種污染物在高濃度時，可能抑制微生物生長的情況下。濾池個數(shù)和濾床尺寸的確定⑴濾床總體積（V）式中：V——濾床總體積，m3；ρs——污水進(jìn)濾池前的BOD5平均值（回流后的BOD5），mg/L；系數(shù)a是與水溫和濾料高度相關(guān)的參數(shù)，查表qv——污水日平均流量，m3/d，采用回流式生物濾池時，此項應(yīng)為qv(1+r)，回流比r可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定；Nv——有機(jī)負(fù)荷率，

kgBOD5/（m3·d）。計算后，需要進(jìn)行校核，看BOD—面積負(fù)荷和水力負(fù)荷Nq是否在適宜的范圍內(nèi)。多按BOD-容積負(fù)荷進(jìn)行計算濾池個數(shù)和濾床尺寸的確定計算濾床總體積（V）時，應(yīng)注意下述問題：計算時采用的負(fù)荷率應(yīng)與設(shè)計處理的效率相應(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。影響處理效果的因素很多，除負(fù)荷率之外，主要的還有污水的濃度、水質(zhì)、溫度、濾料特性和濾床的高度。對于回流濾池，則還有回流比。沒有經(jīng)驗(yàn)可以援用的工業(yè)廢水，應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)，確定其設(shè)計的負(fù)荷率。試驗(yàn)性生物濾池的濾料和濾床高度應(yīng)與設(shè)計相一致。85~9575~9065~85濾床高度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)結(jié)果確定。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，可采用2個濾池。目前生物濾池的直徑通常是在35m以下，最大為60m。最后應(yīng)該核算濾速，看它是否合理?；亓魃餅V池池深淺，濾速一般不超過30m/d，其濾率的確定與進(jìn)水BOD5有關(guān)，如下表所示。濾池個數(shù)和濾床尺寸的確定（2）濾床高度的確定

進(jìn)水BOD5/（mg·L-1）120150200濾率/(m3·

m-2·d-1)252015

已知某城鎮(zhèn)人口80000人，排水量定額為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。⑴基本設(shè)計參數(shù)計量（設(shè)在此不考慮初次沉淀池的計算）生活污水和工業(yè)廢水總水量：生活污水和工業(yè)廢水混合后的BOD5濃度：由于生活污水和工業(yè)廢水混合后BOD5濃度較高，應(yīng)考慮處理水回流，設(shè)回流稀釋后濾池進(jìn)水BOD5為：設(shè)該城鎮(zhèn)年平均氣溫大于6℃，冬季污水平均氣溫為15℃，濾層深度取2.5m，查表得出a=5.7，則有例:解:

經(jīng)計算回流稀釋后濾池進(jìn)水BOD5為171mg/L,回流比為：⑵生物濾池的個數(shù)和濾床尺寸計算濾料容積計算：按生物濾池的有機(jī)負(fù)荷率計算，設(shè)采用1.2kgBOD5/（m3·d），（在0.8~1.2kgBOD5/（m3·d之間），濾床高度計算解:

2.濾床高度（1）試驗(yàn)計算法無回流：有回流：（2）經(jīng)驗(yàn)取值法低負(fù)荷生物濾池：h=2m左右；回流濾池：h=2~4m；塔式生物濾池：h取8m以上。本題采用經(jīng)驗(yàn)取值法，取池深為2.5m,則濾池總面積為：解:若采用6個濾池，每個濾池面積：濾池直徑為：⑶校核

經(jīng)過計算，采用6個直徑22m、高2.5m的高負(fù)荷生物濾池。介于10~30之間，符合要求采用公式進(jìn)行計算步驟第一步是選定濾料和進(jìn)水方式，然后進(jìn)行試驗(yàn)，求得K‘、m和n等常數(shù)值第二步確定是否回流，若需要回流，則要確定回流比最后計算濾池的尺寸已知某工業(yè)廢水CODB為700mg/L，水量為7080m3/d。選用塑料濾料，在滿足出水水質(zhì)要求的條件下，其最小水力負(fù)荷為24.4m3/（m2·d），最大水力負(fù)荷為244m3/（m2·d）。試驗(yàn)得到K`=128、m=-0.45、n=-0.55。要求出水CODB不大于30mg/L。由于入流污水濃度較高，應(yīng)考慮用二次沉淀池回流。當(dāng)回流比為1時，濾池進(jìn)水CODB＝365mg/L。而回流比為2時，濾池進(jìn)水CODB＝253mg/L。例:解:回流比為1時：要求池子的最小面積為（7080×2）/244=58m2，最大面積為（7080×2）/24.4=580m2?；亓鞅葹?時：要求池子的最小面積為（7080×3）/244=87m2，最大面積為（7080×3）/24.4=870m2。第三節(jié)生物轉(zhuǎn)盤工藝生物膜法的一種在生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生物轉(zhuǎn)盤的流程微生物生長并形成一層生物膜附著在盤片表面，約45%~50%的盤面（轉(zhuǎn)軸以下的部分）浸沒在廢水中，上半部敞露在大氣中。工作時，廢水流過水槽，電動機(jī)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，生物膜和大氣與廢水輪替接觸，浸沒時吸附廢水中的有機(jī)物，敞露時吸收大氣中的氧氣。轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動,帶進(jìn)空氣,并引起水槽內(nèi)廢水紊動,使溶解氧均勻分布。生物膜的厚度約為0.5~2.0mm，隨著膜的增厚，內(nèi)層的微生物呈厭氧狀態(tài)，失去活性時使生物膜脫落，并隨同出水流至二次沉淀池。一、基本原理

二、生物轉(zhuǎn)盤的構(gòu)造生物轉(zhuǎn)盤的主要組成部分轉(zhuǎn)動軸盤片接觸反應(yīng)槽驅(qū)動裝置系統(tǒng)組成：盤片串聯(lián)成組，其中貫以轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的兩端設(shè)在接觸反應(yīng)槽的支座上，轉(zhuǎn)盤面積的45%~50%浸沒在槽內(nèi)的污水中，轉(zhuǎn)軸在水面之上10~25cm。1、盤片：①盤片的形狀：外形：圓形、多角形及圓筒形；盤面：平板、凹凸板、波形板、蜂窩板、網(wǎng)狀板等。②盤片的厚度與材質(zhì)：一般厚度為0.5~1.0cm；要求質(zhì)輕、薄、強(qiáng)度高、耐腐蝕等；常用材料有聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及玻璃鋼等。轉(zhuǎn)盤的直徑：2.0、2.5、3.0、3.5m。現(xiàn)場組裝可更大。盤片間距：一般為20~30mm，高密度型則為10~15mm；轉(zhuǎn)速2~3r/min2、接觸反應(yīng)槽：①鋼板或鋼筋混凝土制成，橫斷面呈與盤片相吻合的半圓形或梯形，以免產(chǎn)生死角；②轉(zhuǎn)盤面積的45%~50%浸沒在接觸反應(yīng)槽的水體中，超高為20~30cm；③轉(zhuǎn)盤外緣與槽壁之間的間距應(yīng)留有不小于15cm的間距，一般為20~40cm；接觸反應(yīng)槽的整體尺寸應(yīng)根據(jù)盤片直徑和轉(zhuǎn)軸長度確定。⑤設(shè)有排泥和放空管。3、轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)軸：采用實(shí)心或無縫鋼管，具有足夠的強(qiáng)度和剛度，防止斷裂和撓曲。直徑介于50~80mm，兩端安裝在接觸反應(yīng)槽的支座上。驅(qū)動裝置：包括動力設(shè)備、減速裝置及傳動鏈條。轉(zhuǎn)盤的速度一般在10~20m/min。轉(zhuǎn)速太高有損于設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度，消耗電能，還使生物膜過早脫落。動力來源：機(jī)械驅(qū)動裝置；空氣驅(qū)動裝置；水輪驅(qū)動裝置?？諝怛?qū)動的生物轉(zhuǎn)盤

單軸單級、單軸多級、以及多軸多級等形式；三、生物轉(zhuǎn)盤的工藝流程與組合生物轉(zhuǎn)盤的布置方式三、生物轉(zhuǎn)盤的工藝流程與組合

1、生物轉(zhuǎn)盤為主體的工藝流程

①以去除BOD為主要目的沉砂池沉淀池

生物轉(zhuǎn)盤二沉池出水廢水

1、生物轉(zhuǎn)盤為主體的工藝流程②以深度處理（去除BOD、硝化、除磷、脫氮）為目的初沉池生物轉(zhuǎn)盤(BOD去除)生物轉(zhuǎn)盤(硝化)二沉池生物轉(zhuǎn)盤(缺氧脫氮)生物轉(zhuǎn)盤(再曝氣)終沉池廢水出水絮凝劑(除磷)甲醇2、生物轉(zhuǎn)盤與其它工藝的組合流程生物轉(zhuǎn)盤沉淀池出水(1)廢水(2)廢水初沉池生物轉(zhuǎn)盤曝氣池二沉池出水活性污泥回流(3)廢水初沉池生物轉(zhuǎn)盤二沉池出水活性污泥回流曝氣池(4)廢水初沉池生物轉(zhuǎn)盤二沉池出水活性污泥回流曝氣池

（1）與沉淀池合建的生物轉(zhuǎn)盤

（2）

與曝氣池合建的生物轉(zhuǎn)盤

四、生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計和計算生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計與計算主要內(nèi)容包括：所需轉(zhuǎn)盤的總面積，盤片總片數(shù)，接觸反應(yīng)槽的總?cè)莘e，轉(zhuǎn)軸長度和污水在接觸反應(yīng)槽的停留時間等。（1）轉(zhuǎn)盤總面積面積負(fù)荷率NA：指單位轉(zhuǎn)盤表面積在1d內(nèi)能承受的并使污水達(dá)到預(yù)期處理效果的BOD5的量。

水力負(fù)荷率Nq：指單位轉(zhuǎn)盤表面積在1d內(nèi)能承受的并使污水達(dá)到預(yù)期處理效果的污水量。（1）轉(zhuǎn)盤總面積或處理城市污水時：BOD5面積負(fù)荷率介于5~20gBOD5/m2·d；首級轉(zhuǎn)盤的負(fù)荷率不宜超過40~50gBOD5/m2·d水力負(fù)荷率多在0.08~0.2m3/m2·d。生物轉(zhuǎn)盤的負(fù)荷率與廢水性質(zhì)、廢水濃度、氣候條件及構(gòu)造、運(yùn)行等多種因素有關(guān)，設(shè)計時可以通過試驗(yàn)或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定。污水性質(zhì)處理程度（出水BOD5）/（mg.L-1)盤面負(fù)荷/（g.m-2.d-1)備注生活污水≤6020~40國外資料≤3010~20煮煉廢水≤6012~16益陽、株洲萱麻紡織廠30~40上海萱麻實(shí)驗(yàn)廠染色廢水≤3020南京織布廠128~255上海第三印刷廠生活污水104生活污水69國營長空機(jī)械廠1679北京結(jié)核病醫(yī)院164生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計計算方法當(dāng)沒有條件進(jìn)行試驗(yàn)時，可以用經(jīng)驗(yàn)性圖表、經(jīng)驗(yàn)值（如下頁表）進(jìn)行計算。生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計計算方法序號污水類型進(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)停留時間/h廢水水溫/oC1含酚酚50~250(152)280~670(495)0.05~0.113(0.070)15.5~35.5(22.8)1.5~2.7(2.6)t>15(10.5)2印染100~280(158)250~500(392)0.04~0.24(0.12)12~23.2(16.2)10.3~43.9(28.1)0.6~1.3t>103煤氣站含酚130~765(365)0.019~0.1(0.055)12.226.41.3~4.0(2.95)t>204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204000.1632.638.1t=15~20生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計計算方法部分工業(yè)廢水設(shè)計負(fù)荷（2）轉(zhuǎn)盤的總片數(shù)（轉(zhuǎn)盤為原形）（3）轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)軸長度其中m為每級轉(zhuǎn)盤的盤片數(shù)即：（4）接觸反應(yīng)槽的容積（5）平均停留時間ta第四節(jié)

生物接觸氧化法

---又稱為淹沒式生物濾池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(gòu)筑物，兼有兩者優(yōu)點(diǎn)。接觸氧化池構(gòu)造示例一、基本原理與特點(diǎn)基本工藝流程

（一級淹沒式生物濾池）進(jìn)水初沉池生物接觸氧化池空氣剩余污泥二沉池出水填料床淹沒式生物濾池的工藝流程可分為一級、二級和多極處理形式。二級處理流程中：兩端接觸氧化池串聯(lián)運(yùn)行，其中間可設(shè)有中間沉淀池或不設(shè)。一、生物接觸氧化法的特點(diǎn)生物接觸氧化法的性能特征：(1)具有較高的微生物濃度，高于活性污泥法和生物濾池，一般可達(dá)10000~20000mg/L，可在較高容積負(fù)荷（3.0~6.0kgBOD5/m3.d）下運(yùn)行；(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)無需污泥回流，無污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡單；缺點(diǎn)：濾床易堵塞和更換，運(yùn)行費(fèi)用較高。二、生物接觸氧化工藝的組成與構(gòu)造組成：池體、填料、布水系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)等；（1）池體：池體在平面上多呈圓形、矩形或方形，鋼板焊接或鋼筋混凝土澆灌砌成。池體總高度為4.5~5.0m,填料高度一般為3.0m左右，填料層上部出水水層高約為0.5m，填料層下部布水區(qū)的高度一般為0.5~1.5m之間，底部布?xì)鈱痈叨葹?.6~0.7m

；接觸氧化池外觀圖接觸氧化池反應(yīng)區(qū)的構(gòu)造（2）填料床填料是微生物的載體，填料的比表面積和空隙率對接觸氧化池中生物量、氧的利用率、水流條件和廢水與生物膜的接觸反應(yīng)情況等有較大影響；材料：硬性填料（蜂窩狀填料、波紋板填料）、軟性填料、半軟性填料、及球狀懸浮型填料等：二、生物接觸氧化工藝的組成與構(gòu)造生物接觸氧化法中的各種填料硬性填料聚乙烯蜂窩填料半軟性填料軟性填料彈性立體填料生物接觸氧化法中的各種填料

半軟性填料球狀懸浮型填料半軟性填料SQC型絲球形懸浮填料生物接觸氧化法填料新型的纖維網(wǎng)狀填料新型的纖維網(wǎng)狀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)狀填料曝氣裝置安裝（3）曝氣裝置多采用穿孔管布?xì)?，孔眼直徑?mm，孔眼中心矩為10cm左右。曝氣裝置可設(shè)在填料床正下方或一側(cè)，將孔眼均勻布置。（4）進(jìn)出水裝置進(jìn)水裝置一般采用穿孔管進(jìn)水，孔眼直徑為5mm，間距為20cm作用，水流流速為2m/s。二、生物接觸氧化工藝的組成與構(gòu)造①曝氣裝置設(shè)在填料床一側(cè)（側(cè)部進(jìn)氣、上部進(jìn)水式淹沒式生物濾池）

填料區(qū)水流穩(wěn)定，有利于生物膜生長；但沖刷力不夠