《水污染控制技術(shù)》課件-第11周 二級(jí)處理-生物膜法-生物轉(zhuǎn)盤(pán)

二級(jí)處理Secondaryprocessing二級(jí)處理二級(jí)處理1、生物膜的形成

生物膜的形成必須具有以下幾個(gè)前提條件：①起支撐作用、供微生物附著生長(zhǎng)的載體物質(zhì)：在生物濾池中稱(chēng)為濾料；在接觸氧化工藝中稱(chēng)為填料；在好氧生物流化床中稱(chēng)為載體；②供微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，即廢水中的有機(jī)物、N、P以及其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；③作為接種的微生物。二級(jí)處理(1)生物膜的形成：

含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和接種微生物的污水在填料的表面流動(dòng)，一定時(shí)間后，微生物會(huì)附著在填料表面而增殖和生長(zhǎng)，形成一層薄的生物膜。(2)生物膜的成熟：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(duì)有機(jī)物的降解功能都達(dá)到了平衡和穩(wěn)定。生物膜從開(kāi)始形成到成熟，一般需要30天左右(城市污水，20

C)。二級(jí)處理(3)生物膜的更新與脫落厭氧膜的出現(xiàn)：①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成熟的生物膜一般都由厭氧膜和好氧膜組成；③好氧膜是有機(jī)物降解的主要場(chǎng)所，一般厚度為2mm。厭氧膜的加厚：①厭氧的代謝產(chǎn)物增多，導(dǎo)致厭氧膜與好氧膜之間的平衡被破壞；②氣態(tài)產(chǎn)物的不斷逸出，減弱了生物膜在填料上的附著能力；③成為老化生物膜，其凈化功能較差，且易于脫落。生物膜的更新：①老化膜脫落，新生生物膜又會(huì)生長(zhǎng)起來(lái)；②新生生物膜的凈化功能較強(qiáng)。二級(jí)處理二級(jí)處理二級(jí)處理二級(jí)處理建設(shè)中的生物濾池二級(jí)處理二級(jí)處理二級(jí)處理二級(jí)處理二級(jí)處理典型的生物濾池的構(gòu)造

濾床布水設(shè)備排水系統(tǒng)二級(jí)處理

濾床由濾料組成。濾料是微生物生長(zhǎng)棲息的場(chǎng)所，理想的濾料應(yīng)具備下述特性：(1)能為微生物附著提供大量的面積；(2)使污水以液膜狀態(tài)流過(guò)生物膜；(3)有足夠的空隙率，保證通風(fēng)（即保證氧的供給）和使脫落的生物膜能隨水流出濾池；(4)不被微生物分解,也不抑制微生物的生長(zhǎng)，有較好的化學(xué)性能；(5)有一定的機(jī)械強(qiáng)度；(6)價(jià)格低廉。

濾料粒徑并非越小越好，會(huì)造成堵塞，影響通風(fēng)。早期主要以拳狀碎石為濾料，其直徑在3～8cm左右，空隙率在45％～50％左右，比表面積（可附著面積）在65～100m2/m3之間。

濾床二級(jí)處理兩種常見(jiàn)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％二級(jí)處理二級(jí)處理設(shè)置目的為了使污水能均勻地分布在整個(gè)濾床表面上生物濾池的布水設(shè)備分為兩類(lèi)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。

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(lèi)布水系統(tǒng)需要較大的水頭，約在2m左右。移動(dòng)式（常用回轉(zhuǎn)式）布水器布水設(shè)備二級(jí)處理二級(jí)處理二級(jí)處理脈沖式生物濾池配水系統(tǒng)二級(jí)處理作用收集濾床流出的污水與生物膜保證通風(fēng)支撐濾料排水系統(tǒng)二級(jí)處理生物濾池的工作情況生物濾池機(jī)理

污水通過(guò)布水設(shè)備連續(xù)地、均勻地噴灑到濾床表面上，在重力作用下，污水以水滴的形式向下滲瀝，或以波狀薄膜的形式向下滲流。最后，污水到達(dá)排水系統(tǒng)，流出濾池。污水流過(guò)濾床時(shí)，有一部分污水、污染物和細(xì)菌附著在濾料表面上，微生物便在濾料表面大量繁殖，不久，形成一層充滿(mǎn)微生物的黏膜，稱(chēng)為生物膜。這個(gè)起始階段稱(chēng)為掛膜，是生物濾池的成熟期。(2)掛膜二級(jí)處理所謂掛膜，是指微生物在基質(zhì)表面生長(zhǎng)并逐漸穩(wěn)定起來(lái)的狀態(tài)。要實(shí)現(xiàn)掛膜，首先你應(yīng)該分析你的原水，是不是濃度很高的有特殊成分的污水，如果是，應(yīng)該把這種污水和普通生活污水按照一定比例混合，使用到你的生物膜反應(yīng)器中，作為啟動(dòng)污水。反應(yīng)器污泥接種后，生物膜應(yīng)該在這種混合污水中完全接觸足夠長(zhǎng)的時(shí)間（比如24-48）小時(shí)，然后按照你設(shè)定的反應(yīng)器運(yùn)行條件正常進(jìn)水出水，并且逐漸增大你的目標(biāo)污水在混合污水中的比例。至少應(yīng)該監(jiān)測(cè)MLSS濃度和進(jìn)出水COD濃度。大約20-30天后，如果你的基質(zhì)表面生成了薄薄的一層微生物，即說(shuō)明掛膜成功。二級(jí)處理掛膜二級(jí)處理掛膜二級(jí)處理掛膜二級(jí)處理掛膜生物轉(zhuǎn)盤(pán)生物轉(zhuǎn)盤(pán)的流程生物轉(zhuǎn)盤(pán)/details?uuid=ff808081-25d960c3-0125-d960eff3-33a4&objectId=oid:ff808081-25d960c3-0125-d960eff3-33a5生物轉(zhuǎn)盤(pán)生物轉(zhuǎn)盤(pán)生物轉(zhuǎn)盤(pán)生物轉(zhuǎn)盤(pán)凈化原理廢水處于半靜止?fàn)顟B(tài)，而微生物則在轉(zhuǎn)動(dòng)的盤(pán)面上；轉(zhuǎn)盤(pán)40%的面積浸沒(méi)在廢水中，盤(pán)面低速轉(zhuǎn)動(dòng)；盤(pán)片不斷旋轉(zhuǎn)，則生物膜可不斷從廢水中吸附有機(jī)物，從大氣中吸收氧氣；生物膜內(nèi)部進(jìn)行厭氧分解，老化后脫落。

生物轉(zhuǎn)盤(pán)生物轉(zhuǎn)盤(pán)的工作特點(diǎn)

（1）不需曝氣和回流，運(yùn)行時(shí)動(dòng)力消耗和費(fèi)用低；（2）運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不高；（3）工作穩(wěn)定，適應(yīng)能力強(qiáng)；（4）適應(yīng)不同濃度、不同水質(zhì)的污水；（5）剩余污泥量少，易于沉淀脫水；（6）沒(méi)有濾池蠅、惡臭、堵塞、泡沫、噪音等問(wèn)題；（7）可多層立體布置；（8）一般需加開(kāi)孔防護(hù)罩保護(hù)、保溫。1.單軸單級(jí)式2.單軸多級(jí)式3.多軸多級(jí)式生物轉(zhuǎn)盤(pán)的布置方式

1954年在聯(lián)邦德國(guó)的Heilbronn建成世界上第一座生物轉(zhuǎn)盤(pán)污水處理廠。生物轉(zhuǎn)盤(pán)生物轉(zhuǎn)盤(pán)的主要組成部分生物轉(zhuǎn)盤(pán)的構(gòu)造轉(zhuǎn)動(dòng)軸盤(pán)片廢水處理槽驅(qū)動(dòng)裝置生物接觸氧化法接觸氧化池構(gòu)造示例生物接觸氧化法凈化原理填料上生長(zhǎng)生物膜，吸附、降解廢水中的有機(jī)物；曝氣裝置向水中提供氧氣，并起攪拌和混合作用；該法是一種介于活性污泥法和生物膜法二者之間的生物處理方法，具有二者的優(yōu)點(diǎn)。生物接觸氧化法

生物接觸氧化法是一種浸沒(méi)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)。生物接觸氧化法的特點(diǎn)

生物接觸氧化池的性能特征：

(1)具有較高的微生物濃度，一般可達(dá)10~20g/L；

(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)沒(méi)有污泥膨脹的問(wèn)題。

缺點(diǎn)：濾床易堵塞和更換，運(yùn)行費(fèi)用較高。生物接觸氧化法生物接觸氧化法的基本流程生物接觸氧化法生物接觸氧化法生物接觸氧化法接觸氧化池的主要部分生物接觸氧化池的構(gòu)造填料要求：比表面積大；空隙率大；水力阻力小；強(qiáng)度大；化學(xué)和生物穩(wěn)定性好；能經(jīng)久耐用。填料池底布水布?xì)庋b置池底用于設(shè)置填料、布水布?xì)庋b置和支撐填料的柵板和格柵。布?xì)夤芸刹贾迷诔刈又行?、?cè)面和全池。生物接觸氧化法酚醛樹(shù)脂蜂窩填料常用填料的類(lèi)型生物接觸氧化法正六角行蜂窩狀斜管生物接觸氧化法聚乙烯蜂窩填料生物接觸氧化法聚乙烯蜂窩填料生物接觸氧化法半軟性填料生物接觸氧化法半軟性填料生物接觸氧化法彈性立體填料生物接觸氧化法軟性纖維填料生物接觸氧化法軟性、復(fù)合填料生物接觸氧化法組合填料生物接觸氧化法生物接觸氧化法YHT型彈性生物的環(huán)填料生物接觸氧化法立體彈性填料生物接觸氧化法立體彈性填料生物接觸氧化法漂浮填料生物接觸氧化法SQC型絲球形懸浮填料生物接觸氧化法生物接觸氧化法填料生物接觸氧化法新型的纖維網(wǎng)狀填料生物接觸氧化法新型的纖維網(wǎng)狀填料生物接觸氧化法生物接觸氧化法生物填料框架生物接觸氧化法框架與生物填料生物接觸氧化法框架與生物填料生物接觸氧化法新型的三維立體網(wǎng)狀填料生物接觸氧化法掛膜后的網(wǎng)狀填料生物接觸氧化法反應(yīng)區(qū)曝氣系統(tǒng)的布置生物接觸氧化法曝氣裝置安裝生物流化床生物流化床是70年代開(kāi)發(fā)的一種新型生物膜法處理工藝；以比重大于1的細(xì)小惰性顆粒如砂、焦碳、陶粒、活性炭等為載體；廢水以較高的上升流速使載體處于流化狀態(tài)；生物固體濃度很高，傳質(zhì)效率也很高，是一種高效的生物處理構(gòu)筑物。生物流化床/details?uuid=ff808081-25d960c3-0125-d960eff3-33a4&objectId=oid:ff808081-25d960c3-0125-d960eff3-33a5生物流化床床層的三種狀態(tài)固定床階段流化床階段液體輸送階段流態(tài)化原理生物流化床流化床的類(lèi)型

根據(jù)生物流化床的供氧、脫膜和床體結(jié)構(gòu)的不同，好氧生物流化床主要有兩種類(lèi)型：兩相生物流化床三相生物流化床生物流化床在生物流化床外設(shè)充氧設(shè)備和脫膜設(shè)備，在床體內(nèi)只有液、固兩相；進(jìn)入反應(yīng)器之前，廢水中的DO可達(dá)8~9mg/l(以純氧為氣源時(shí)，可達(dá)30~40mg/l)。兩相生物流化床生物流化床直接向反應(yīng)器內(nèi)充氧，床體內(nèi)有氣、固、液三相共存；氣體攪動(dòng)劇烈，載體顆粒之間摩擦劇烈，可使表層的生物膜自行脫落，因此一般無(wú)需體外脫膜裝置。三相生物流化床生物流化床

三相流化床設(shè)備較簡(jiǎn)單，操作亦較容易，此外，能耗也較二相流化床低。

三相生物流化床是氣、液、固三相直接在流化床體內(nèi)進(jìn)行生化反應(yīng)，不另設(shè)充氧設(shè)備和脫膜設(shè)備，載體表面的生物膜依靠氣體的攪動(dòng)作用，使顆粒之間劇烈摩擦而脫落。

三相生物流化床的設(shè)計(jì)應(yīng)注意防止氣泡在床內(nèi)合并成大氣泡而影響充氧效率。充氧方式減壓釋放空氣充氧射流曝氣充氧生物流化床生物流化床的進(jìn)展——載體的研究生物流化床工作性能的提高，關(guān)鍵在于載體的革新

試驗(yàn)研究表明，這種工藝尤其適用于高濃度有機(jī)污水的預(yù)處理以及低BOD5值污水的處理，有較好的發(fā)展前景。砂質(zhì)載體雖耐磨但相對(duì)密度大（2.65左右），不易流化顆?；钚蕴坎荒湍タ招乃芰陷d體：密度略小于水而又耐磨的粒狀或近于粒狀（即體積小）的載體生物流化床濾池形式比表面積/（m2?m-3）平均值大致比值備注普通生物濾池40~70501塊狀濾料，粒徑平均8cm左右生物轉(zhuǎn)盤(pán)1001002以D=3.6m轉(zhuǎn)盤(pán)為例塔式生物濾池1001603以?25蜂窩為例生物流化床1000~3000200040以粒徑1~1.5mm砂粒為例容積負(fù)荷率工藝名稱(chēng)普通生物濾池生物轉(zhuǎn)盤(pán)塔式濾池接觸氧化池普通活性污泥法純氧曝氣活性污泥法生物流化床低負(fù)荷高負(fù)荷kg(BOD5).m-3.d-10.20.81.02.03.50.53.010.0幾種生物處理法容積負(fù)荷率的比較幾種生物濾床比表面積的比較幾種生物處理系統(tǒng)比表面積和負(fù)荷率的比較二級(jí)處理

課堂作業(yè)課程作業(yè):某某污水處理廠簡(jiǎn)介1.自行選擇一