最新[工学]第四章 污水的好氧生物膜法处理

交替式二级生物滤池法的流程
运行时，滤池是串联工作的，污水经初步沉淀后进入一级生物 滤池，出水经相应的中间沉淀池去除残膜后用泵送入二级生物滤 池，二级生物滤池的出水经过沉淀后排出污水厂。
工作一段时间后，一级生物滤池因表面生物膜累积，即将出现 堵塞，改作二级生物滤池，而原来的二级生物滤池则改作一级生物 滤池。
脉冲式生物滤池配水系统
排水系统
收集滤床流出的污水与生物膜 作
保证通风 用
支撑滤料
池底排水系统的组成
排水假底 池底
集水沟
排水假底是用特制砌块或栅板铺成，滤料堆 在假底上面。假底空隙率不小于滤池面积5％～ 8％，高于池底0.4～0.6m。
池底除支撑滤料外，还要排泄滤床上的来水， 池底中心轴线上设有集水沟，两侧底面向集水沟 倾斜，池底和集水沟的坡度约1％～2％。
生物膜的组成
细菌（好氧、 真 藻类 原生 后生 一些肉眼可见的蠕
厌氧、兼性） 菌
动物 动物 虫、昆虫的幼虫
生物膜脱落原因
低负荷滤池：原因复杂，昆 虫及其幼虫的活动促使生物 膜脱落。
高负荷滤池：水力冲刷使生 物膜不断脱落，生物膜厚度 与滤率大小有关。
有机物转化深度
低负荷滤池：有机物被深度 转化，出水中硝酸盐含量较 高，残膜呈深棕色，类似腐 殖质，沉淀性能较好。
高负荷滤池：只有在负荷率 较低时，出水才含有较低的 硝酸盐，残膜易腐化。
源自文库
影响生物滤池性能的主要因素
生物滤池中有机物的降解过程 同时发生着多过程
有机物在 污水和生 物膜中的 传质过程
有机物的 好氧和厌 氧代谢过
[工学]第四章 污水的好氧生物 膜法处理
生物滤池法的流程
生物膜法的 主要设施
第一节 生 物 滤 池
建设中的生物滤池
典型的生物滤池的构造
滤床
布水设备
排水系统
滤床
滤床由滤料组成。滤料是微生物生长栖息的场所，理想的滤料应具 备下述特性：
(1)能为微生物附着提供大量的面积；
(2)使污水以液膜状态流过生物膜； (3)有足够的空隙率，保证通风（即保证氧的供给）和使脱落的生物膜 能随水流出滤池；
由于氧在生物膜表层已耗尽, 生物膜内层的微生物处于厌氧状态。在这里, 进行的是有机物的厌氧代谢, 终点产物是有机酸, 乙醇、醛和H2S等。
由于微生物的不断繁殖，生物膜不断加厚，超过一定厚度后，吸附有机物 在传递到生物膜内层的微生物以前，已被代谢掉。此时，内层微生物因得不 到充分的营养而进入内源代谢，失去其黏附在滤料上的性质，脱落下来随水 流出滤池，滤料表面再重新长出新的生物膜。
设置目的
为了使污水能均匀地分布在整个滤床表面上 生物滤池的布水设备分为两类
移动式（常用回 转式）布水器
固定式喷嘴 布水系统
回转式布水器的中央是 一根空心的立柱，底端与设 在池底下面的进水管衔接。 其所需水头在0.6～1.5m左 右。
固定式布水系统是由虹吸装 置、馈水池、布水管道和喷嘴 组成。这类布水系统需要较大 的水头，约在2m左右。
塑料滤料每立方米质量仅为100kg左右，孔隙率高 达93％～95％，滤床高度不但可以提高，而且可以采 用双层或多层构造。
国外一般采用双层滤床，高7m左右；国内常采用 多层的“塔式”结构，高度在10m以上。
滤床四周一般设池壁，池壁起围护滤料、减少污水 的飞溅的作用。常用砖、石或混凝土块砌筑。
布水设备
交替式二级生物滤池法比并联流程负荷率可提高两三倍。
回流式二级生物滤池法的流程
国外的运行经验表明，在处理城 市污水时，回流式生物滤池的处理 效率大致如下：
单级滤池法 当滤池负荷率在1.7kg （BOD5）/(m3·d)(滤料)以下时，出水的 BOD5约为滤池进水的 BOD5的1/3。
二级滤池法 二沉池的出水的BOD5为二 级池进水BOD5的1/2；如果一级滤池的 进水不经沉淀直接流向二级滤池，则一 级滤池出水的BOD5为进水BOD5的1/2。
滤料比表面积在98～340m2/m3 滤料比表面积在81～195m2/m3
之间，孔隙率为93％～95％
之间，孔隙率为93％～95％
国内目前采用的玻璃钢蜂窝状块状滤料，孔心 间距在20mm左右，孔隙率95％左右，比表面积在 200m2/m3左右。
滤床高度同滤料的密度有密切关系
石质拳状滤料组成的滤床高度一般在1～2.5m之间。 一方面是由于孔隙率低，滤床过高会影响通风；另一方 面由于太重, 过高会影响排水系统和滤池基础结构。
生物滤池的一个主要优点是运行简单，因此，适用于小 城镇和边远地区。
小于或等于某处理效率的污水厂占所有污水 厂的比例/%(活性污泥法)
小于或等于某处理效率的污水厂占所有污水 厂的比例/%(生物滤池)
生物滤池 机理
生物滤池的工作情况 挂膜
污水通过布水设备连续地、均匀地喷洒到滤床表面上， 在重力作用下，污水以水滴的形式向下渗沥，或以波状薄膜 的形式向下渗流。最后，污水到达排水系统，流出滤池。
集水沟要有充分的高度，并在任何时候不会漫 流，确保空气能在水面上畅通无阻，使滤池中空 隙充满空气。
生物滤池法的流程
低负荷生物滤池又称普通生物滤池。 优点：处理效果好，BOD5的去除率可达90％以上，出 水 BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸盐含量在10mg/L左 右，出水水质稳定。 缺点：占地面积大，灰蝇很多，影响环境卫生。
(4)不被微生物分解, 也不抑制微生物的生长，有较好的化学性能； (5)有一定的机械强度；
(6)价格低廉。
滤料粒径并非越小越好，会造成堵塞，影响通风。早期主要以拳状 碎石为滤料，其直径在3～8cm左右，空隙率在45％～50％左右，比表 面积（可附着面积）在65～100m2/m3之间。
两种常见的塑料滤料
污水流过滤床时，有一部分污水、污染物和细菌附着在 滤料表面上，微生物便在滤料表面大量繁殖，不久，形成一 层充满微生物的黏膜，称为生物膜。这个起始阶段称为挂膜， 是生物滤池的成熟期。
生物滤池 机理
生物滤池的工作情况
污水流过成熟滤床时，污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附、降 解，从而得到净化。
生物膜表层生长的是好氧和兼性微生物，其厚度约2mm。在这里，有机污 染物经微生物好氧代谢而降解，终点产物是H2O、CO2、NH3等。