好氧生物膜法
污水的好氧生物处理之生物膜法
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
基本原理 生物滤池 生物转盘 生物接触氧化法 生物流化床
第一节 生物膜法的基本原理
一、 生物膜的构造与净化机理
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
AV h0
N A A1
式中：h0——填料高度，一
般采用3.0m；
A1——每座池子的面积, m2,
一般<25m2。
生物接触氧化池的设计计算
3.池深h hh0h1h2h3
4.有效停留时间t
V t
qv
式中：
h1——超高，0.5～0.6m；
h2——填料层上水深，0.4～
0.5m；
h3——填料至池底的高度，
收集污水与生物膜
作
保证通风
用
支撑滤料
排水假底
组
池底
成
集水沟
2、普通生物滤池
第一代工艺 滤料粒径较小(25～70mm)，滤料层高度通常只有 2～3m左右，多不采用回流措施；
优点：处理效果好，BOD5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，易于堵塞，影响环境卫生。
3、高负荷生物滤池
第二代工艺
通过限制进水BOD5和采取处理水回流等技术措施， 大幅度地提高了滤池的负荷率
处理水回流： （1）可以均化与稳定进水水质； （2）加大水力负荷及时地冲刷过厚和老化的生物膜， 加速生物膜更新，抑制厌氧层发育，使生物膜保持 较高的活性； （3）抑制滤池蝇的过度滋长，减轻臭味。
生物膜法
6 污水的好氧生化处理（II）——生物膜法生物膜法和活性污泥法一样，同属好气生物处理方法。
但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的，而生物膜法则主要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。
与活性污泥法相比，生物膜法具有以下特点：（1）固着于固体表面上的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性，操作稳定性好。
（2）不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。
（3）由于微生物固着于固体表面即使增值速度慢的微生物也能生长繁殖。
而在活性污泥法中，世代期比停留时间长的微生物被排出曝气池。
因此，生物膜中的生物相更为丰富，且沿水流方向，膜中生物种群具有一定分布。
（4）因高营养级的微生物存在，有机物代谢时较多的转移为能量，合成新细胞即剩余污泥量较少。
（5）采用自然通风供氧。
（6）活性生物难以人为控制，因而在运行方面灵活性较差。
（7）由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。
国外的运行经验表明，在处理城市污水时，生物滤池处理厂的处理效率比活性污泥法处理厂略低。
50%的活性污泥法处理厂BOD去除率高于91%，50%的生物滤池处理厂BOD去除率为83%，相应的出水BOD分别为14和28MG/L。
生物膜法设备类型很多，按生物膜法与废水的接触方式不同，可分为填充式和浸渍式两类。
在填充式生物膜法中，废水和空气沿固定的填料或转动的盘片表面流过，与其上生长的生物膜接触，典型设备有生物滤池和生物转盘。
在浸渍式生物膜法中，生物膜载体完全浸没在水中，通过鼓风曝气供氧。
如载体固定，称为接触氧化法；如载体流化则称为生物流化床。
目前所采用的生物膜法多数是好氧装置，少数是厌氧形式，如厌氧滤池和厌氧流化床等。
本章主要讨论好氧生物膜法。
６.1 基本原理生物膜法处理废水就是使废水与生物膜接触，进行固、液相的物质交换，利用膜内微生物将有机物氧化，使废水获得净化。
同时，生物膜内微生物不断生长与繁殖。
生物膜在载体上的生长过程是这样的：当有机废水或由活性污泥悬浮液培养而成的接种液流过载体时，水中的悬浮物及微生物呗吸附于固相表面上，其中的微生物利用有机底物而生长繁殖，逐渐在载体表面形成一层粘液状的生物膜。
好氧生物膜法作用原理
好氧生物膜法作用原理
好氧生物膜法是一种以生物膜为基础的生物处理技术，适用于污水处理厂的有机废水处理。
它利用了好氧微生物的氧化作用，将有机污染物转化为二氧化碳和水，并且在生物膜上形成了一层富生态系统的薄膜，这个薄膜包含了各种不同种类的微生物，它们通过互惠互利的关系协同工作，以最大化地去除有机废水。
好氧生物膜法的基本作用原理是：将废水通过人工生物膜，流动在微生物生长用的固体基质表面，间接进行好氧生物处理。
好氧微生物利用有机污染物为碳源，吸收氧气进行代谢活动，将有机污染物氧化分解成较小的物质，如CO2和水等。
同时，好氧生物膜法将废水中的氨氮和硝态氮依次转化为硝酸盐，从而避免了传统生物处理技术中可能出现的氮氧化过程中的亚硝酸盐的形成，以及对环境造成的二次污染问题。
在这个过程中，生物膜上的微生物数量逐渐增多，其厚度也逐渐增加，从而提高了处理系统的有机物负荷、抗冲击负荷、抗毒负荷能力等。
微生物在污水处理中的应用—好氧生物膜法
好氧生物膜法的基本原理
生物膜法，即采用生物膜处理污水的方法。污水经沉淀
池去除悬浮物后进入生物膜反应池，去除有机物，生物膜反
应池出水进入二沉池去除脱落的生物体，澄清液排放。污泥
浓缩后外运或进一步处理或处置。生物膜法的基本流程如图
所示。
污水 初 沉 池
生物膜 反应池
二沉 池
净化水排放
好氧生物膜法的基本原理
漂浮生物填料
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半软性生物填料
20
弹性立体生物填料
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软性、复合填料 软性纤维填料
组合填料
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生物接触氧化法填料
23
立体弹性填料
24
弹性立体填料
网片式立体填料
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软性填料
生物填料上的生物膜
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好氧生物膜法的基本原理
传统活性污泥法基建和运行费用较高，能耗大，管理也 较为复杂，易出现污泥膨胀和污泥上浮问题，对N、P去除效 果有限。而生物膜法运行稳定，脱氮效果强，搞冲击负荷， 节能、经济，无污泥膨胀问题，生物可以形成较长的食物链， 污泥产量少。适宜中小型城镇和温暖地区的废水处理。
藻类
原生 后生 一些肉眼可见的蠕 动物 动物 虫、昆虫的幼虫
（1）吸附水中有机物 （2）好氧降解：在生物膜表层0.1-2mm （3）厌氧降解 （4）生物膜上的原生生物和微型后生动物的食物链
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好氧生物膜中的微生物群落
所处位置 生物组成 功能
生物膜生物
生物膜面生物
滤池扫除生物
膜内
膜表面
膜外层
以菌胶团为主要 组分，辅以浮游球 衣菌、藻类等
好氧生物膜法的 组成及应用
主要内容
生物膜法的原理 生物膜的生物组成
好氧生物处理
有氧处理是指在适当的C / N比，水分和氧气的条件下，微生物将有机物降解并转化为腐殖质样物质的生化过程。
有氧处理技术被认为是处理有机固体废物的有效方法，因为它可以实现减少，无害和回收固体废物的目标。
简单的介绍好氧处理主要依靠好氧细菌和兼性厌氧细菌的生化功能来完成治疗过程。
其作用机理是在提供游离氧的前提下，好氧微生物是降解有机物的主要方法。
[1]特性反应速度快，反应时间短，反应过程基本无异味，更卫生。
适用于BOD5浓度低于600mg / L的废水。
好氧生化处理包括活性污泥法和生物膜法。
水质要求1.溶解氧：废水中的溶解氧应在0.3-2mg / L之间，此时，好氧细菌和兼性细菌可以进行有氧呼吸2. PH值：好氧处理时，pH值应在6到9之间3.温度：最合适的温度在20℃至40℃之间微生物生长必需的营养物质：微生物生长所需的六种营养物质：碳，氮，能量，生长因子（维生素），无机盐（钾，钙，镁，铁等）和水4.有毒物质：大多数重金属，例如锌，铜，铅和铬，都是有毒的，不利于微生物的生存。
但是，如果逐渐增加有毒物质的浓度，则有可能使其适应新环境并提高处理效率。
5，进水有机物浓度：进水BOD5浓度一般为100-600mg / L6.废水的生物降解性：废水的生物降解性通常用BOD5 / COD值表示。
当BOD5 / cod> 0.5时，生物处理是有效的。
当BOD5 / COD <0.3时，不适合进行生物处理。
处理方式活性污泥法1.活性污泥的生物指标（1）过度曝气时，容易造成污泥老化，污泥呈灰白色；此时，大量的变形虫和轮虫出现（2）当溶解氧不足时，耐缺氧生物体繁殖。
主要细菌是白色硫细菌，原生动物是三头肌（3）当废水中的有机物浓度很低时，轮虫和其他后生动物占主导地位（4）当负载或药物载体受到冲击时，逃逸的昆虫数量急剧减少与细菌相比，原生动物更大，并且可以通过显微镜观察在短时间内进行评估，具有快速简便的优点。
当生物体向不利的方向变化时，可以及时采取措施以防止系统进一步恶化。
好氧生物处理生物膜法
影响生物膜法污水处理效果的主 要因素
• 1进水底物的组成和浓度 • 2营养物质： BOD5：N：P=100：5：1 • 3有机负荷和水力负荷 • 4溶解氧 • 5生物膜量：生物膜厚度与 密度〔单位体积
湿生物膜被烘干后的质量〕
• 6 pH • 7温度 • 8有毒物质
生物膜法的工艺特点
1、微生物方面的特征
〔1〕主要设计参数：
①一般常用塑料滤料，滤池总高度为8 12m， 也可更高
每层滤料的厚度不应大于径高比为1：6 8；
②容积负荷为，外表水力负荷为，BOD5的去除 率一般为65 85%；
③自然通风时，塔滤四周通风口的面积不应小 于滤池横截面积的7.5 10%；
机械通风时，风机容量一般按气水比为 100 150：1来设计
②正常气温下，处理城市废水时，外表水力负荷为， BOD5容积负荷不大于，单级滤池的BOD5的去 除率一般为75 85%；两级串联时，BOD5的去 除率一般为90 95%；
③进水BOD5大于400mg/l时，应采取回流措施；
④池壁四周通风口的面积不应小于滤池外表积的
〔2〕计算公式：
3、塔式生物滤池
主要的净化功能是依靠滤料外表的生物膜 对废水中有机物的吸附氧化作用。
生物滤池工艺流程
出水回流
进水
初沉池
生物 滤池
二沉池
出水 剩余污泥
与活性污泥工艺的流程不同的是，在生物滤池中常采用出水回流，而根本不 会采用污泥回流，因此从二沉池排出的污泥全部作为剩余污泥进入污泥处理 流程进展进一步的处理。
影响生物滤池功能的主要因素
生物膜和活性污泥上出现的微生物 在类型、种属和数量的比较
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2、在处理工艺方面的特征 对水质、水量变动有较强的适应性； 剩余污泥的沉降性能良好，易于固液别离； 可以处理低浓度污水； 易于维护运行，运行费用少。
生物膜法好氧池汽水比
生物膜法好氧池汽水比生物膜法好氧池是污水处理中常见的一种方法，其中一个关键参数是汽水比。
汽水比是指进入好氧池的污水与曝气所需空气的比值。
合理的汽水比可以有效地提高生物膜法好氧池的处理效果。
汽水比的大小对生物膜法好氧池的运行有着重要的影响。
过大的汽水比会导致氧气过剩，造成能量的浪费；而过小的汽水比则会导致氧气不足，影响生物膜的正常生长和污水处理效果。
因此，确定合适的汽水比是优化生物膜法好氧池运行的关键之一。
确定合适的汽水比需要考虑好氧池的尺寸和工艺设计。
好氧池的尺寸决定了其处理能力，而工艺设计则确定了曝气所需的空气量。
根据好氧池的尺寸和设计要求，可以计算出合理的汽水比范围。
应根据进水水质和处理要求来调整汽水比。
进水水质的不同会对好氧池的处理效果产生影响，而处理要求的不同则对好氧池的运行参数提出了不同的要求。
根据具体情况，可以适当调整汽水比以达到最佳的处理效果。
生物膜的生长情况也是确定汽水比的重要因素之一。
生物膜是好氧池中的关键组成部分，通过附着在填料表面形成生物膜，生物膜中的微生物可以进行有氧降解。
而生物膜的生长需要适当的氧气供应，因此汽水比的大小也会对生物膜的生长产生影响。
为了确定合适的汽水比，可以通过监测好氧池的溶解氧浓度和污水的COD浓度来进行调整。
溶解氧浓度的变化可以反映汽水比的合理性，而COD浓度的变化则可以反映处理效果。
通过监测这些指标的变化，可以逐步调整汽水比，以实现最佳的处理效果。
在实际操作中，可以采用逐步递增汽水比的方法来确定合适的数值。
首先，可以将汽水比设定为一个较小的值，然后根据处理效果和监测指标的变化逐步增加汽水比。
在逐步增加汽水比的过程中，需要及时监测好氧池的处理效果和运行参数，并根据监测结果进行调整，直至找到最佳的汽水比。
汽水比是生物膜法好氧池中一个重要的运行参数，合理的汽水比可以提高处理效果。
确定合适的汽水比需要考虑好氧池的尺寸和工艺设计、进水水质和处理要求以及生物膜的生长情况。
好氧生化工艺种类
好氧生化工艺种类
好氧生化工艺是一种常见的污水处理方法，根据处理过程和工艺特点的不同，可以分为多种类型。
以下是几种常见的好氧生化工艺种类：
1.活性污泥法（ActivatedSludgeProcess，简称ASP）：这是一种广泛应用的好氧生化工艺。
污水与具有活性菌群的污泥混合，在好氧条件下进行有机物的降解和氮磷的去除。
通常包括曝气池、二沉池等单元。
2.好氧生物膜法（BiofilmProcess）：该工艺利用载体材料或填料支撑生物膜，通过将污水流经生物膜，使底物在生物膜上进行生物降解。
常见的好氧生物膜法包括旋转生物接触氧化法（RotatingBiologicalContactor，简称RBC）和固定床生物反应器法（FixedBedBiofilmReactor，简称FBBR）等。
3.曝气活性滤池法（OxidationDitch）：该工艺是将污水连续循环引入大型槽中，在槽内进行好氧条件下的有机物降解和氮磷去除。
曝气装置提供氧气供菌群进行降解反应。
4.顺流式活性污泥法（SequentialBatchReactor，简称SBR）：这种工艺中，污水在不同的处理阶段按批次顺序处理，包括进水、好氧降解、沉淀、排放等步骤。
每个阶段之间通过控制操作进行切换。
5.好氧消化法（AerobicDigestion）：该工艺是将污泥在好氧条件下进行进一步降解，以减少污泥量和增加稳定度。
常见的好氧消化方式包括好氧消化池和好氧消化塔。
这些好氧生化工艺种类具有不同的适用范围和工艺特点，可根据实际情况选择合适的工艺来进行污水处理。
在实际应用中，常常会结合多种工艺来构建复合系统以达到更好的处理效果。
好氧生化工艺种类
好氧生化工艺种类好氧生化工艺是一种通过氧气供给的生化反应过程，广泛应用于废水处理、污泥处理、生物质能源转化等领域。
根据不同的应用场景和处理对象，好氧生化工艺可以分为以下几种类型。
一、好氧活性污泥法好氧活性污泥法是一种常用的废水处理工艺，通过将含有有机物的废水与活性污泥混合，利用微生物的代谢作用来去除废水中的有机物。
在好氧条件下，废水中的有机物被微生物降解为二氧化碳和水，并且微生物的生长和繁殖也会消耗一部分有机物，从而实现废水的净化。
二、好氧生物膜法好氧生物膜法是一种将微生物附着在固体载体上形成生物膜，利用生物膜降解有机物的废水处理工艺。
通过在废水处理设备中设置填料或膜片等载体，使废水与载体接触，微生物在载体表面形成生物膜，废水中的有机物被生物膜降解。
好氧生物膜法具有降解效率高、处理能力强、抗冲击负荷能力强等优点，被广泛应用于工业废水处理领域。
三、好氧颗粒污泥法好氧颗粒污泥法是一种将微生物聚集成颗粒状结构进行废水处理的工艺。
通过控制废水中的氧气供应和搅拌方式，使微生物在废水中聚集成颗粒状污泥，形成好氧颗粒污泥。
好氧颗粒污泥具有较高的比活性和较好的沉降性能，能够有效去除废水中的有机物和氮磷等污染物。
四、好氧厌氧结合法好氧厌氧结合法是一种将好氧和厌氧工艺结合起来进行废水处理的工艺。
通过将废水分成好氧区和厌氧区，分别进行不同的生化反应，实现废水的高效处理。
好氧区主要用于降解废水中的有机物，厌氧区主要用于去除废水中的氮磷等无机污染物。
好氧厌氧结合法可以同时实现有机物和无机污染物的高效去除，是一种较为理想的废水处理工艺。
五、好氧生物固定化法好氧生物固定化法是一种将微生物固定在固体载体上进行废水处理的工艺。
通过将载体浸泡在含有微生物的培养液中，使微生物附着在载体上形成生物膜。
废水通过载体时，微生物利用废水中的有机物进行代谢和降解，达到废水处理的目的。
好氧生物固定化法具有操作简单、废水处理效果好等优点，在一些小型废水处理设备中得到广泛应用。
好氧生物处理法和膜分离法
好氧生物处理法和膜分离法
好氧生物处理法是一种常用的废水处理方法，通过将废水中的有机物质在氧气存在的条件下由微生物进行降解，使其转化为无害物质。
好氧生物处理法通常包括活性污泥法、浮游生物膜法等。
其中，活性污泥法是最常用的一种方法，通过将废水与活性污泥混合，利用微生物对废水进行降解处理。
膜分离法是一种将溶质与溶剂通过半透膜分离的方法。
在废水处理中，膜分离法常用于物质和溶液的分离、浓缩和净化，包括超滤、微滤、纳滤和反渗透等。
通过选择合适的膜材料和工艺参数，可以有效地去除废水中的悬浮物、胶体物质、有机物和无机离子等。
好氧生物处理法和膜分离法在废水处理中常常结合使用，以提高废水的处理效果和水质净化程度。
通过好氧生物处理法可以有效地降解废水中的有机物质，而膜分离法可以进一步去除废水中的微小悬浮物、胶体物质和溶解物质，使废水符合排放标准。
这样的联合处理方法在实际应用中具有高效、可靠、灵活等优点。
污水处理中的高效去除COD的工艺
污水处理中的高效去除COD的工艺在污水处理过程中，COD（化学需氧量）是一个重要的指标，它表示水中有机物质的含量和污染程度。
高效去除COD是实现污水处理的关键任务之一。
本文将介绍一些常用的工艺来高效去除COD。
一、生物处理工艺生物处理工艺是目前最常用和最有效的COD去除工艺之一。
通过利用微生物的呼吸代谢作用，将有机物转化为无机物，从而降低COD 的含量。
1. 活性污泥法活性污泥法是一种利用活性污泥菌群降解有机污染物的生物处理工艺。
在处理过程中，污水与活性污泥充分接触，通过微生物的降解作用，降低COD的含量。
这种工艺常用于城市污水处理厂和工业废水处理系统中。
2. 好氧生物膜法好氧生物膜法是在好氧条件下，利用生物膜将有机物质转化为无机物的一种生物处理工艺。
在这个过程中，生物膜提供了一个良好的生物附着面，有机物质在生物膜上降解，COD得以去除。
二、化学处理工艺除了生物处理工艺外，化学处理工艺也可以用于高效去除COD。
1. 活性炭吸附法活性炭吸附法广泛应用于水处理领域，能够有效地去除有机物质。
活性炭具有较大的比表面积和强大的吸附能力，可以吸附污水中的有机物质，从而去除COD。
2. 高级氧化技术高级氧化技术是指利用氧化剂对污水中的有机物质进行氧化分解的一种处理方法。
常见的高级氧化技术包括臭氧处理、UV光解过程和Fenton反应等。
这些技术能够有效地分解有机物质，从而实现高效去除COD。
三、物理处理工艺物理处理工艺通常用于COD含量较低的污水，以进一步提高COD的去除效率。
1. 膜分离技术膜分离技术包括微滤、超滤和逆渗透等，能够通过膜的孔径大小，将有机物质分离出去，从而达到高效去除COD的目的。
2. 吸附技术吸附技术利用吸附剂将有机物质吸附去除。
常用的吸附剂包括活性炭、离子交换树脂和介孔材料等。
吸附技术可以进一步降低COD含量，提高水的净化效果。
总结起来，污水处理中的高效去除COD的工艺包括生物处理工艺、化学处理工艺和物理处理工艺。
污水的好氧生物处理一--生物膜法
整理课件盐，残膜易腐化。
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 厌氧和好 氧代谢过 程
氧在污水 和生物膜 中的传质 过程
生物膜的 生长和脱 落等过程
这些过程的发生和发展决定了生物滤池净化 污水的性能。影响这些过程的主要因素如下
小于或等于某处理效率的污水厂的百分数/% （生物滤池）
整理课件
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。
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 满微生物的粘膜，称为生物膜。这个起始阶段称为挂膜，是 生物滤池的成熟期。
软性纤维填料的结构 ①栓接绳 ②纤维束 ③中心绳
整理课件
整理课件
生物填料框架 整理课件
框架与整理生课件物填料
整理课件
整理课件
整理课件
整理课件
整理课件
整理课件
整理课件
整理课件
整理课件
整理课件
整理课件
整理课件
整理课件
整理课件
整理课件
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，影整响理环课件境卫生。
生物膜法的共同特点是微生物附着在介质“滤料”表面上， 形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污染物 被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质， 污水得到净化，所需氧气一般来自大气。
十一讲好氧生物膜法生物流化床技术
不足之处
1）能耗较高（为维持床内流化）； 2）载体颗粒粒径不均匀，易出现分层现象； 3）管理要细微； 4）技术要求较高，工程设计和实际运行有 一定难度。
三、设计方法
1、选择载体种类、确定技术参数 （1）载体的种类 石英砂、人工载体（聚苯乙烯小球等）； （2）载体颗粒的粒径。容易流化，运行能耗省； （3）载体的级配 为使床内载体分布均匀，使水动力学状 况良好，床内生物量分布均匀，合理，要求高度的级配 一致。最大粒径与最小粒径之比小于2； （4）载体颗粒的性状。尽量接近球形，表面粗糙； （5）载体颗粒的质量 。保证不易随出水外逸，又要节省 运行能耗，有利于传质； （6）载体的强度 载体应具有足够强度，承受摩擦、侵蚀、 碰撞的能力强，不易磨损； （7）载体生物膜厚 最好控制在100－200μm, 以120－140 μm为佳。
近百年来，在利用生物膜净化废水方面发展了许多的构筑 物型式，如洒滴滤池、生物滤塔、生物转盘、生物接触氧 化池、生物土壤进化床、生物曝气滤池等，利用它们的技 术统称为生物膜法技术;
将生物膜法技术与流态化技术结合在一起就产生一种新型 的高效废水处理技术，这就是生物流化床技术。生物流化 床技术分为好氧生物流化床技术和厌氧生物流化床技术。
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生物膜法的 主要工艺
第一节 生 物 滤 池
生物滤池法的流程
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；
式（14-2）即为供氧足够时生物膜内底物的浓度分布方程。这是一个
非线性微分方程。
假定K、x0、Ds、Ks可视为恒值，并忽略边界液膜的扩散阻力，则可 求出极限解当Se<<Ks时
Se
S
cosh
Kx e Ds K s
1/ 2
Z e
Z
cosh
Kx e Ds K s
1/ 2
Ze
(14—3)
式中 S——膜表面液相底物浓度； Ze——生物膜好气层厚度。
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。
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。
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
第十四章 好氧生物膜法
第一节 生物滤池 第二节 生物转盘 第三节 生物流化床 第四节 生物接触氧化法
生物膜废物利用基本方程
取膜上一厚度为dZ，面积为Ac的生物膜微元体。如 膜内底物浓度为Se，扩散进入微元体Ac·dZ的底物通 量（进入量与流出量之差）应等于该膜微元体的底
物利用量。
微元体的废物平衡式可根据Fick定律列出:
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。
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。
(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
当Se>>Ks时
Se
S
Kxe Ds
ZeZBiblioteka Z2 2(14—4)
单位时间内进入生物膜的底物通量，在稳态情况下将分别为
1/ 2
J
Ac Ds
Sc Z
Z 0
Ac
Ds Kxe Ks
S
和
J Ac Kxc Ze
(14—5) (14—6)
由式（14－5）可见，当废物浓度较低时，进入生物膜的通量与K／KS 呈1/2次方关系，因此，对废水的性质变化，生物膜法的稳定性比分散生
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。
A cD s S Z eA cD s Z S c S Z ed Z d deS A tcdZ
即
Ds
2 Se Z 2
dSc dt
(14—1)
如果采同Monod底物利用方程，则上式可改写为
2Se
Z2
KScx0
Ds Sc Ka
式中 x0——膜内生物浓度； Ds——底物在生物膜内的扩散系数。
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
普通生物滤池又称低负荷生物滤池。 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。
生物滤池的主要优点是运行简单，因此，适用于 小城镇和边远地区。
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均匀分布到滤料表面，在重力作 用下，污水以水滴的形式向下流动，或以波状薄膜的形式向 下渗流。
挂膜：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，微生物便在滤料表面大量繁殖并形成微生物的 黏膜（生物膜），是生物滤池的成熟期。
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％。