SAF硝化池好氧生物反应器介绍
生物反应器的原理及类型
B、拟塑性（Pseudoplastic）流体 τ= k（γ）n 0<n<1 n越小，非牛顿型特性越明显，与牛顿型流体的差别越大。 例如：青霉，曲霉，链霉菌的发酵液，高浓度的植物细胞，
酵母悬浮液。 C、涨塑性（Dilatant）流体 τ= k（γ）n n>1 n越大，流体的非牛顿型特性越显著 例如：链霉素，四环素和卡那霉素的发酵过程中，接种后
1、流体的流变学分类
流变学常用黏度（对流动的抗性）、流动行为（黏度和剪 切率的关系）和屈服应力（产生静液流需要的力）等术语 来表述。液体流变性通常根据下式进行分类：
τ=τ0+ k（γ）n
（幂定律方程）
τ所施的剪切力， γ产生的剪切率，τ0屈服应力，k是幂定 律常数或黏度系数，n为幂定律指数或流动特性指数
对于某一反应体系，介于宏观流体和微观流体之间，混合作 用的影响取决于反应特征时间tr与流体中临近微元体相互混 合的特征时间tm之比值。当反应速率较慢时，即tr远大于tm， 则按微观流体处理可以达到较好相似；当反应速率非常快时， 即tr远小于tm，则处理比较复杂。
对于宏观流体，由于流体粒子之间不存在任何形式的物质交 换，流体粒子就像一个有边界的个体，从反应的入口向出口 运动，也就像一个小间歇反应器一样进行反应，其反应程度 取决于该粒子在反应器内的停留时间。
总体流动的湍动程度决定漩涡的尺寸和强度，而不同尺寸和 强度的漩涡对液团又有着不同的破碎作用。
通常，总体湍流的湍动程度越高，漩涡的尺寸越小，强度越 高，数量越多。
漩涡尺寸越小，破碎作用越大，所产生的液团也越小。大 尺度的漩涡只能产生较大尺寸的液团，因为尺寸较小的液团 将被大漩涡卷入与其一起旋转而不是被破碎。
生物技术是生物化学、微生物学以及工程科 学的综合，目的是对生物有机体的所有能力 进行工业应用。这些有机体包括微生物，体 外培养状态下的生物组织细胞及其部分酶。 简言之，生物技术是对生物物质有控制的应 用。大规模培养生物有机体是生物技术的核 心。
好氧生物反应器技术介绍
好氧生物反应器技术介绍一、应用“好氧生物反应器技术”的具体原理和做法1、技术简介：理论基础：“好氧生物反应器技术”是将有机垃圾的降解视为一个可控的过程，将垃圾消纳场视为一个巨大的容器，然后通过将生化、化学、物理反应过程有机结合，人为控制其反应条件，通过中央控制器和网络服务器得以实现。
技术核心：是将垃圾中会对环境造成污染的有机物进行快速降解，使垃圾减弱产生垃圾气体及垃圾渗沥液，达到国家安全排放标准，从而使垃圾对环境不再造成危害。
技术原理：就是将新鲜空气加压后，用管道注入垃圾深处，同时把垃圾中的二氧化碳等气体抽出，并对反应物的温度与垃圾气体进行监控，激活垃圾中的微生物再生，创造出一个比较理想的反应环境，使反应达到最佳状态，从而加速有机物的降解，消减有毒有害物质的产生。
2、具体做法：将新鲜空气加压后，用管道注入垃圾深处，同时把垃圾中的二氧化碳等气体抽出，并对反应物的温度与垃圾气体进行监控，激活垃圾中的微生物再生，创造出一个比较理想的反应环境，使反应达到最佳状态，从而加速有机物的降解，消除有毒有害物质的再生，而提高填埋空间或者使在垃圾场上重新建设成为可能。
这种方法，比传统的厌氧降解法提高降解速度100倍以上。
3、本技术创新点包括：（1）本技术是一种通过复合补偿布井快速降解固体垃圾的装置。
即在垃圾消纳场内，按适宜的埋设规律竖直埋设多个其管壁上密布有通气孔的注气管和多个其管壁上密布有通气孔的抽气管，将各注气管通过输气管网与注气泵相连，将各抽气管通过抽气管网与抽气泵相接，注气泵和抽气泵分别与垃圾气体控制器相连接，由垃圾气体控制器控制注气管向垃圾深层注气的同时，控制抽气管向垃圾场外抽气，在垃圾中形成可控制的曝气均匀无死角的三维立体空气流，提高垃圾的降解速度，从而做到垃圾的加速减量化；“好氧生物反应器技术”对垃圾内的有机物的降解速度比自然堆放快100倍以上。
经6个月左右的处理后，垃圾就基本达到稳定状态。
快速处理对迅速改善城市的生活环境具有重要意义。
污水处理三代厌氧生物反应器
污水处理三代厌氧生物反应器一、引言随着社会经济的发展和城市化进程的加快，污水处理成为环境保护和可持续发展的重要环节。
厌氧生物反应器作为污水处理的重要技术之一，经历了第一代、第二代和第三代的发展，其中第三代厌氧生物反应器在处理复杂有机废水方面表现出卓越的性能。
本文将详细介绍第三代厌氧生物反应器的技术原理、特点及实际应用案例，为相关领域的研究和应用提供参考。
二、三代厌氧生物反应器的技术发展第一代厌氧生物反应器第一代厌氧生物反应器主要采用传统升流式厌氧消化池，具有结构简单、易维护等优点。
但存在处理效率低、占地面积大等缺点，已逐渐被淘汰。
第二代厌氧生物反应器第二代厌氧生物反应器是在第一代基础上发展而来的高效厌氧反应器，通过改变反应器的结构或运行方式，提高反应器的容积负荷和产气率。
代表技术包括：升流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）和内循环厌氧反应器（IC）等。
第三代厌氧生物反应器第三代厌氧生物反应器是在第二代基础上进一步优化升级的新型反应器，具有更高的处理效率、更低的能耗和更好的抗负荷冲击能力。
代表技术包括：膜分离厌氧反应器（MABR）、升流式固体厌氧反应器（USR）和超级厌氧反应器（SUFR）等。
三、第三代厌氧生物反应器的技术特点1.高处理效率：第三代厌氧生物反应器采用新型的微生物种群结构和运行模式，具有更高的有机物去除率和产气率。
2.适应性强：第三代厌氧生物反应器能够适应不同种类和浓度的有机废水，具有较强的抗负荷冲击能力。
3.能耗低：第三代厌氧生物反应器采用新型的能量回收和利用技术，降低了能耗。
4.自动化程度高：第三代厌氧生物反应器采用先进的自动化控制技术，减少了人工操作和维护工作量。
5.占地面积小：第三代厌氧生物反应器采用紧凑型设计，占地面积小，适合城市污水处理等空间有限的场所。
四、第三代厌氧生物反应器的实际应用案例1.城市污水处理厂：某城市污水处理厂采用第三代厌氧生物反应器技术进行改造，实现了高效去除有机物、降低能耗和减少占地面积的目标。
污水处理中的生物反应器技术
污水处理中的生物反应器技术污水处理是保护水资源和保护环境的重要环节，其中生物反应器技术在污水处理中扮演着关键的角色。
生物反应器技术利用生物体或其代谢物与污水中的有机物和污染物进行生物作用，将其转化为较为安全的废物或可回收的资源。
本文将探讨污水处理中常见的生物反应器技术及其应用。
一、活性污泥法活性污泥法是目前污水处理厂中最普遍和常用的生物反应器技术之一。
它利用混合细菌群在氧气供应的条件下，将污水中的有机物通过厌氧和好氧氧化降解。
活性污泥法主要包括一、二级曝气池、沉淀池等单元。
一级曝气池中，氧气通过曝气设备输入，与废水中的有机物质进行氧化反应；二级曝气池进一步沉淀，使残余的污泥和水分离；沉淀池将污泥脱水并从水体中分离出来。
活性污泥法具有处理效果显著、技术成熟且操作管理相对容易的优势。
然而，其局限性也很明显，例如处理效果易受温度、负荷波动等因素影响。
因此，在某些特定场合下，活性污泥法需要与其他生物反应器技术相结合使用。
二、生物膜反应器技术生物膜反应器技术是近年来逐渐受到关注的一种生物反应器技术。
与活性污泥法不同，生物膜反应器技术利用生物膜代替混合污泥，将废水中的有机物与生物膜上生长的微生物进行接触和反应。
生物膜反应器技术主要包括固定膜反应器、浸没膜反应器和滴滤膜反应器等。
这些反应器通过调控废水流速和曝气方式，使废水与生物膜接触得更充分，提高废水的处理效果。
相较于活性污泥法，生物膜反应器技术具有处理效率高、占地面积小、运行成本低等优点。
而且，生物膜反应器技术对进水中悬浮颗粒和颗粒沉积的影响相对较小，更适合处理高浓度有机废水。
但与之相对应的，生物膜反应器技术在操作和管理方面的要求相对较高，需要保持生物膜的稳定和清洁。
三、生物滤池技术生物滤池技术是以填料为载体，利用生物膜和附着细菌对废水中的有机物质进行降解处理的一种生物反应器技术。
填料作为固定载体，具有较大的比表面积，提供了更多的微生物生长和附着的空间。
生物滤池技术主要包括自流式生物滤池、厌氧生物滤池和好氧生物滤池等。
生物制药生产设备 生物反应器设备
生物反应器—进行生物化学反应的空间。
体外生物反应器可分为微生物反应器、植物细胞反应器和动物细胞反应 器等类型。
微生物反应器常常是罐式反应器，又称为发酵罐。发酵罐是微生物大量
生长繁殖的空间，是一类重要的生物反应器。
设备分类
根据结构不同，可分为好氧式发酵罐和厌氧式发酵罐。在生物制药工业中所使 用的主要是好氧式发酵罐，又叫做通风发酵罐。通风发酵罐可分为机械搅拌通 风发酵罐、气升式发酵罐、自吸式发酵罐、鼓泡塔式发酵罐等类型。
设备结构
由立式罐体、电动机、联轴器、搅拌轴、空心涡轮搅拌器、夹套冷水进 口、发酵液出口、折流挡板、承重支座、夹套冷水出口、吸气管和吸气 口等组成。
罐体结构与通用式发酵罐相同，但搅拌器的形状和结构不同。 自吸式发酵罐使用带中央吸气口的搅拌器。
工作原理
空心涡轮搅拌器的内部空间与吸气管相通，且凿刻有微小气孔与发酵罐内胆空间相通。在搅拌轴 带动下，空心涡轮搅拌器在旋转过程中将内部的空气甩出后成真空，在压力差作用下，外部的大 气不断从吸气口经吸气管进入空心涡轮搅拌器内部空间，随后被离心力甩出并在搅拌下扩散到发 酵液中。在发酵过程中，空心涡轮搅拌器既起着搅拌的作用，又起着输送和分散空气的作用。 空气靠发酵液高速流动形成的真空自行吸入，气液接触十分良好，气泡分散较细，提高了氧在发 酵液中的溶解速率。
机械搅拌通风发酵罐
气升式发酵罐
机械搅拌发酵罐结构和工作原理
设备结构
机械搅拌式发酵罐是发酵工厂常用类型之一。 主要由直筒体、上封头、下封头、挡板、搅拌器、轴封、换热器、 空气分布器等部件组成。
设备结构
换热器
小型发酵罐采用夹套间壁换热。在发酵罐直筒体外壁覆盖不锈钢 板形成夹套换热器。
大型发酵罐常采用蛇管或列管式换热器。
生物反应器归类
生物反应器归类
生物反应器是一种用于承载和促进生物反应的装置或体系。
根据反应
器的实际应用和操作原理，可以将生物反应器分为几个类别。
1. 发酵反应器：用于微生物发酵过程的反应器，用于生产食品、饲料、药物和生物燃料等。
常见的发酵反应器包括批式发酵罐、连续式发酵
罐和气体提升式发酵罐。
2. 培养反应器：用于细胞培养和组织工程的反应器，用于生产生物药
物和细胞制品。
常见的培养反应器包括摇床培养器、旋转培养器和悬
浮培养反应器。
3. 污水处理反应器：用于处理废水和污水中的有机物和有毒物质。
常
见的污水处理反应器包括活性污泥法反应器、膜分离法反应器和生物
滤池。
4. 生物酶反应器：用于生产酶类产物和催化生物酶反应的反应器。
常
见的生物酶反应器包括固定床反应器、悬浮式反应器和液体-液体界面
反应器。
5. 生物电化学反应器：用于转化生物质和废弃物为电能的反应器。
常
见的生物电化学反应器包括微生物燃料电池、微生物电解池和生物燃
料池。
以上是一些常见的生物反应器类别，各类反应器在不同领域有广泛应用，以满足人类对食品、药物、能源和环境保护等方面的需求。
13种厌氧生物反应器结构及原理
13种厌氧生物反应器结构及原理厌氧生物反应器是一种用于处理含有机物污染物的废水、垃圾和有机废料的设备。
与常规的好氧生物反应器相比，厌氧生物反应器能够在无氧环境下降解有机废物，产生可再生的能源，如甲烷气体。
下面将介绍13种常见的厌氧生物反应器结构及原理。
1.家庭型生物反应器（家庭式厌氧发酵箱）家庭型生物反应器是一种小型厌氧生物反应器，常用于处理家庭废弃物。
它由一个密封的容器组成，内部含有厌氧微生物，废物在容器内分解产生甲烷气体。
2.填料式反应器（填料式厌氧反应器）填料式反应器是一种常见的厌氧生物反应器。
它由一个圆筒形容器组成，内部填充有一种特殊填料，如陶粒或聚合物。
填料提供了更大的表面积，用于附着厌氧微生物，促进废物的降解。
3.流化床反应器（流化床堆式厌氧反应器）流化床反应器利用流化床的原理进行废物处理。
废物被喷入反应器中，与床层内流动的气体混合并流化，从而实现废物降解和产气。
4.固定床反应器（固定床式厌氧反应器）固定床反应器是一种常见的厌氧生物反应器。
废物通过固定床内的孔隙流动，废物在固定床内降解，产生甲烷气体。
5.上升式床反应器（上升式床式厌氧反应器）上升式床反应器将废物从底部喷入反应器中，废物上升流动与厌氧微生物接触，实现废物的降解。
6.下降式膜池反应器（下降式膜池式厌氧反应器）下降式膜池反应器利用膜池和厌氧微生物来处理废物，膜池可以将固体和液体分离，同时提供厌氧微生物所需的无氧环境。
7.膜生物反应器（膜式厌氧反应器）膜生物反应器使用微孔膜将厌氧微生物和废物分离开。
厌氧微生物在反应器中降解废物，并通过膜分离器收集产生的甲烷气体。
8.微型反应器（微型厌氧生物反应器）微型反应器是一种小型的厌氧生物反应器，用于处理小量的废物。
反应器通常是由微型流道和反应池组成，利用微湍流和微流动加速废物的降解过程。
9.连续流式反应器（连续流式厌氧反应器）连续流式反应器是一种将废物连续供应到反应器中的反应器。
废物通过反应器流动，与厌氧微生物接触，实现废物的降解。
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。
复合生物反应器详解
好氧复合生物反应器：复合生物反应器有好氧复合生物反应器、缺氧复合生物反应器，还有缺氧-好氧（A/O）复合生物反应器等。
这里主要介绍好氧复合生物反应器。
好氧复合生物反应器是生物膜法与活性污泥法相结合，在活性污泥曝气池中添加悬挂填料（生物膜载体），形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜。
微生物生存的基础环境由原来的气、液两相，转变成气、液、固三相，这种改变为微生物创造更丰富的存在形式，形成一个更为复杂的复合式生态系统。
充分发挥两者的优越性，扬长避短，相互补充，共同承担去除污水有机物。
当反应器内营养充足，气、液、固三相共存时，微生物以生物膜和活性污泥两种形式构成新的生态系统，且在纵、横两个方向相互关联。
在纵向上，微生物构成了一个由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物等多个营养级组成的复杂生态系统；在横向上，沿着液体到载体的方向，构成了一个悬浮好氧型，附着好氧型、附着兼氧型、附着厌氧型的多种不同活动能力、呼吸类型、营养类型的微生物系统。
生化系统的结构越为复杂，系统的稳定性越强，适应环境变化的能力越强，具有更强的抗冲击负荷能力。
复合生物反应器可以提高生物量，增强较高有机负荷的去除能力；可以使丝状菌优先附着生长在载体上，从而改善污泥沉降性能，防止污泥膨胀；使世代时间较长的硝化菌能够附着在载体上，使硝化作用不受悬浮生长的污泥停留时间（SRT）影响；TN去除效果较差：在进水TN为30～40mg/L，平均出水值为25mg/L。
总氮包括氨氮、有机氮和硝态氮等形态，在好氧生化池内氨氮转化为硝态氮只是氮的形态发生了改变，就总氮数量而言并没有减少，只有使硝态氮在厌氧环境下进行反硝化并最终以气态氮的形式从污水中逸出，才能使系统的总氮含量降低。
而在高的DO情况下，即使在高浓度的附着型污泥絮体内部也很难形成缺氧区，因而使得微环境反硝化过程受到抑制，总氮的去除并不理想；只有培养的生物膜厚度达到一定程度时，生物膜才会形成缺氧区域生长出反硝化菌。
《好氧生物反应器》课件
2 生物反应器
介绍生物反应器，从微观 角度探索其作用和意义。
3 好氧反应器在环境工
程中的应用
探索好氧反应器在废水处 理、污染物降解等方面的 实际应用。
反应器工作原理
生物转化过程
了解反应器中的生物转化过程 以及其中的关键因素。
氧气供应
探讨如何在反应器中提供足够 的氧气以支持好氧生物转化。
混合和流动性
探索好氧反应器在废水处理中的独特优势。
缺点：能耗和设备成本
了解好氧反应ห้องสมุดไป่ตู้在能耗和设备成本方面的局限性。
未来展望
展望好氧反应器技术的未来发展趋势和应用前景。
应用案例和展望
污水处理厂
介绍一个成功应用好氧反应器的 污水处理厂案例。
生物修复
展示好氧反应器在生物修复领域 的潜力和应用。
生物能源生产
探索好氧反应器在生物能源产生 中的创新应用。
2 曝气和搅拌
深入研究曝气和搅拌对好氧反应器设计的影响。
3 溶解氧浓度
探讨溶解氧浓度的控制和重要性。
好氧反应器的运行与控制
1
启动和稳定化
学习好氧反应器的启动和如何达到稳定状态。
2
监测和调节
介绍好氧反应器的监测方法和调节策略。
3
维护和故障处理
了解好氧反应器的常见问题和维护技巧。
好氧反应器的优缺点
优点：高效处理能力
讨论反应器中的混合和流动性 对反应效率的影响。
好氧反应器的类型和特点
活性污泥法
介绍活性污泥法，这是一种常用 的好氧反应器类型。
生物膜反应器
了解生物膜反应器以及它的特点 和应用领域。
膜生物反应器
探索膜生物反应器的工作原理和 优势。
硝化曝气生物滤池与反硝化生物滤池工程实例
硝化曝气生物滤池与反硝化生物滤池工程实例1. 引言1.1 硝化池和反硝化池简介硝化池是一种用于将氨氮通过硝化作用转化为硝酸盐的设施，主要包括硝化桶和曝气装置。
硝化池通常是废水处理系统中的重要部分，用于降低废水中的氨氮浓度，同时提高水质。
硝化池的运作原理是利用硝化细菌将氨氮氧化为硝酸盐，从而使废水中的氨氮得到有效去除。
反硝化池则是一种用于将硝酸盐通过反硝化作用转化为氮气的设施，主要由反硝化池和生物填料组成。
反硝化池通常是在硝化池之后设置，用于进一步处理废水中的硝酸盐，以减少对环境的污染。
硝化池和反硝化池在废水处理工程中起着至关重要的作用，能有效地降低废水对环境的影响。
它们不仅能够去除废水中的氨氮和硝酸盐，还能提高水质，保护水资源。
硝化池和反硝化池的设计和运行对于环境保护和水资源利用至关重要。
1.2 硝化曝气生物滤池和反硝化生物滤池工程应用硝化曝气生物滤池和反硝化生物滤池是水处理领域常见的工艺设备，广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理工程中。
硝化曝气生物滤池主要用于将废水中的氨氮通过硝化作用转化为硝态氮，达到去除氨氮的效果。
而反硝化生物滤池则是将硝态氮通过反硝化作用还原为氮气，从而达到去除硝态氮的目的。
在实际工程应用中，硝化曝气生物滤池和反硝化生物滤池经常联合使用，形成硝化-反硝化池组合工艺，以实现高效、稳定的氮素去除效果。
这种工艺组合不仅能够降低处理成本，还可以减少对环境的负面影响，是目前常见的氮素去除工艺之一。
硝化曝气生物滤池和反硝化生物滤池工程应用具有灵活性大、处理效果好、运行稳定等优点，被广泛应用于各种规模的污水处理项目中。
随着技术的不断进步和工艺的不断完善，硝化曝气生物滤池和反硝化生物滤池在水处理领域的应用前景将会更加广阔，为改善水质和保护环境发挥着重要作用。
2. 正文2.1 硝化曝气生物滤池设计实例第一步是确定处理规模和工艺流程。
根据水处理厂的实际情况和需求，确定硝化曝气生物滤池的处理规模和工艺流程，包括污水进出口位置、流程图、设备布置等。
污水处理中的生物反应器
在生物反应器启动阶段，需要选择适当的微生物种群，并进行接种。同时，需 要调整反应器内的环境条件，如温度、pH值、溶解氧等，以确保微生物的生 长和代谢。
运行参数
在生物反应器的运行过程中，需要监测和调整各种运行参数，如有机负荷、水 力停留时间、污泥浓度等，以确保生物反应器的稳定运行和良好的污水处理效 果。
结合膜分离技术，将微生 物与水分离，提高处理效 率和稳定性。
生物反应器在污水处理中的应用
去除有机物质
通过微生物的降解作用 ，将废水中的有机物质 转化为二氧化碳、水和
微生物细胞。
脱氮除磷
通过硝化、反硝化、磷 的释放和吸收等过程， 去除废水中的氮和磷。
去除重金属
通过微生物吸附和转化 作用，降低废水中的重
生物反应器在环境修复中的应用
利用生物反应器处理受污染水体和土壤，实现环境修复和生态恢复。
THANK YOU
资和运行费用。
生物反应器的结构设计
池型设计
曝气装置与搅拌装置设计
根据处理规模和要求，选择合适的池 型，如完全混合式、推流式、序批式 等。
针对好氧生物反应器，合理设计曝气 装置和搅拌装置，以保证微生物与污 水充分混合接触。
尺寸与高程设计
根据处理水量、水质和工艺要求，确 定反应器的尺寸和高程，以满足水力 停留时间和污泥回流比的要求。
厌氧氨氧化生物反应器
利用厌氧氨氧化菌处理高氨氮废水，具有节能、减排等优势，具有 广阔的应用前景。
生物反应器与其他技术的结合应用
01
生物反应器与高级氧化技术的结合
利用高级氧化技术提高废水中难降解有机物的去除率，从而提高生物反
应器的处理效果。
02
生物反应器与纳米技术的结合
生物反应器在污水处理中的应用
VS
根据微生物的种类，生物反应器可分 为好氧型、厌氧型和兼氧型三种类型 。好氧型生物反应器适用于需氧微生 物的生长和代谢；厌氧型生物反应器 适用于厌氧微生物的生长和代谢；兼 氧型生物反应器则同时适用于好氧和 厌氧微生物的生长和代谢。
生物反应器的工作原理
• 生物反应器的工作原理主要是通过控制温度、pH值、溶解氧、 搅拌速度等环境因素，使微生物或酶等生物催化剂发挥最大活 性，实现高效的物质传递和能量转换。同时，生物反应器还能 够实现连续进料、出料和排渣等功能，使生产过程更加稳定、 高效和环保。
经济性问题与解决方案
经济性问题
生物反应器在污水处理中的经济性问 题主要包括投资成本高、运行费用贵 等。
解决方案
为了降低投资成本，可以采用模块化 设计、标准化生产等方式；为了降低 运行费用，可以采取节能减排措施， 如优化曝气系统、降低能耗等。
未来发展趋势与展望
未来发展趋势
随着环保要求的提高和技术的不 断进步，生物反应器在污水处理 中的未来发展趋势将趋向于高效 、低能耗、易维护和智能化。
01
02
03
培训操作人员
对操作人员进行专业培训 ，使他们熟悉生物反应器 的原理、操作流程和维护 要求。
安全操作规程
制定并执行安全操作规程 ，确保操作人员在工作中 遵守安全规定，防止意外 事故发生。
应急处理措施
培训操作人员掌握应急处 理措施，如发生意外情况 时能够迅速采取有效措施 ，降低损失。
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城市污水处理
城市污水处理是生物反应器在污水处理领域的重要应用之 一。通过生物反应器，城市污水中的有机物和营养盐可以 被有效去除，达到净化水质的目的。
常见的城市污水处理生物反应器有活性污泥反应器、生物 膜反应器和厌氧生物反应器等。这些反应器可根据不同的 处理需求进行选择和优化。
生物反应器在废水处理中的应用
生物反应器在废水处理中的应用废水处理是现代城市环境保护、健康生活的重要组成部分。
随着经济和工业的快速发展，废水处理的需求也越来越大，如何高效地处理废水成为了一个全球性的问题。
而生物反应器作为一种高效的废水处理设备，因具备良好的处理效果和技术可持续性而备受关注。
本篇文章将会探讨生物反应器在废水处理中的应用及其发展。
一、生物反应器的基本原理生物反应器是指通过一系列的化学、物理和生物学变化使有机废水得以去除其中的有害物质的设备。
生物反应器的基本原理是将废水通过不同的填充材料、培养菌株和生物膜等使其在反应器中不断流动，并在这个过程中将污染物质转化为无害物质【1】。
生物反应器中的废水处理过程需要菌群的高度协同作用实现。
一些影响废水处理效果的重要参数，如pH值、反应温度、氧气供应和催化剂等，也需要得到有效的控制。
二、生物反应器的种类和优缺点生物反应器按其污染物去除方式的不同可以分为好氧生物反应器和厌氧生物反应器两类。
1. 好氧生物反应器好氧生物反应器利用微生物（细菌、藻类、真菌等）在充氧的条件下，利用可供生长的底物将有机废水中的污染物氧化分解为CO2，NH3和H2O等物质，实现了有机物去除和氮、磷物质的去除。
好氧生物反应器普遍应用在化工厂废水、食品行业废水、制药厂废水等清除化学物质或去除氮、磷等有机物处理中。
好氧生物反应器的优点是容易操作、能够分解各种废水和生物膜，同时排放的水质高、通量大。
但同样存在一些不足，如需消耗大量能源提供充分的氧气，操作费用较高，处理效果容易受到温度、PH值等环境因素的影响，还需要复杂的中和、沉淀法进行后处理以避免废水中的残余氮磷元素对环境造成污染。
2. 厌氧生物反应器厌氧生物反应器是利用浸没式生物反应器等低DO情况下的微生物进行酸化和有机物降解。
在有机废物的降解中，微生物通过代谢（一步酸化、二步脱酸、脱硝、脱氧等）及共生关系作用，加速固体有机物的分解和流体的去除，实现了有机物的去除和N/P 的营养物质转化为CH4 等生物质。
污水处理中的生物反应器设计与运行
脱氮除磷
通过合理设计生物反应器的运 行条件，如缺氧/好氧交替运行 ，可以实现脱氮除磷的目的。
悬浮物去除
生物反应器中的微生物能够吸 附和降解悬浮物中的有机成分 ，从而实现悬浮物的去除。
生态修复
利用生物反应器技术，可以构 建人工湿地、生态浮岛等生态 修复工程，改善水体生态环境
。
02
生物反应器的设计
设计原则与流程
污水处理中的生物反 应器设计与运行
汇报人：可编辑
2024-01-03
目录
CONTENTS
• 生物反应器概述 • 生物反应器的设计 • 生物反应器的运行与管理 • 生物反应器的优化与改进 • 生物反应器的发展趋势与挑战
01
生物反应器概述
生物反应器的定义与分类
生物反应器的定义
生物反应器是一种用于实现生物反应过程（如微生物培养、酶催化反应等）的设 备。在污水处理领域，生物反应器通常用于实现污水中有机物、氮、磷等的去除 。
布局
考虑占地面积、物流和人员流动等因 素，合理安排反应器的位置和间距。
反应器的能效分析
能效指标
包括有机负荷率、氧传递速率、混合液悬浮固体浓度等。
分析方法
通过实验测定和模拟计算等方法对反应器的能效进行分析。
03
生物反应器的运行 与管理
运行参数与控制
温度控制
维持生物反应器内的温 度稳定，以满足微生物
利用传感器、控制器和算法等手段实现生物反应器的智能化控制，提高处理过程的稳定 性和效率。
05
生物反应器的发展 趋势与挑战
生物反应器技术的发展趋势
高效能化
提高生物反应器的处理效率，降低能耗和资源消 耗，实现高效低耗的污水处理。
好氧反应器类型及原理
YZU
ICEAS的循环操作过程：
进水 进水 进水
滗水器
出水
曝气
沉淀
排水排泥
YZU
ICEAS工艺与经典SBR工艺的对比
• 沉淀特性不同； 受进水扰动，破坏了理想沉淀。 • 理想推流性能和污泥膨胀的控制； 连续进水，丧失了经典SBR理想推流特点， 同时丧失了对污泥膨胀的控制，故需设置 选择区。 • 连续进水便于较大型污水处理厂。
YZU
MSBR工艺 ：
内循环回流 混合液回流 － 进水 厌氧池 厌氧池 缺氧池 泥水分离池
－ 泥 浓污
上清液
主曝气池
－ 出水 序批池
进水混合液
出流混合液
图
流程示意图
YZU
几种工艺的比较：
传统SBR ICEAS DAT-IAT 间隙进水 连续进水 连续进水 间隙出水 间隙出水 间隙出水 变水位运行 变水位运行 变水位运行
AB工艺的基本特征:
• 不设初次沉淀池； • A段和B段的污泥回流系统单独分开， 互不相混； • A段和B段分别在负荷相差悬殊的情况 下运行。 • A段和B段的优势微生物种群不一样。
YZU
AB工艺的局限性及存在问题 • A段污泥负荷高，污泥产量多，增加了污 泥系统的造价； • 需要两套污泥回流系统，增加了投资； • A段出现恶臭，影响环境卫生； • 在要求脱氮除磷时，A段一般不宜去除太 多的有机物，否则影响B段的脱氮效果； • 除磷效果难以达到排放标准。
YZU
活性污泥法的基本原理
• 向生活污水中不断地注入空气，维持水中有足 够的溶解氧，经过一段时间后，污水中即生成 一种絮凝体。这种絮凝体是由大量繁殖的微生 物构成，易于沉淀分离，使污水到澄清，这就 是“活性污泥”。
好氧生物反应器技术介绍
好氧生物反应器技术介绍一、应用“好氧生物反应器技术”的具体原理和做法1、技术简介：理论基础：“好氧生物反应器技术”是将有机垃圾的降解视为一个可控的过程，将垃圾消纳场视为一个巨大的容器，然后通过将生化、化学、物理反应过程有机结合，人为控制其反应条件，通过中央控制器和网络服务器得以实现。
技术核心：是将垃圾中会对环境造成污染的有机物进行快速降解，使垃圾减弱产生垃圾气体及垃圾渗沥液，达到国家安全排放标准，从而使垃圾对环境不再造成危害。
技术原理：就是将新鲜空气加压后，用管道注入垃圾深处，同时把垃圾中的二氧化碳等气体抽出，并对反应物的温度与垃圾气体进行监控，激活垃圾中的微生物再生，创造出一个比较理想的反应环境，使反应达到最佳状态，从而加速有机物的降解，消减有毒有害物质的产生。
2、具体做法：将新鲜空气加压后，用管道注入垃圾深处，同时把垃圾中的二氧化碳等气体抽出，并对反应物的温度与垃圾气体进行监控，激活垃圾中的微生物再生，创造出一个比较理想的反应环境，使反应达到最佳状态，从而加速有机物的降解，消除有毒有害物质的再生，而提高填埋空间或者使在垃圾场上重新建设成为可能。
这种方法，比传统的厌氧降解法提高降解速度100倍以上。
3、本技术创新点包括：（1）本技术是一种通过复合补偿布井快速降解固体垃圾的装置。
即在垃圾消纳场内，按适宜的埋设规律竖直埋设多个其管壁上密布有通气孔的注气管和多个其管壁上密布有通气孔的抽气管，将各注气管通过输气管网与注气泵相连，将各抽气管通过抽气管网与抽气泵相接，注气泵和抽气泵分别与垃圾气体控制器相连接，由垃圾气体控制器控制注气管向垃圾深层注气的同时，控制抽气管向垃圾场外抽气，在垃圾中形成可控制的曝气均匀无死角的三维立体空气流，提高垃圾的降解速度，从而做到垃圾的加速减量化；“好氧生物反应器技术”对垃圾内的有机物的降解速度比自然堆放快100倍以上。
经6个月左右的处理后，垃圾就基本达到稳定状态。
快速处理对迅速改善城市的生活环境具有重要意义。
生物流化床知识总结
生物流化床一、简述生物流化床，也简称MBBR，也称移动床生物膜反应器。
因其兼有生物接触氧化法和传统的流化床技术的优点而得名。
MBBR工艺原理是：通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，采用机械搅拌、曝气或者回流水作为动力，使流体内的载体流化，载体上附着大量微生物，这样微生物与水中的营养物质就能充分接触，从而达到高效率的去除的效果。
生物流化床工艺有两大技术点：反应器，填料。
二、生物流化床反应器MBBR根据生物膜特性可分为好氧和厌氧两大类；按循环方式分为内循环和外循环；按床内物相分为两相和三相。
1、厌氧生物流化床（AFB）厌氧生物流化床（AFB）与UASB同属于第二代厌氧反应器，依靠载体表面形成的生物膜来保留厌氧污泥，提高反应器内的生物量。
反应器内载体呈流化状态，可以有效避免滤料堵塞。
载体的流化状态可采用两种方式维持：①机械搅拌；②通过回流提高废水的上升流速。
缺点：①维持载体流化的能耗较大；②系统的设计及运行要求较高。
厌氧生物流化床工艺图2、好氧生物流化床——内循环式三相生物流化床关于好氧生物流化床目前开发和应用较多的是带导流筒的三相生物流化床反应器，也称内循环式三相生物流化床。
为规范其应用，环保部已经制定了内循环好氧生物流化床污水处理工程技术规范（HJ 2021-2012）。
三相生物流化床工艺流程图表1 内循环好氧生物流化床处理工艺的污染物去除率3、曝气生物流化池在固定床的基础上改变而来，所选用的固定微生物的载体平均密度与水十分接近，载体在水中呈悬浮状态。
该成果列入20XX年国家重大科技成果推广计划、20XX 年国家技术创新计划。
适用范围：炼油、化工、煤化工、印染、酿造波革和造纸等高浓度有机废水(合高中浓度有机物、氨氮、硫化物等污染物和城市生活污水处理、旧城市与工业污水厂出水水质不达标的改造以及河湖微污染水体的就地修复。
三、生物流化床反应器内构件目前，在废水处理过程中要尽可能地保留生物量、提高氧转移效率、改善流化质量是此领域的研究热点之一。
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SAF好氧生物反应池（碳氧化及硝化滤池）
目前，污水处理的主要方法有活性污泥法、生物膜法等。
生物膜法属于好氧生物处理法，是与活性污泥法一同发展起来的污水处理技术。
其主要机理是微生物附着生长在一定介质的表面，形成一层生物膜，生物膜较大的表面积能够有效吸附废水中的污染物，并且具有较强的氧化能力。
生物膜法与活性污泥法的不同之处在于：活性污泥法依靠曝气池中呈悬浮状态的活性污泥来对污染物进行去除，而生物膜法是污水中的污染物转移到生物膜上，从而得到降解净化；活性污泥法是水体自净的人工强化，而生物膜法是土壤自净的人工强化。
生物膜法污水处理工艺通常由混凝土结构或钢结构的池体、池体中的填料介质、气水分布系统及反冲洗系统组成。
生物膜法水处理工艺的特点在于：
➢具有很高的生物浓度，生物量是常规活性污泥的5-10倍；
➢不存在污泥膨胀的问题，工艺运行稳定，操作简单，管理
方便，出水水质优而且稳定，更适用于出水水质要求高的场
合；
➢微生物不会流失，有极强的水力及有机负荷抗冲击能力，
抗生物毒素及重金属能力强，更适合工业废水及含工业废水
的市政污水的处理；
➢生物膜在种属上呈现多样性，生物世代期长，具有高度的
碳氧化和硝化的能力，污水氨氮处理效率极高；
➢污泥产率低，节省污泥处理费用；
➢占地节省。
◆SAF工艺介绍
SAF(Submerged Aerated Filter）好氧生物反应池为升流式好氧
固定床生物膜反应器，是在曝气生物滤池(biological aerated filter，BAF)基础上发展出来的一种新型生物膜法处理工艺，其池体构造形式如下图所示，既可以作为碳氧化和硝化合二为一的高效好氧生物处理池，也可根据原水特性单独用作碳氧化池或生物硝化池。
SAF与传统滤池工艺相比有诸多改进，性能好、更节能、无堵塞、更安全。
生物介质采用大粒径表面粗糙、坚固耐用的鹅卵石和蜂窝高孔、亲水、耐用的火山岩等组合填料，生物床体深，生物量大，生物挂膜均匀、活性强。
各种微生物按其生存特性，按底物顺水流方向沿程分布，微生物在种属上呈现多样性，可以形成小型生态系统，有机物去除效率高，出水氨氮可达到1mg/l以下。
SAF采用渠式矩阵多点布水，布气采用穿孔管，通过专利W形气水混合滤技术，进行面源强制式布气配水，核心解决了淹没式曝气生物滤池滤柄滤头易堵的通病，整个池面布气配水十分均匀，无盲区、无死角，布气效果远优于常规单一穿孔管曝气及点源曝气头曝气，有效避免了常规滤池布气配水不均匀、滤料易板结、易出现水力短路、维护复杂等问题。
正在运行中的SAF好氧生物滤池
正在运行中的SAF好氧生物滤池
SAF床体采用粒径较大的组合填料，不以截留进水中的固体悬浮物及生物固体为目的，进水中的SS可以均布整个床体，不会形成床
体阻力不均匀的问题，生物量的沿程分布也更均匀。
只要定期进行正洗和排泥，操作十分简单，
SAF好氧生物反应池对水力负荷、有机负荷及生物毒性具有较强的抗冲击能力，一般可经受2倍以上的短期负荷冲击，不会影响出水水质。
一旦进水中出现对生物有毒的物质，微生物可进入自我保护状态，待有毒物质消除后，SAF生物活性恢复也很快。
SAF曝气生物滤池池体较深，池体面积较小，配水均匀，冬季运行有良好的保温性能，适合于中国北方冬季寒冷地区，空气温度在摄氏零下10度左右，仍能达到较好的处理效果。
污水经前道工序处理后，重力进入SAF池位于反应池底部的渠式矩阵多点布水系统，与经SS304不锈钢主、支气管的工艺空气一起进入W 型布气配水系统，通过池底的配水布气系统污水被十分均匀地分配进入反应池，污水流经组合生物填料时，有机物、氮、磷等污染物被好氧微
生物氧化，由于生物床体固定，微生物微生存环境稳定，生物菌群按其生活特性以及污水有机底物浓度，按滤床水流方向沿程分布，生物活性强，有机物去除及氨氮的硝化效果好，出水氨氮极低。
◆SAF系统组成、主要用途及特点
SAF好氧生物反应池系统的组成：
➢滤池构筑物：混凝土或钢制结构，圆形或长方形，根据介质深度确定反应池深。
➢滤池池底：采用渠式矩阵多点布水，不锈钢曝气主、支气管布气，经W型布气配水分布底盘二次配水配气。
➢滤池介质：组合滤料，有效粒径10mm-40mm，介质层深3.0-5.0米，质地坚硬、粗糙、耐用，不会塌陷、磨损。
➢工艺空气：由鼓风机通过整个反应池底盘输入压缩空气。
➢冲洗要求：只需定期气冲，定期排泥即可。
➢滤池阀门：只需少量的自动阀；滤池进水、出水、曝气、排泥皆为手动阀门。
➢滤池运行：无先、后次序自动操作的需要。
➢仪器仪表：若要求，也只要一点点。
➢系统运行：非常稳定，出水水质好而稳定，抗冲击负荷强，抗毒生物素能力强，永远不会出现活性污泥工艺污泥膨胀、
生物流失等现象。
SAF好氧生物反应池广泛适用于可生物降解的污水处理：
➢SAF可与反硝化滤池结合使用，可使出水总氮达到极高的限制要求。
➢SAF可与现有的生物处理工艺结合，接入二沉池的出水，进一步去除氨氮及BOD或其中之一。
➢SAF可作为污水的二级处理，去除BOD及氨氮。
➢SAF可与深床过滤池结合使用，出水达到三级处理标准，符合回用水标准。
SAF好氧生物反应池的特点：
➢良好的系统运行安全性能, SAF运行非常稳定，出水水质好而稳定，抗冲击负荷强，抗毒生物素能力强，永远不会出现活性污泥工艺污泥膨胀、生物流失等现象。
；
➢有机物负荷高，处理效率高，水力停留时间短；
➢出水品质高，生物量大，抗冲击负荷强；
➢避免了高水头损失，适用较深介质的床体；
➢系统特殊设置正冲洗，避免了BAF（常规曝气生物滤池工艺）易堵塞的弊端；
➢专利气水分布技术，配水布气十分均匀，避免了常规工艺点原布气，气水分布不匀，水流短路的问题；
➢真正的低维护系统，整个生化池内没有转动装置，填料无磨损、无流失，介质久经耐用，使用寿命可达30年；
➢极少的系统运行检测，解放大量的操作人力；
➢曝气生物滤池完全模块化，特别有利于后期的扩建和改建，仅需并列增加滤池数目即可，完全不影响已有的工艺运行。
➢占地面积小，通常为传统活性污泥的1/3。