生物膜法的主要形式
污水处理生物膜法
29.03.2021
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2. 生物滤池（i）
• 生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉 的实践基础上，经较原始的间隙砂滤池和接触滤 池而发展起来的人工生物处理技术，已有百余年 的发展史。
• 污水长时间以滴状喷洒在块状填料层的表面上， 在污水流经的表面上会形成生物膜，待生物膜成 熟后，栖息在生物膜上的微生物即摄取流经污水 中的有机物作为营养，从而使污水得到净化。
3.1适应冲击负荷能力强
• 微生物主要固着于填料表面，微生物量比活性污泥法 要高得多，因此对污水水质水量的变化引起的冲击负 荷适应能力较强。即使短时间中断进水或工艺遭到破 坏，反应器的性能也不会受到致命的影响，恢复起来 较快，因此适用于处理高浓度难降解的工业废水。另 外，生物膜反应器还可以处理BOD5低于50~60mg/L 的进水，使出水BOD5降到5~10mg/L，这是活性污泥 法无法做到的。
29.03.2021
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3.2反应器内微生物浓度高
• 单位容积反应器内的微生物量可以高到活性污泥法 的5~20倍，因此处理能力大，一般不建污泥回流系 统；生物膜含水率比活性污泥低，不会出现活性污 泥法经常发生的污泥膨胀现象，能保证出水悬浮物 含量低，因此运行管理也比较方便。
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29.03.2021
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– 4.6 生物厚度及活性
• 生物膜的厚度要区分总厚度和活性厚度，生物膜中的扩散 阻力（膜内传质阻力）限制了过厚生物膜实际参与降解基 质的生物量。只有在膜活性厚度范围（70~100nm）内， 基质降解速率随膜厚度的增加而增加。当生物膜为薄层膜 时，膜内传质阻力小，膜的活性好。当生物膜厚度增大时， 基质降解速率与膜的厚度无关。各种生物膜法的适宜的生 物膜厚度应控制在159nm以下。随生物膜 厚度增大，膜内 传质阻力增加，单位生物膜量的膜活性下降，已不能提高 生物池对基质的降解能力，反而会因生物膜的持续增厚， 膜内层由兼性层转入厌氧状态，导致膜的大量脱落（超过 600nm即发生脱落），或填料上出现积泥，或出现填料堵 塞现象，从而影响生物池的出水水质。
污水处理生物膜法
污水处理生物膜法污水处理生物膜法是一种常用的污水处理技术，通过利用微生物的附着生长能力，在生物膜上形成一层厚度适中的生物膜，利用生物膜中的微生物降解有机物质，达到污水处理的目的。
下面将详细介绍污水处理生物膜法的原理、工艺流程、优缺点以及应用领域。
1. 原理污水处理生物膜法是基于生物附着生长原理，利用微生物在固体载体上形成生物膜，通过生物膜中的微生物降解有机物质。
生物膜法可以分为两种类型：固定生物膜法和流动生物膜法。
固定生物膜法是将固体载体固定在污水处理设备中，使生物膜附着在载体上；流动生物膜法是将固体载体悬浮在污水中，通过水流的冲刷使生物膜形成和维持。
2. 工艺流程污水处理生物膜法的工艺流程普通包括预处理、生物降解和后处理三个阶段。
（1）预处理阶段：主要是对进水进行初步处理，去除大颗粒悬浮物、砂石等杂质，防止对后续处理设备造成阻塞和损坏。
（2）生物降解阶段：将预处理后的污水进一步送入生物膜反应器中，通过生物膜中的微生物降解有机物质。
微生物在生物膜上附着生长，利用有机物质作为能源进行代谢活动，将有机物质分解为无机物质，如二氧化碳和水。
（3）后处理阶段：对生物膜反应器出水进行后处理，主要是去除残存的悬浮物、微生物和溶解性有机物质。
常用的后处理方法包括沉淀、过滤和消毒等。
3. 优缺点污水处理生物膜法具有以下优点：（1）高效降解有机物质：生物膜法能够有效降解污水中的有机物质，使污水达到排放标准。
（2）占用空间小：相比传统的活性污泥法，生物膜法占用空间更小，适合在有限的土地资源条件下进行污水处理。
（3）操作简单：生物膜法的操作相对简单，不需要频繁搅拌和曝气等操作。
（4）适应性强：生物膜法对污水水质的适应性较好，能够适应不同水质和负荷变化的情况。
然而，污水处理生物膜法也存在一些缺点：（1）对温度和负荷敏感：生物膜法对温度和负荷的变化较为敏感，需要保持适宜的操作条件。
（2）易受抑制物质影响：生物膜法中的微生物易受到抑制物质的影响，如毒性物质、重金属等，可能导致生物膜降解效果下降。
生物滤池(2)讲解
生物滤池 生物转盘 生物接触氧化
生物滤池
生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经较原始 的间歇砂滤池和接触滤池发展起来的人工生物处理技术，已有百余年的历史。
进入生物滤池的污水，通过预处理，去掉原污水中的悬浮物等容易堵塞填 料的污染物，并通过调节使水质均匀，滴状喷洒在生物滤池的块状填料表面上， 污水流经的表面形成生物膜，待生物膜成熟后，微生物摄取流经污水中的有机 物作为营养，污水得到净化。填料上的生物膜不断脱落更新，脱落的生物膜被 污水带走，在二沉池内被沉淀截留，达标出水排走。
生物滤池的设计
有机负荷：指在保证处理水达到要求质量 的前提下，进入单位体积填料的有机物的 量或单位体积填料每天可以去除的有机物 的量，亦称有机容积负荷,单位kgBOD/(m3.d) 。 反应生物滤池的处理能力。
水力负荷：指在保证处理水达到要求质量 的前提下，单位体积填料或单位面积滤池 每天可以处理的污水水量，单位m3/(m3.d)。
——抑制滤池蝇的过渡滋长（主要由于流水与填料间的剪 切力增大所致）；
——减轻散发的臭味：主要原因：（1）回流污水中氧浓 度高，会提高整个系统污水的DO浓度，生物膜能得到充 足的氧，厌氧层所占比例降低，臭味减轻；（2）回流造 成剪切力增大，生物膜更新频繁，生物活性好，厌氧膜相 对停留时间短，臭味减轻。
（4）通风系统 通风形式：自然通风、机械通风 实现方式：塔底有高度为0.4—0.6m的空间，周围留有通风孔，有效面积不小于滤池面积 的7.5％—10％，
得以实现自然通风；采用机械通风时，在滤池上部和下部装设吸气或鼓风风机。 注意事项：采用机械通风时，注意空气在滤池表面的均匀分布，冬季低温时应采取保温措施，以免影响
生物滤池(2)
具有代表性的回流工艺流程
系统（1），滤池出水回流至滤池：泥水混合物循环，不经过初沉池沉淀。 特点：回流水中含脱落的生物膜，有利于生物膜的接种，缩短生物膜的更新周 期。 系统（2），二沉池出水回流至滤池：清水循环。 特点：清水循环不参与初沉，减轻初沉的水力负荷，可减少初沉池的容积，减少投 资。
曝气生物滤池
近年来新开发的新技术，集生物降解、固 液分离于一体。 曝气生物滤池的结构 曝气生物滤池的主要特征 曝气生物滤池的设计参数
曝气生物滤池的结构
曝气生物滤池的结构与处理过程
1、结构：底部承托层、填料、池体、鼓风及散气装 置、布水系统、反冲洗系统、排水系统。 2、处理过程： （1）污水从池上部进入池体； （2）滤层之间污水与生物膜、自下而上的空气充分 接触，生物膜得到充足的氧和养分，污水得到净 化，处理出水通过排水系统排出 。 （3）老化脱落的生物膜和污水中的悬浮物被填料截 留，滤层发挥二沉池的功能。 （4）一定程度后，开启反冲洗水系统对滤层进行反 冲洗，反冲洗水通过排水系统排出进行处理。
二、生物膜法的主要形式
生物滤池 生物转盘 生物接触氧化
生物滤池
生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经较原始 的间歇砂滤池和接触滤池发展起来的人工生物处理技术，已有百余年的历史。 进入生物滤池的污水，通过预处理，去掉原污水中的悬浮物等容易堵塞填 料的污染物， 并通过调节使水质均匀， 滴状喷洒在生物滤池的块状填料表面上， 污水流经的表面形成生物膜，待生物膜成熟后，微生物摄取流经污水中的有机 物作为营养，污水得到净化。填料上的生物膜不断脱落更新，脱落的生物膜被 污水带走，在二沉池内被沉淀截留，达标出水排走。
OK
几个基本概念
1、 回流比 R:：回流水量（QR）与原污水量（Q）之比 R=
生物膜法分类
生物膜法分类
生物膜法是指利用生物膜对水中有机污染物进行过滤和去除的
技术。
根据不同的操作方式和生物膜类型，可以将生物膜法分为以下几类：
1. 自然生物膜法：利用自然存在的生物膜对水进行过滤和去除
有机污染物。
例如河流、湖泊等天然水体中的微生物群落可以起到很好的净化作用。
2. 人工生物膜法：利用人工合成的生物膜对水进行过滤和去除
有机污染物。
例如生物滤池、人工湿地等。
3. 反应器生物膜法：利用生物膜在反应器内对水进行处理。
例
如MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor)、IFAS(Integrated Fixed-film Activated Sludge)等。
4. 膜生物膜法：将生物膜与膜蒸发技术结合，利用膜分离技术
对水进行处理。
例如MBR(Membrane Bioreactor)、MB-RO(Membrane Bioreactor-reverse osmosis)等。
5. 生物膜厌氧法：利用厌氧菌生长的生物膜对水进行处理，通
常用于有机物含量较高的废水处理。
例如UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket)、EGSB(Expanded Granular Sludge Bed)等。
以上是生物膜法的主要分类，每种方法都有其适用范围和优缺点。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的生物膜法来达到最佳的净化效果。
- 1 -。
生物膜法处理工艺
生物膜法处理工艺
生物膜法处理工艺主要如下：
1、曝气生物滤池。
曝气生物滤池是集生物降解、固液分离于一体的污水处理工艺，是生物接触氧化工艺与过滤工艺的有机结合，即将生物接触氧化与过滤结合在一起，不设沉淀池，通过反冲洗再实现滤池的周期运行，可以保持接触氧化的高效性，同时又可以获得良好的出水水质。
对曝气生物滤池的池结构进行改进，增加厌氧区后还可以进行反硝化脱氮及除磷。
2、生物流化床。
生物流化床技术是以砂、活性炭、焦炭等颗粒为载体填充于生物反应器内，因载体表面附着生物膜而使其变轻，当污水以一定流速从下而上流动时，载体处于流化状态，污水中的基质在流化床内同分散的生物膜相接触而获得降解去除。
3、移动床生物反应器。
移动床生物反应器是近年来在生物接触氧化法和生物流化床的基础上发展起来的一种新型高效生物膜法污水处理装置。
选用新型悬浮填料，使微生物附着在载体上，悬浮的载体在反应器内随着混合液的回旋发展作用而自由移动，提供不断更新、充分的生物界面，从而达到较好的污水处理效果。
污水处理生物膜法
污水处理生物膜法污水处理生物膜法是一种常用的污水处理技术，通过利用生物膜中的微生物来降解和去除污水中的有机物和氮、磷等污染物。
本文将详细介绍污水处理生物膜法的原理、工艺流程、应用领域以及优缺点等相关内容。
一、原理污水处理生物膜法是利用生物膜中的微生物附着在固体载体表面，通过微生物的降解作用，将污水中的有机物和氮、磷等污染物转化为无害物质。
生物膜法主要包括悬浮生物膜法和固定生物膜法两种方式。
悬浮生物膜法是将载体以悬浮的形式加入到污水中，微生物在载体表面附着生长，形成生物膜。
通过悬浮生物膜的接触面积增大，提高了微生物的生物降解效率。
固定生物膜法是将载体固定在反应器内，形成固定化生物膜。
固定生物膜具有较高的生物降解效率和抗冲击负荷能力，适用于高浓度有机物的处理。
二、工艺流程污水处理生物膜法的工艺流程主要包括预处理、生物降解和后处理等环节。
1. 预处理：对进入污水处理系统的原水进行初步处理，包括格栅除渣、沉砂池去除悬浮物等。
预处理的目的是减少污水中的杂质，保护生物膜的正常运行。
2. 生物降解：将经过预处理的污水送入生物膜反应器中，微生物在生物膜表面附着生长，并利用有机物进行生物降解。
生物降解过程中，有机物被分解为二氧化碳和水，同时氮、磷等污染物也被微生物转化为无害物质。
3. 后处理：对生物降解后的污水进行进一步处理，包括沉淀、过滤、消毒等。
后处理的目的是去除残余的悬浮物和微生物，确保出水符合排放标准。
三、应用领域污水处理生物膜法广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂、农村生活污水处理等领域。
在城市污水处理厂中，生物膜法可以有效地处理大量的污水，降低有机物和氮、磷等污染物的浓度，使污水达到排放标准，减少对环境的污染。
在工业废水处理厂中，生物膜法可以处理各种工业废水，包括化工、制药、食品等行业的废水。
生物膜法具有较高的处理效率和稳定性，适用于高浓度有机物的处理。
在农村生活污水处理中，生物膜法可以将农村生活污水中的有机物和氮、磷等污染物去除，减少对土壤和水源的污染，提高农村环境的质量。
生物膜法的主要形式
一．曝气生物滤池曝气生物滤池，简称BAF，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺，于90年代初得到较大发展，最大规模达几十万吨每天，并发展为可以脱氮除磷。
该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)的作用。
曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体一体的新工艺。
曝气生物滤池工艺特点①一次性投资比传统方法低1/4;②占用面积为常规工艺的1/10~1/5，运行费低1/5;③进水要求悬浮物50~60mg/L，最好与一级强化处理相结合，如采用水解酸化池;④填料多为页岩陶粒，直径5mm，层高1.5~2m;⑤水往下、气往上的逆向流可不设二沉池。
曝气生物滤池与普通活性污泥法相比，具有有机负荷高、占地面积小(是普通活性污泥法的1/3)、投资少(节约30%)、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点，但它对进水SS要求较严(一般要求SS≤100mg/L，最好SS≤60mg/L)，因此对进水需要进行预处理。
同时，它的反冲洗水量、水头损失都较大。
曝气生物滤池作为集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，具有容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好:运行能耗低，运行费用少的特点。
应用范围曝气生物滤池的应用范围较为广泛，其在水深度处理、微污染源水处理、难降解有机物处理、低温污水的硝化、低温微污染水处理中都有很好的、甚至不可替代的功能。
运行要求预处理为了使曝气生物滤池能有较长的运行周期,减少反冲次数降低能耗,运用BAF 的工艺都需对进水进行预处理,否则原水中的大量杂质和SS 将进入曝气滤池,将会堵塞曝气、布水系统,给系统的运行带来严重的后果。
尤其是滤池用于二级处理时,往往需投加药剂才能达到这一要求,药剂的使用不仅增加了运行费用,部分药剂还将降低碱度,进而影响硝化,这是运用BAF 工艺时需要考虑的问题。
除P脱N在生物除P 技术中,将脱N 和除P 相结合的系统对除P 不利,因为除P 脱N 本身是一对不可调和的矛盾,如DO 太低除P 率会下降,硝化反应受到限制,污泥沉降性能差,如DO 太高,则由于回流厌氧区DO 增加,反硝化受到限制,同时NO3- N 的浓度高可影响厌氧区P 的释放。
生物膜法介绍(最新整理)
6.9 生物膜法时间：2007-09-10 来源：作者：I 一般规定6.9.1 规定了生物膜法的适用范围。
生物膜法目前国内均用于中小规模的污水处理，根据《城市污水处理工程项目建设标准》的规定，一般适用于日处理污水量在Ⅲ类以下规模的二级污水厂。
该工艺具有抗冲击负荷、易管理、处理效果稳定等特点。
生物膜法包括浸没式生物膜法（生物接触氧化池、曝气生物滤池）、半浸没式生物膜法（生物转盘）和非浸没式生物膜法（高负荷生物滤池、低负荷生物滤池、塔式生物滤池）等。
其中浸没式生物膜法具有占地面积小，五日生化需氧量容积负荷高,运行成本低，处理效率高等特点，近年来在污水二级处理中被较多采用。
半浸没式、非浸没式生物膜法最大特点是运行费用低，约为活性污泥法的1/3～1/2 ，但卫生条件较差及处理程度较低，占地较大，所以阻碍了其发展，可因地制宜采用。
6.9.2 关于生物膜法工艺应用的规定。
生物膜法在污水二级处理中可以适应高浓度或低浓度污水，可以单独应用.也町以与其他生物处理工艺组合应用。
如上海某污水处理厂采用厌氧生物反应池、生物接触氧化池和生物滤池组合工艺处理污水。
6.9.3 关于生物膜法前处理的规定。
国内外资料表明，污水进入生物膜处理构筑物前，应进行沉淀处理，以尽量减少进水的悬浮物质，从而防止填料堵塞，保证处理构筑物的正常运行。
当进水水质或水量波动大时，应设调节池，停留时间根据一天中水量或水质波动情况确定。
6.9.4 关于生物膜法的处理构筑物采取防冻、防臭和灭蝇等措施的规定。
在冬季较寒冷的地区应采取防冻措施，如将生物转盘设在室内。
生物膜法处理构筑物的除臭一般采用生物过滤法、湿式吸收氧化法去除硫化氢等恶臭气体。
塔式生物滤池可采用顶部喷淋，生物转盘可以从水槽底部进水的方法减少臭气。
生物滤池易孳生滤池蝇，可定期关闭滤池出口阀门，让滤池填料淹水一段时间.杀死幼蝇。
Ⅱ生物接触氧化池6.9.5 关于生物接触氧化池布置形式的原则规定。
污水经初次沉淀池处理后可进一段接触氧化池，也可进两段或两段以上串联的接触氧化池，以达到较高质量的处理水。
二、 生物膜法
生物滤池的构造
生物滤池由滤床(池体和滤料)、布水装 置和排水系统三部分组成。
滤料 滤料是生物膜赖以生长的载体。 滤料是生物膜赖以生长的载体。理想的滤料 应具备的持性包括：(1)能为微生物的栖息提供大 应具备的持性包括：(1)能为微生物的栖息提供大 量的表面积(2)能使废水以液膜状均匀分布于其表 量的表面积(2)能使废水以液膜状均匀分布于其表 (3)有足够大的孔隙率 有足够大的孔隙率， 面；(3)有足够大的孔隙率，使生物膜能随水通过 孔隙流到池底，并保证滤池通风良好；(4)适合于 孔隙流到池底，并保证滤池通风良好；(4)适合于 生物膜的形成及粘附，且既不被微今物分解， 生物膜的形成及粘附，且既不被微今物分解，又 不抑制微生物的生长；(5)有较好的机械强度 有较好的机械强度． 不抑制微生物的生长；(5)有较好的机械强度．不 易变形与破碎。 易变形与破碎。
生物滤池的基本原理与特点
1．生物滤他的基本原理 在滤池内设置固定的滤料， 在滤池内设置固定的滤料，当废水自上而下 滤过时，由于废水不断与滤料相接触，内此微生 滤过时，由于废水不断与滤料相接触， 物就在滤料表面繁殖，逐渐形成生物膜。 物就在滤料表面繁殖，逐渐形成生物膜。生物膜 是内多种微生物组成的一个生态系统， 是内多种微生物组成的一个生态系统，从废水中 吸取有机污染物作为营养源， 吸取有机污染物作为营养源，在代谢过程中获得 能量，并形成新的微个物机体。 能量，并形成新的微个物机体。生物膜构造剖面 图见图2 图见图2—2—l。
生物膜法的主要类型 根据设备不同可分为： 根据设备不同可分为： 生物滤池 塔式滤池 生物转盘 生物接触氧化法 生物流化床
• • • • •
（一）生物滤池
生物滤池可分 为普通生物滤池( 为普通生物滤池(又 称滴滤池或低负荷生 物滤池) 物滤池)、高负荷生 物滤池、 物滤池、塔式生物滤 池及活性生物滤池 (ABF)等几种形式 等几种形式。 (ABF)等几种形式。
生物膜法主要工艺类型及其优缺点比较
生物膜法主要工艺类型及其优缺点比较摘要：生物膜法技术具有很强的抗冲击负荷能力，且处理效果理想，运行维护简单，不会产生污泥膨胀的现象，因此在污水处理中有着广泛的应用。
本文介绍了生物膜技术的概念、分类和特点,对生物膜技术在污水处理中的应用状况做了简要的分析。
关键词：生物膜；污水处理随着我国经济的高速增长，工业化和城市化的步伐加快，对水资源的需求也日益增加，进而产生了大量污水，加剧了对环境的污染，因此，不断地寻求效率高、投资少、运行费用低、治理效果好的污水处理技术是研究工作的主要任务。
在污水处理的二级生化处理工艺中，活性污泥法和生物膜法占主导地位，而生物膜法处理工艺凭借其处理效率高、剩余污泥产泥量少、运行管理方便等特点得到快速发展，越来越得到人们的关注，发展十分迅速，在污水处理中有广阔的应用前景。
生物膜可认为是由一种或是多种微生物群体组成的，并附着在一种载体表面上进行生长发育。
生物膜主要由微生物细胞和它们所产生的胞外多聚物组成。
微生物生长在载体的表面且分布不均匀、不连续。
生物膜法是近十几年来发展的新型微生物处理技术，为提高生物膜的处理能力。
一、生物膜法概述1. 生物膜法处理污水的发展进程生物膜法是一种古老又在不断发展中的处理技术，1865年德国科学家发现生物过滤作用，1893年英国将污水喷洒在粗滤料上，作为膜生物反应器的生物滤池问世，2O世纪二三十年代建造了许多生物膜反垃器，四五十年代生物滤池逐渐被活性污泥取代的趋势，70年代新的反应器以独特的优势受关注[1]。
2.生物膜法的概念生物膜法和活性污泥法一样都是利用微生物来去除废水中各种有机物的污水处理工艺。
生物膜是指附着在惰性载体表面上生长的，具有较强的吸附和生物降解性能的结构，以微生物为主(包含其产生的胞外多聚物和吸附在微生物表面的无机及有机物等组成)，其中提供微生物附着生长的惰性载体称之为滤料或填料。
生物膜法是模拟了自然界中土壤自净的一种污水处理法，它使微生物群体附着于固体填料的表面，形成生物膜。
污水处理生物膜法
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生 物 转 盘 构 造
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c)布水装置 对大中型滤塔多采用电机驱动的旋转布水 器，或用水流的反作用力驱动。对小型滤 塔则多采用固定式喷嘴布水系统，或用多 孔管和溅水筛板布水。 d)通风 一般采用自然通风，通风孔，其有效面积 不得不小于滤池面积的7.5%~10%。当处 理工业废水，吹脱有害气体时，可采用人 工机械通风。
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⑥生物膜量及活性 a、生物膜的厚度反映了生物膜量的大小，也影响着溶解 氧 和基质的传递； b、总厚度和活性厚度要区分，在活性厚度范围内，基质降 解速率随厚度的增加而增加。生物膜法适宜的生物膜厚度应 控制在2mm以下。（超过6mm即发生脱落） ⑦有毒物质 工业废水存在对微生物具有抑制和杀害作用的化学物质， 如：重金属离子、酚、氰等。 ⑧营养物质 营养物质是指能为微生物所氧化、分解、利用和那些物 质，应包括组成细胞的各种元素和产生能量的物质，微生物 细胞主要有碳、氢、氧、氮、磷、硫组成，另外包括钠、钙、 钾、铁、锰、铜、钴、镍、钼等。主要营养物质的比例为： BOD：N：P=100：5：1 #
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②曝气生物滤池的主要特征; a.气液在填料间隙充分接触，由于气液固三 相接触，氧的转移率高，动力消耗低； b.本设备自身具有截留原污水中悬浮物与脱 落的生物污泥的功能，无需设沉淀池，占 地面积少； c.以3-5mm的小颗粒作为填料，比表面积 大，微生物附着力强； d.池内能够保持大量的生物量，再由于截留 作用，污水处理效果良好； e.无需污泥回流，也无污泥膨胀之虑。
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②生物膜的构造与净化机理 生物膜由好氧层和厌氧层两层组成。好氧层 的厚度一般为2mm左右，有机物的降解主要是在 好氧层内进行。
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③生物膜的更新脱落
生物膜厚度介于2~3mm，老化生物膜进化功 能较差易于脱落。在处理过程中，生物膜总是在 不断地增长、更新、脱落的。 生物膜不断脱落的 原因：有水力冲刷、由于膜增厚，造成重量的增 大、原生动物是生物膜松动、厌氧层和介质的黏 接力较弱等。生物膜的更新和脱落是完全必要的。
17[1].生物膜法
![17[1].生物膜法](https://img.taocdn.com/s3/m/d7217055ad02de80d4d84074.png)
17.1 概述
生物膜法又称固定膜法，是与活性污泥法并列 的一类废水好氧生物处理技术；是土壤自净过 程的人工化和强化；与活性污泥法一样，生物 膜法主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机 污染物，同时对废水中的氨氮还具有一定的硝 化能力。
17.1 概述
主要的生物膜法有：① 生物滤池：其中又可分 为普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物 滤池、曝气生物滤池等；② 生物转盘；③ 生物 接触氧化法；④ 好氧生物流化床等。
17.2 生物滤池
固定式布水装置
17.2 生物滤池
旋转布水器
17.2 生物滤池
4.排水系统 排水系统处于滤床的底部，其作用是收集、排出 处理后的废水和保证良好的通风；一般由渗水 顶板、集水沟和排水渠所组成；渗水顶板用于 支撑滤料，其排水孔的总面积应不小于滤池表 面积的20%；渗水顶板的下底与池底之间的净 空高度一般应在0.6m以上，以利通风，一般在 出水区的四周池壁均匀布置进风孔。
17.2 生物滤池
(2) 高负荷生物滤池的滤料： ① 滤料粒径较大，一般为40～100mm，其中工 作层滤料的粒径为40～70mm，承托层则为 70～100mm，孔隙率较高，可以防止堵塞和提 高通风能力；② 滤料常采用卵石、石英砂、花 岗岩等，一般以表面光滑的卵石为好；③ 目前 常采用塑料滤料：多用聚氯乙烯、聚苯乙烯、 聚丙烯等制成；形状有波纹板式、斜管式和蜂 窝式等，其特点有：质量轻、强度高、耐腐蚀、 比表面积和孔隙率都较大。主要缺点：造价较 高，初期投资较大。
二沉池 出水 剩余污泥
17.2 生物滤池
工艺流程 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，而基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 入污泥处理流程进行进一步的处理。
生物膜法基本原理
冲洗时间/min
3~8 2~4 100 2~8 4~15 4~7
20~80 20~80 12h，3d 30~40
（二） 生物膜法的类型
3、生物转盘
（1）组成和构造
转盘载 厌 好 体 液氧 氧膜膜 膜
生物转盘有盘片、转轴和驱动装置 以及接触反应槽三部分组成。
盘片：具有轻质高强、耐腐蚀、耐老化、易于挂膜、不变形，比表面 及大等性质，盘片为圆型、正多角型。直径为2.0~3.6m之间，盘 片间距30mm。35%侵没于水中。
（二） 生物膜法的类型
（3）塔式生物滤池
B. 塔式生物膜的特点：
高负荷率：塔式生物滤池水力负荷可达80～ 200m3/(m2·d)，，为一般高负荷生物滤池的2~10倍，生 物膜生长速度快，活性较高。
微生物分层现象：在各层生长着种属各异、但适应该层特 征的污水，有助于微生物的生长和污染物质的去除。耐 冲击能力强，因此常用于高浓度工业废水二级生物处理 的第一级处理。塔式生物滤池适宜于小规模污水处理， 一般不超过10000m3/d。
（一） 概述
3、生物膜法的影响因素
（6）生物膜量及活性： （7）有毒物质：重金属离子、酚、氰等。 （8）营养物质：BOD5:N:P=100:5:1;微量元素。
（二） 生物膜法的类型
1、生物膜法的分类
生物膜法的工艺类型很多，根据生物膜法的反应器附着状 态，生物膜反应器可以划分为固定床和流动床两大类。
B.填料
多采用空心的拳状填料，如碎石、卵石、炉渣、 焦炭等，一般分工作层和承托层两层填充， 总厚度约为1.5~2.0m。工作层厚1.3~1.8m， 粒径介于25~40mm，承托层厚0.2m，填料 介于70~100mm。
C.布水
采用固定喷嘴布水系统，由投配池，布水管道 和喷嘴等几部分组成。运行方便，但水头较 大，喷水周期短5~8min。
生物膜法的主要形式
一．曝气生物滤池曝气生物滤池，简称BAF，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺，于90年代初得到较大发展，最大规模达几十万吨每天，并发展为可以脱氮除磷。
该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)的作用。
曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体一体的新工艺。
曝气生物滤池工艺特点①一次性投资比传统方法低1/4;②占用面积为常规工艺的1/10~1/5，运行费低1/5;③进水要求悬浮物50~60mg/L，最好与一级强化处理相结合，如采用水解酸化池;④填料多为页岩陶粒，直径5mm，层高1.5~2m;⑤水往下、气往上的逆向流可不设二沉池。
曝气生物滤池与普通活性污泥法相比，具有有机负荷高、占地面积小(是普通活性污泥法的1/3)、投资少(节约30%)、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点，但它对进水SS要求较严(一般要求SS≤100mg/L，最好SS≤60mg/L)，因此对进水需要进行预处理。
同时，它的反冲洗水量、水头损失都较大。
曝气生物滤池作为集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，具有容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好:运行能耗低，运行费用少的特点。
应用范围曝气生物滤池的应用范围较为广泛，其在水深度处理、微污染源水处理、难降解有机物处理、低温污水的硝化、低温微污染水处理中都有很好的、甚至不可替代的功能。
运行要求预处理为了使曝气生物滤池能有较长的运行周期,减少反冲次数降低能耗,运用BAF 的工艺都需对进水进行预处理,否则原水中的大量杂质和SS 将进入曝气滤池,将会堵塞曝气、布水系统,给系统的运行带来严重的后果。
尤其是滤池用于二级处理时,往往需投加药剂才能达到这一要求,药剂的使用不仅增加了运行费用,部分药剂还将降低碱度,进而影响硝化,这是运用BAF 工艺时需要考虑的问题。
除P脱N在生物除P 技术中,将脱N 和除P 相结合的系统对除P 不利,因为除P 脱N 本身是一对不可调和的矛盾,如DO 太低除P 率会下降,硝化反应受到限制,污泥沉降性能差,如DO 太高,则由于回流厌氧区DO 增加,反硝化受到限制,同时NO3- N 的浓度高可影响厌氧区P 的释放。
生物膜法的原理
生物膜法的原理
生物膜法是一种利用微生物和生物膜进行水处理的方法。
其原理主要包括微生物附着、生物膜形成和生物膜活性。
首先，生物膜法通过将含有污染物的水流经过生物膜固定介质，使微生物能够附着在介质表面。
微生物的附着是通过它们的附着器官，如菌丝、糖基胞、蛋白质或多糖分泌物等来实现的。
其次，由于微生物的附着，随着时间的推移，微生物会在介质表面形成一层有机物和胞外聚合物组成的生物膜。
生物膜的形成使得微生物能够形成一个稳定的生态系统，在其中进行基础代谢和吸附降解污染物的过程。
最后，生物膜内的微生物会释放出酶、酸和其他代谢产物，这些物质能够降解水中的有机和无机污染物。
此外，生物膜内的微生物还可以利用污染物作为其生长和营养的来源，从而达到去除污染物的效果。
总之，生物膜法利用微生物的附着和生物膜形成的特性，通过微生物的代谢活性，对水中的污染物进行降解和去除。
这种方法具有效果好、运行稳定、操作简单等优点，因此在水处理中得到了广泛应用。
污水处理生物膜法
污水处理生物膜法引言概述：污水处理是一项重要的环境保护工作，其中生物膜法作为一种高效的处理技术，被广泛应用于污水处理厂。
本文将详细介绍污水处理生物膜法的原理、应用、优势以及未来的发展方向。
一、原理1.1 生物膜法的基本原理生物膜法是利用微生物附着在载体上形成生物膜，通过微生物的降解作用将污水中的有机物质转化为无机物质。
生物膜法主要包括附着生物膜法和悬浮生物膜法两种形式。
1.2 附着生物膜法附着生物膜法是将微生物附着在填料、膜片等载体上，形成生物膜。
污水通过填料或膜片的间隙，微生物在载体上生长繁殖，降解污水中的有机物质。
常见的附着生物膜法包括固定床生物反应器（FBR）、生物滤池等。
1.3 悬浮生物膜法悬浮生物膜法是将微生物附着在悬浮载体上，形成悬浮生物膜。
污水通过悬浮载体的悬浮液中，微生物在悬浮载体上生长繁殖，降解污水中的有机物质。
常见的悬浮生物膜法包括活性污泥法、MBBR等。
二、应用2.1 生活污水处理生活污水中含有大量的有机物质和微生物，采用生物膜法可以高效降解这些有机物质，减少对环境的污染。
生物膜法在城市生活污水处理厂中得到广泛应用，有效提高了污水处理的效率和水质的净化程度。
2.2 工业废水处理工业废水中含有各种有机物质和重金属等污染物，采用生物膜法可以有效降解这些污染物，减少对环境的危害。
生物膜法在化工、制药、纺织等行业的废水处理中发挥了重要作用，为企业降低环境污染、提高资源利用率提供了有效的技术手段。
2.3 农业废水处理农业废水中含有大量的养分和农药残留，采用生物膜法可以有效去除废水中的有机物质和养分，减少对水体的富营养化和生态破坏。
生物膜法在农田灌溉废水处理、养殖废水处理等方面具有广阔的应用前景。
三、优势3.1 高效降解有机物质生物膜法通过微生物的降解作用，能够高效降解污水中的有机物质，使水质得到有效净化。
3.2 能耗低相比于传统的物理化学处理方法，生物膜法在能耗上更加节约，能够降低处理过程的运行成本。
生物膜法的主要类型-PPT课件
原理
生物反应池内充填填料，污 水浸没全部填料。
在填料上布满生物膜，污水 与生物膜广泛接触，污水中 有机污染物得到去除，污水
得到净化。
生物膜法的主要类型
生物膜法的主要类型
污水 初沉池
接触氧化池 空气
二沉池 出水 剩余污泥
生物接触氧化池流程图
生物膜法的主要类型
接触氧化池外观图
生物膜法的主要类型
生物流化床
生物膜法的主要类型
塔式生物滤池
主要不同：塔式生物滤池采用轻质高孔隙率的塑料滤料及塔体 结构。
塔高7~24m，采用塑料滤料（聚氯乙烯和聚丙烯），内部通风 良好，水流紊动剧烈，水力冲刷较强。
生物膜法的主要类型
进水
塔
式
进水
生
物
滤
池
通风 出水
生物膜法的主要类型
塔式生物滤池
生物膜法的主要类型
活性生物滤池
盘片 转动轴 污水处理槽 驱动装置
生物膜法的主要类型
生物转盘
生物转盘
生物膜法的主要类型
生物接触氧化池
简介
生物膜法的主要类型
➢ 生物接触氧化池(Submerged Biofilm Reactor）（淹没式生 物滤池)，是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生 物处理技术。
➢ 20世纪70年代初开创的污水处理技术。
得到净化。
生物滤池的形式
普通生物滤池 塔式生物滤池 活性生物滤池
生物膜法的主要类型
普通生物滤池，也叫滴滤池
生物膜法的主要类型
污水 初沉池
污泥
生物滤池
二沉池 出水
回流
生物滤池的基本流程
普通生物滤池的构造
生物膜法的主要类型
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一.曝气生物滤池曝气生物滤池,简称BAF,就是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺,于90年代初得到较大发展,最大规模达几十万吨每天,并发展为可以脱氮除磷。
该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)的作用。
曝气生物滤池就是集生物氧化与截留悬浮固体一体的新工艺。
曝气生物滤池工艺特点①一次性投资比传统方法低1/4;②占用面积为常规工艺的1/10~1/5,运行费低1/5;③进水要求悬浮物50~60mg/L,最好与一级强化处理相结合,如采用水解酸化池;④填料多为页岩陶粒,直径5mm,层高1、5~2m;⑤水往下、气往上的逆向流可不设二沉池。
曝气生物滤池与普通活性污泥法相比,具有有机负荷高、占地面积小(就是普通活性污泥法的1/3)、投资少(节约30%)、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点,但它对进水SS要求较严(一般要求SS≤100mg/L,最好SS≤60mg/L),因此对进水需要进行预处理。
同时,它的反冲洗水量、水头损失都较大。
曝气生物滤池作为集生物氧化与截留悬浮固体于一体,节省了后续沉淀池(二沉池),具有容积负荷、水力负荷大,水力停留时间短,所需基建投资少,出水水质好:运行能耗低,运行费用少的特点。
应用范围曝气生物滤池的应用范围较为广泛,其在水深度处理、微污染源水处理、难降解有机物处理、低温污水的硝化、低温微污染水处理中都有很好的、甚至不可替代的功能。
运行要求预处理为了使曝气生物滤池能有较长的运行周期,减少反冲次数降低能耗,运用BAF 的工艺都需对进水进行预处理,否则原水中的大量杂质与SS 将进入曝气滤池,将会堵塞曝气、布水系统,给系统的运行带来严重的后果。
尤其就是滤池用于二级处理时,往往需投加药剂才能达到这一要求,药剂的使用不仅增加了运行费用,部分药剂还将降低碱度,进而影响硝化,这就是运用BAF 工艺时需要考虑的问题。
除P脱N在生物除P 技术中,将脱N 与除P 相结合的系统对除P 不利,因为除P 脱N 本身就是一对不可调与的矛盾,如DO 太低除P 率会下降,硝化反应受到限制,污泥沉降性能差,如DO 太高,则由于回流厌氧区DO 增加,反硝化受到限制,同时NO3- N 的浓度高可影响厌氧区P 的释放。
因为,P 的释放最好为厌氧环境,如果有NO3- N 存在就表明只能为兼氧环境。
从BAF 运行工艺瞧,完全用生物除P 就是很难达到排放标准的。
用生物除P 就失去了生物滤池高负荷的特点,造成投资过大,因此最好用加FeCl3 药剂的方法除P ,而生物滤池由于耐水力冲击负荷,可使处理后的水超量回流,并在运行中加化学药剂,将化学处理与生物处理同时应用于系统中,达到除P 脱N 目的,使化学药剂用量相对减少,从而降低运行费用。
二、生物转盘生物转盘工艺就是生物膜法污水生物处理技术的一种,就是污水灌溉与土地处理的人工强化,这种处理法使细菌与菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育,形成膜状生物性污泥---生物膜。
生物转盘由水槽与部分浸没于污水中的旋转盘体组成的生物处理构筑物。
盘体表面上生长的微生物膜反复地接触槽中污水与空气中的氧,使污水获得净化。
污水经沉淀池初级处理后与生物膜接触,生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养,使污水得到净化。
在气动生物转盘中,微生物代谢所需的溶解氧通过设在生物转盘下侧的曝气管供给。
转盘表面覆有空气罩,从曝气管中释放出的压缩空气驱动空气罩使转盘转动,当转盘离开污水时,转盘表面上形成一层薄薄的水层,水层也从空气中吸收溶解氧。
生物转盘工艺就是污水灌溉与土地处理的人工强化,这种处理法使细菌与菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育,形成膜状生物性污泥---生物膜。
污水经沉淀池初级处理后与生物膜接触,生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养,使污水得到净化。
在气动生物转盘中,微生物代谢所需的溶解氧通过设在生物转盘下侧的曝气管供给。
转盘表面覆有空气罩,从曝气管中释放出的压缩空气驱动空气罩使转盘转动,当转盘离开污水时,转盘表面上形成一层薄薄的水层,水层也从空气中吸收溶解氧。
生物转盘作为一种好氧处理废水的生物反应器,可以说就是随着塑料的普及而出现的。
反应器由水槽与一组圆盘构成:数十片、近百片塑料或玻璃钢圆盘用轴贯串,平放在一个断面呈半圆形的条形槽的槽面上。
盘径一般不超过4米,槽径约大几厘米,有电动机与减速装置转动盘轴,转速1、5~3转/分左右,决定于盘径,盘的周边线速度在15米/分左右。
废水从槽的一端流向另一端,盘轴高出水面,盘面约40%浸在水中,约60%暴露在空气中。
盘轴转动时,盘面交替与废水与空气接触。
盘面为微生物生长形成的膜状物所覆盖,生物膜交替地与废水与空气充分接触,不断地取得污染物与氧气,净化废水。
膜与盘面之间因转动而产生切应力,随着膜的厚度的增加而增大,到一定程度,膜从盘面脱落,随水流走。
生物转盘一般用于水量不大时。
同生物滤池相比,生物转盘法中废水与生物膜的接触时间比较长,而且有一定的可控性。
水槽常分段,转盘常分组,既可防止短流,又有助于负荷率与出水水质的提高,因负荷率就是逐级下降的。
生物转盘如果产生臭味,可以加盖。
生物转盘应用实例废水生物处理新工艺中一体化废水处理装置一体化废水处理装置就是一种以旋转生物处理单元--生物转盘为核心的高效废水处理装置。
整个装置分为以下几个处理单元:1、初沉池废水通过提升泵将调节池废水提升至SW装置内,首先进入初沉池,初沉池采用斜板沉淀池,在重力作用下,利用浅层沉降原理,使废水中大部分悬浮物与无机颗粒物沉降下来,同时也可夹带去除一部分有机物。
为了便于随时提取某块斜板以清理所附载的难以滑落的污泥,装置采用了活动斜板。
初沉池底部与缺氧区隔开,避免缺氧池混合液的搅动,影响初沉池的沉淀效果,初沉池的污泥定期由抽粪车清除。
2、缺氧池缺氧池位于生物转盘壳体与外部箱体间的夹层内,在此空间内,初沉池的来水与经水力提升转子提升的回流硝化液以及二沉池的回流污泥在此混合,并经潜水搅拌机充分混合,完成反硝化过程,硝态氮在反硝化菌的作用下最终形成氮气,从水中逸出,最终达到脱氮的目的。
3、旋转生物处理单元-生物转盘夹层缺氧池经脱氮的出水自流至旋转生物处理单元。
旋转生物处理单元就是装置的核心部分,采用了独特的复合生化技术,能在低能耗条件下高效降解污染物。
整个旋转生物处理单元由三级生物反应器组成,每个生物反应器由一个生物转子与一个生化槽组成,每个生物转子内部由多级生物叶轮构成,每个生物叶轮上设置了大量地螺旋状的生物叶片。
在传动装置的驱动下,三个生物转子同步旋转,空气(氧气)通过生物转子端面的气水孔进入,与废水混合,经氧气、废水、微生物三相接触与传质,实现含碳有机物的降解与含氮有机物的硝化过程。
同时,旋转的生物叶片被废水冲刷,老化的生物膜脱落,新的生物膜形成,从而达到生物系统不断更新的过程。
硝化后的废水经水力转子提升至中间分配水槽,分配水槽由堰门控制着去往沉淀池与缺氧池废水流量。
4、二沉池二沉池采用斜板沉淀池,在重力作用下,利用浅层沉降原理,将旋转生物处理单元的出水中含有大量脱落老化的生物膜沉淀,澄清后的处理出水进入下一个单元。
沉淀的污泥一部分通过回流污泥泵进入缺氧池,另一部作为剩余污泥有抽粪车定期外运。
三、生物接触氧化由浸没在污水中的填料与人工曝气系统构成的生物处理工艺。
在有氧的条件下,污水与填料表面的生物膜反复接触,使污水获得净化。
生物接触氧化法就是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,其特点就是在池内设置填料,池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给,主要由曝气鼓风机与专用曝气器组成,生物膜生长至一定厚度后,填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢,产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落,并促进新生物膜的生长,此时,脱落的生物膜将随出水流出池外。
特点1、由于填料比表面积大,池内充氧条件良好,池内单位容积的生物固体量较高,因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷;2、由于生物接触氧化池内生物固体量多,水流完全混合,故对水质水量的骤变有较强的适应能力;3、剩余污泥量少,不存在污泥膨胀问题,运行管理简便。
反应机理生物接触氧化法就是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,其特点就是在池内设置填料,池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
其净化废水的基本原理与一般生物膜法相同,以生物膜吸附废水中的有机物,在有氧的条件下,有机物由微生物氧化分解,废水得到净化。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给,生物膜生长至一定厚度后,填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢,产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落,并促进新生物膜的生长,此时,脱落的生物膜将随出水流出池外。
生物接触氧化池内的生物膜由菌胶团、丝状菌、真菌、原生动物与后生动物组成。
在活性污泥法中,丝状菌常常就是影响正常生物净化作用的因素;而在生物接触氧化池中,丝状菌在填料空隙间呈立体结构,大大增加了生物相与废水的接触表面,同时因为丝状菌对多数有机物具有较强的氧化能力,对水质负荷变化有较大的适应性,所以就是提高净化能力的有力因素。
影响因素填料填料就是微生物的载体, 填料的选择决定了反应器内可供生物膜生长的比表面积的大小与生物膜量的大小, 在一定的水力负荷与曝气强度下, 又决定了反应器内传质条件与氧的利用率, 从而对工艺运行效果影响很大。
性能良好的填料应具有以下特点: 填料上生物膜分布均匀, 不产生明显积泥、不产生凝团现象; 空隙率较大, 不会被生物膜堵塞, 不易被水中油污粘住而影响处理效果; 要求抗压强度高, 有较高的耐盐、耐腐蚀性; 要有尽可能高的比表面积与良好的亲水性能, 使尽可能多的生物膜附着在填料上; 要求充氧动力效果好, 可降低运行费用, 节省能源;水流阻力小、对化学与生物稳定性强, 不溶出有害物质产生二次污染, 在填料间能形成均一的流速, 且便于运输与安装。
水温水温以两种形式对生物接触氧化工艺产生影响: 一就是影响生物酶的催化反应速率, 二就是影响污染物质向微生物细胞扩散的速率。
生物接触氧化中水温的适宜范围在10~ 35 ℃, 水温过低, 生物膜的活性受到抑制, 同时导致反应物质扩散速率的下降, 处理效果受到影响。
水温过高, 将导致出水SS与BOD的增加; 温度升高还会使溶解氧降低, 氧的传质速率下降, 造成溶解氧不足、污泥缺氧腐化而影响处理效果。