污泥的生物处理——生物膜法

生物转盘
制作圆盘的材料有塑料板、玻璃钢板、铝板等，一般要 求质轻、坚固、抗蚀和无毒。圆盘直径多为l～3m，厚度 为0.7～20mm。圆盘组平行安装于轴上，盘间净距采用 15～25mm。圆盘的转速采用0.8～3rpm，最佳线速以 不超过20m／min为宜 。
二、工作过程 三、组合型式及处理流程 组合型式有：单轴单级、单轴多级和多轴多级。 单轴单级处理时，废水从槽的一侧流入，平行于盘 面流动，从槽的另一侧流出。 生物转盘处理废水的流程：初次沉淀池——生物 转盘——二次沉淀池，其中无需污泥回流。 处理高浓度废水时：初次沉淀池——一级转盘 池——中间沉淀池——二级转盘池——二次沉淀池。 处理结果可使BOD5由3000～4000mg／L降至 10mg／L 。
二级处理流程（二氧二沉法 ）

二级处理流程（二氧二沉法 ） 采用二段法的目的，是为了增加生物氧化时间，提高生化处理效 率，同时更适应原水水质的变化，使处理水质稳定。原水经调节 池调节后，进入第一生物接触氧化池，然后流入中间沉淀池进行 泥水分离，上层水继续进入第二接触氧化池，最后流入二次沉淀 池，再次泥水分离，出水排放，沉淀池的污泥定期排出。

生物转盘在工艺和维护运行方面的特点
微生物浓度高，这是生物转盘高效率的主要
原因之一。 生物相分级 泥龄长（生物转盘具有硝化、脱氮与除磷功能） 耐冲击负荷 污泥量少 动力消耗低 维护管理方便
一 流程 活性污泥法的曝气池中的微生物量不多，溶氧较好。 一般生物滤池的溶氧不足，微生物量较多.
第五章 污水的生理处理 －生物膜法
图5-1 生物膜基本流程
出水 回流
生物
进水 初沉池
膜反 应器
二沉池 出水 剩余 污泥
概述和基本原理
污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一 种污水好氧生物处理技术。其实质是使细菌 和真菌类的微生物、原生动物和后生动物一 类的微型动物附着在填料或某些载体上生长 繁育，并在其上形成膜状生物污泥——生物 膜。
一段法流程简单易行，操作方便，投资较省，但
对BOD的降解能力不如二段法。二段法流程处理 效果好，可以缩短生物氧化所需的总时间，但增 加了处理装置和维护管理工作，投资也比一段法 高。一般来说，当有机负荷较低，水力负荷较大 时，采用一段法为好。当有机负荷较高时采用二 段法或推流式更为恰当。
常采用的填料是聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、 环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波纹板状填料
生物接触氧化工艺中微生物所需的氧常通过鼓风曝气供给， 生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物由于缺氧而进 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，形成生物膜的新陈代谢， 脱落的生物膜将随出水流出池外。
工艺特点
1.
工艺特征： 容积负荷高，占地相对较小 ；生物膜上形成稳定的生
物膜法处理设备。它具有很多优点，在印染、 造纸、皮革和石油化工等行业的工业废水处 理中得到应用，效果较好。
生物转盘
处理特点
转盘上生长的微生物量很大，处理城市污水时，单位面积转盘上的微 生物量最高可达5mg／cm2，折算成氧化槽(废水槽)混和液浓度大体为 10000～20000mg／L。所以BOD5负荷可达10～20g／m2(盘面)· d，转 盘水槽容积负荷达1.5～3.0kg/m3· d，高出活性污泥法一倍多。另外，由 于微生物浓度高，所以F／M值低，一般在0.002～0.5左右。微生物基本 处于内源呼吸期，脱落污泥量少。 生物转盘对冲击负荷的适应力也强。可适应pH值在4.8～9.5范围内的 变化，但pH值若急剧变化，则会破坏转盘的工作。温度在13～23℃范围 内时，对处理效果影响不大；在此温度范围之外，若按正常条件设计，则 盘片面积应乘以温度校正系数f。 此外，生物转盘还有工作可靠、不易堵塞、污泥不易膨胀、氧利用率 高等特点，适于处理流量小的工业废水。
生物膜法特点：
1.固着于固体表面上的微生物对废水水质、水量的变化有较强的适应性. 2. 和活性污泥法相比，管理较方便. 3.由于微生物固着于固体表面，即使增殖速度较慢的微生物也能生息，从 而构成了稳定的生态系统. 4. 生物过滤法比活性污泥法的剩余污泥量要少。
生物膜法的缺点：调整运行的灵活性较差；滤料表面积小，BOD容积负荷 有限，因而空间效果差；采用自然通风供养，在生物膜内层往往形成厌 氧层，从而缩小了具有净化功能的有效容积，有机物去除效率低。然而 由于新工艺新滤料的研制成功，生物膜法作为良好的好氧生物处理技术 仍被广泛的应用着。
生物滤池与活性污泥法的比较和应用选择
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。一般认为，它对 入流水质水量变化的承受能力较强，脱落的 生物膜密实，较容易在二沉池中被分离。但 生物滤池处理效率比活性污泥法略低，变化 范围略大些。
生物转盘
生物转盘（又名转盘式生物滤池）是一种生
曝气生物滤池
Biological Aeration Filter
一级处理流程（一氧一沉法 ）：
生物接触氧化技术的工艺流程



一级处理流程（一氧一沉法 ）： 原水经过初次沉淀池,再进入生物接触氧化池,尔后流入二次 沉淀池进行泥水分离.处理后的上层水排放或作进一步处理, 污泥从二次沉淀池定期排走。 这种流程虽然在氧化池中有时会引起短路,但全池填料上的生 物膜厚度几乎相等，BOD负荷大体相同，具有完全混合型的 特点,营养物(F)与活性微生物的重量(M)之比较低，微生物的 生长处于下降阶段。此时微生物的增殖不再受自身生理机能 的限制,而是由污水中营养物质的量起主导作用。 流程简单，易于维护运行，投资较低
初沉池
淹没式 生物滤池
二沉池
空压机
生物接触氧化法的基本流程

最大的特点是:填料和相应的工艺
生物接触氧化法

生物接触氧化工艺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，以保证污水同浸 没在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。
生物过滤法系统基本上由初沉池、生物滤池、二次沉淀池组合而成，其 组合型式有单级运行系统和多级运行系统。
单级运行系统
多级运行系统
三、生物滤池的类型及运行系统
采用生物滤池处理废水时，应该做好滤池类型和运 行系统的选择。
确定流程时，应该决定是否用初次沉淀池，采用几 级过滤，采用回流与否、选择回流方式及回流比等问题。 塔式生物滤池一般是单级的，可以是多级进水。回 流式生物滤池可以是单级，也可以是两级。两级回流式 生物滤池处理效率较高，运行上比较灵活，但运行费及 建设费都比较高。在国内，塔式生物滤池已被较好地用 于工业有机废水的处理。
一、生物滤池的构 造
塔式生物滤池Biblioteka 在构造方面的特征 在工艺方面的特征

（1）塔身高8～24m，占地小，构造主要部分包括塔体，滤料、布水设备、 通风装置、回流及排水系统。 （2）滤料一般选用环氧玻璃布料制成的蜂窝结构（或尼龙花瓣型软性滤 料），其单位体积表面可达80～220。可排列组合成多层结构，这种蜂窝结 构，空气畅通，可按气水比2～5：1(生活类废水）的要求选择风机。 （3）是属于高负荷生物滤池，水力负荷高达80～200；有机负荷可达 2000～3000g；（普通滤池0.8～1.2kg）。 （4）高的落差，使用旋转布水器，废水淋洗的冲力使老化的生物膜脱落更 新快。
纤维状填料是用尼龙、维纶、腈纶、涤沦等化 学纤维编结成束，呈绳状连接
布气管可布置在池子中心（中心曝气 ）
侧面曝气
全池曝气
生物接触氧化法
接触氧化法的优点是：容易管
理，耐负荷、水温变动的冲击力 强；剩余污泥量少；比较容易去 除难分解和分解速度怪的物质。
接触氧化法的缺点是：滤料间
水流缓慢，接触时间长，水力冲 刷力小，生物膜只能自行脱落； 剩余污泥往往恶化处理水质；动 力费高。
（一）生物膜法的净化机理
生物膜的形成
生物膜的构造与进化机理 生物膜的更新脱落
一、 概
述
生物膜——是使细菌、放线菌、蓝绿细菌一
类的微生物和原生动物、后生动物、藻类、 真菌一类的真核微生物附着在滤料或某些载 体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥。 生物膜法：污水经过从前往后具有细菌→原 生动物→后生动物、从表至里具好氧→间氧 →厌氧的生物处理系统而得到净化的生物处 理技术。
2）工艺流程
工艺1：污泥回流初沉池，滤池出水回流滤池，利于 改善水力负荷，减轻二沉池负荷。 工艺2：污泥回流初沉池，二沉池出水回流过滤池， （较工艺1比，二沉池负荷略重）。 工艺3：污泥与二沉池出水同时回流初沉池，加大 初沉池负荷（二者回流量大）。 工艺4：具有吸附再生工艺特点，但出水水质差， 初沉水力负荷大。 工艺5：滤池出水与污泥均回流到初沉池，初沉水 力负荷大
态系统与食物链， 生物种类多，活性生物量大，无污泥膨胀问题
2.
大，易于沉淀，操作简单、运行方便
运行特征 ：抗冲击负荷，可间歇运行 ；污泥生成量少，污泥颗粒
3.
功能特征：具有多种 净化功能，可作为深度处理技术

主要缺点 ：
布水、曝气不易均匀，易出现死区 需定期反洗，产水率低
生物接触氧化技术的工艺流程
生物接触氧化-填料
生物接触氧化法
填料的材料：要求比表面积 大、空隙率大、水力阻力小、 强度大、化学和生物稳定性 好、能经久耐用。目前常采 用的填料是聚氯乙烯塑料、 聚丙烯塑料和环氧玻璃钢等 做成的蜂窝状和波纹板状填 料。 这些填料的缺点是：在局部 平滑面上生物膜附着较慢， 稍有冲击即剥离，填料之间 不具备通道，使水流单调。
高负荷生物滤池
10~30 0.8~1.2 0.9~2.4 1：1~1：4 一般褐色，氧化不充分 15s以下 75~90 65~75 负荷较低时有硝化
塔式生物滤池是一种超负荷生物滤池，其水力负荷可达80～200m3／m2· d，BOD负 荷可达2～3kg／m3· d，净化效率也较高。
三、生物滤池的类型及运行系统

在二段法流程中，需控制第一段氧化池内微生物处于较高的F/M 条件，当F/M>2.1时，微生物生长率可处于上升阶段。此时营养 物远远超过微生物生长所需，微生物生长不受营养因素的影响， 只受自身生理机能的限制。因而微生物繁殖很快，活力很强，吸 附氧化有机物的能力较高，可以提高处理效率。为了维持微生物 能处于较高的F/M条件下，BOD负荷随之提高，处理水中有机物 浓度也就必然要高一些，这样在第二阶段氧化池内，须根据需要 控制适当的F/M条件，一般在0.5左右，此时的微生物处于生长率 下降阶段后的内源性呼吸阶段。




（5）塔的高度使塔内生长不同种的微生物群。
缺点：
（1）废水在塔内停留时间短，降解效率低。
（2）供氧不如曝气池充足，易产生厌氧。
三、生物滤池的类型及运行系统
普通生物滤池和高负荷生物滤池的比较
名 项 目 称
普通生物滤池
水力负荷(m3/m2.d) BOD负荷(kg/m3.d) 滤层深度(m) 回 流 二次污泥 布水周期 BOD去除率（%） 悬浮物去除率（%） 硝化作用 15 0.15~0.3 1.8~3.0 无 一般黑色，氧化良好 5min以下 85~95 70~80 完全硝化
旋转布水器的优点是布水比较均匀，淋水周期短， 水力冲刷作用强；缺点时喷水孔易堵，低温时要 采用防冻措施，仅适用于圆形池。
固定式布水装置间断布水，所以布水不均匀，配水的水头要高（配水 面高0.9～2.1m），目前应用较少。
3、排水系统
池底排水系统由池底、排水假底和集水沟组成。池底排水系统的作用是 （1）收集滤床流出的污水与生物膜；（2）保证通风；（3）支撑滤料。
三、生物膜法的主要影响因素
影响到微生物生长代谢活动的因素都会影响
到生物处理的净化效果，包括： 温度；pH；水力负荷；溶解氧；填料类型及 特征；生物膜量及活性；有毒物质；营养物 质。
生物膜法基本流程
生物膜法基本流程
一、生物滤池的构造
生物滤池由滤床、布水设备和排水系统等三部分组成。
一、生物滤池的构造