减弱了生物膜在填料上的附着能力
生物膜法的基本原理
第一节生物膜法的基本原理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；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、塔式生物滤池等；② 生物转盘；③ 生物接触氧化法；④ 好氧生物流化床等。
一、生物膜的结构1、生物膜的形成生物膜的形成必须具有以下几个前提条件：① 起支撑作用、供微生物附着生长的载体物质：在生物滤池中称为滤料；在接触氧化工艺中成为填料；在好氧生物流化床中成为载体；② 供微生物生长所需的营养物质，即废水中的有机物、N、P以及其它营养物质；③ 作为接种的微生物。
(1) 生物膜的形成：含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动，一定时间后，微生物会附着在填料表面而增殖和生长，形成一层薄的生物膜。
(2) 生物膜的成熟：在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。
生物膜从开始形成到成熟，一般需要30天左右(城市污水，20°C)2、生物膜的结构生物膜的基本结构如图1所示。
图1 生物膜结构示意图(1) 生物膜的性质：① 高度亲水，存在着附着水层；② 微生物高度密集：各种细菌以及微型动物，这些微生物起着主要去除废水中的有机污染物的作用，形成了有机污染物——细菌——原生动物(后生动物)的食物链。
(2) 生物膜降解有机物的过程：3、生物膜的更新与脱落(1) 厌氧膜的出现：① 生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态；② 成熟的生物膜一般都由厌氧膜和好氧膜组成；③ 好氧膜是有机物降解的主要场所，一般厚度为2mm。
(2) 厌氧膜的加厚：① 厌氧的代谢产物增多，导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏；② 气态产物的不断逸出，减弱了生物膜在填料上的附着能力；③ 成为老化生物膜，其净化功能较差，且易于脱落。
2021年注册公用设备工程师(给水排水)《专业知识考试(下)》真题及详解
2021年注册公用设备工程师（给水排水）《专业知识考试（下）》真题及详解一、单项选择题（共40题，每题1分，每题的备选项中只有1个符合题意）1．反映用水量变化情况的日变化系数，是指哪项？（ ）A ．一年中最高日用水量与平均日用水量的比值B ．一年中最高日最高时用水量与最高日平均时用水量的比值C ．设计年限内最高日最高时用水量与本年最高日平均时用水量的比值D ．一年中最高日最高时用水量与本年平均日平均时用水量的比值【答案】A【解析】在一年之中的最高日供水量和平均日供水量的比值，称为日变化系数K d 。
在一年之中供水最高日那一天的最大一小时的供水量（最高日最高时供水量或用水量）和该日平均时供水量或用水量的比值，称为供水时变化系数K h 。
故选择A 选项。
2．关于枝状给水管网水力计算的说法，正确的是哪项？（ ）A ．多水源枝状管网按顺水流方向进行管段计算流量分配时，可有多个方案B ．对于环状管网节点引出的枝状网，在环状管网平差计算时，枝状网的管段流量不受影响C ．枝状管网控制点是指供水水源至管网节点水头损失最大的节点D ．对于泵站和网后水塔联合供水的枝状管网，最高日最高时的最不利节点也是最大转输时的控制点【答案】B【解析】A 选项，枝状网每一管段只有唯一的流量值。
B 选项，枝状网的流量唯一，不受环状网平差的影响。
C 选项，控制点是水压最难满足的点，一般位于地势较高处或距离二级泵站最远处。
当控制点位于地势较高处，则水源至控制点的水头损失并不是最大。
D 选项，最大转输属于校核时的不利工况。
最大转输时的最不利点一般是水塔处，和高日高时的最不利点不在同一位置。
3．关于输水管（渠）设计计算的说法，正确的是哪项？（ ）A．当量摩阻计算公式()122=+d s s s ，仅适用于两根不同口径、长度相同且平行布置的并联输水管B ．同材质的输水单管由不同管径管段组成，若途中输送流量发生变化时，该输水单管当量摩阻仍为各管径管段摩阻之和C ．长度相同、管径不同的两条输水管并联敷设并设有连通管，当一段输水管段损坏时，事故时输水流量的计算与事故管段的摩阻无关D ．当泵站的出站输水管发生突然爆管溢流时，输水管特征曲线将向左偏移，对应水泵扬程升高【答案】B【解析】A 选项，当量摩阻计算公式适用任何情况的两根并联管道。
生物膜法
焦炭、炉渣、陶瓷滤料：
比表面积大、布水均匀、空隙小、易堵 塞，重量大；
适宜负荷低、生物膜生长慢污水； 焦炭、炉渣便宜；
30
4)布水器、通风和排水系统：
31
布水器：
固定喷嘴式、旋转布水式和移动式。 以旋转布水式为主。利用水压头（5-
10kPa）为旋转动力
32
通风：
一般按气水比（100-150）：1确定风机 按需氧量计算（氧利用率<8%）。
10
滤料
11
早期主要以拳状碎石为滤料， 60年代中期塑料工业发展起来以后，塑 料滤料开始被广泛采用。
12
布水设备
布水设备有固定式和可动式两种。
13
14
旋转布水器
15
排水系统
要保证不积淤流速(通常采用0.6m／s)， 排水渠穿 过池壁的地方，应设排水和通风孔洞，通风面积应 不小于过水断面。排水口可设于池壁的一侧或数侧， 但通风口必须均匀分布于池壁的两对边或四周。
37
处理效果
38
缺点：
目前建设费用较高，占地面积大。
39
16
1.2 生物滤池的工艺类型及典型应用
生物滤池分为普通生物滤池、高 负荷生物滤池和超负荷生物滤池（塔式 生物滤池）。
17
普通生物滤池
1．主要结构参数： （1）滤料一般为天然滤料：碎石、炉渣、
卵石等 （2）滤料高度1.3~1.8m
滤料直径 d= 25~70mm 承托厚度 0.2m，滤料总高1.5~2.0米 （3）布水：采用固定式喷嘴布水系统
5
二、常用生物膜法废水处理工艺
生物滤池（滴滤池） 塔式生物滤池 生物转盘 生物流化床
6
第十三章 生物膜法资料重点
2020/10/24
14
表1 生物膜和活性污泥中出现的微生物在类型、 种属和数量的比较
微生物种类 活性污泥 生物膜法 微生物种类 活性污泥法 生物膜法
细菌
++++ ++++
轮虫
+
真菌
++
+++
线虫
+
藻类
-
++
寡毛虫
-
鞭毛虫
++ +++ 其它后生动物
-
肉足虫
++ +++
昆虫类
-
纤毛虫 ++++ ++++
（二）教学重点： 1、生物膜法处理废水的基本原理； 2、生物膜处理构筑物的类型和构造； 3、生物膜法的工艺设计。
（三）教学难点：生物膜法系统的工艺设计。
2020/10/24
3
目录
第一节 基本原理 第二节 生物滤池 第三节 生物转盘 第四节 接触氧化法 第五节 曝气生物滤池和生物流化床概述
③ 作为接种的微生物。
2020/10/24
8
1、生物膜的形成
(1) 生物膜的形成：
含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动， 一定时间后，微生物会附着在填料表面而增殖和生长， 形成一层薄的生物膜。
生物膜：附着在惰性载体表面生长的，以微生物为主， 包含微生物及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，并具有较强的吸附和生物降解 性能的结构。
（1）优点
好氧生物处理-生物膜法
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。
生物滤池工艺流程
影响生物滤池功能的主要因素
不同高度滤床，生物膜量、微生物种类、去除有机物的速度等方面都是不同的；滤床的上层，废水中的有机物浓度高，营养物质丰富，微生物繁殖速度快，生物膜量多且主要以细菌为主，有机污染物的去除速度高；随着滤床深度的增加，废水中的有机物量减少，生物膜量也减少，微生物从低级趋向高级，有机物去除速度降低；有机物的去除效果随滤床深度的增加而提高，但去除速率却随深度的增加而降低。
添加标题
固定式布水装置
旋转布水器
3 布水装置： 将废水均匀地喷洒在滤料上； 主要有两种：固定式喷嘴布水装置、移动（常用回转式）式布水装置； 普通生物滤池多采用固定式布水装置； 高负荷生物滤池和塔式生物滤池则常用旋转布水装置：
排水系统
处于滤床的底部，其作用是支撑滤料，收集、排出处理后的废水与生物膜，以及保证良好的通风； 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。
滤床的高度
滤床的比表面积和孔隙率
滤料表面积愈大，生物膜的量就愈多，净化功能就愈强；孔隙率大，则滤床不易堵塞，通风效果好，可为生物膜的好氧代谢提供足够的氧；滤床的比表面积和孔隙率愈大，扩大了传质的界面，促进了水流的紊动，有利于提高净化功能。
*
负荷率--有机负荷与水力负荷
有机负荷-----kgBOD5/m3.d； 水力负荷：①表面水力负荷----m3/m2.d，或m/d；----平均滤速；②容积水力负荷---- m3/m3.d 在有机负荷较高时，生物膜的增长也会较快，可能会引起滤料堵塞，此时就需要调整水力负荷，当水力负荷增加时，可以提高水力冲刷力，维持生物膜的厚度，一般是通过出水回流来解决。
说明填料上生物膜的形成过程。
说明填料上生物膜的形成过程。
首先，在填料表面接触到水体后，水中的微生物会吸附到填料表面。
微生物通过他们的附着器官，如菌毛、鞭毛、细菌纤毛等，通过物理吸附的方式附着到填料表面。
一旦微生物附着到填料表面，它们就会释放一些黏性的胞外聚集物，这些物质有助于微生物的附着和物种之间的相互作用。
随着微生物的附着，它们开始在填料表面形成生物膜的初始结构。
微生物会通过细菌纤毛等结构相互连接，形成一种三维网络结构。
这个生物膜的初始结构可以提供一些保护，以抵抗环境的变化和外部压力。
此外，填料上的微生物也会与表面的填料颗粒相互作用，形成一个微生物-填料团结构。
随后，生物膜中的微生物开始增殖。
微生物通过分裂，增加其数量，并扩大生物膜的覆盖面积。
这会导致生物膜的厚度增加，同时也增加了微生物在填料表面上的生活空间。
由于微生物之间的相互作用和竞争，会导致某些菌株相对于其他菌株的优势，从而使得生物膜中出现一定程度的物种多样性。
同时，生物膜中的微生物会分泌一些胞外聚集物。
这些胞外聚集物会在生物膜中形成一种基质，类似于生物膜的“胶水”。
胞外聚集物可以吸附一些溶解有机物、无机离子等，为微生物提供营养，并增强微生物与填料表面的黏附力。
它还可以保护微生物免受外界环境的损害，并协助微生物在水体中存活。
随着时间的推移，填料上的生物膜越来越复杂和结构稳定。
生物膜中的微生物适应环境的变化，并与其他微生物之间建立起协作和竞争关系。
这种协作和竞争关系有助于维持生物膜的稳定性和功能。
总之，填料上生物膜的形成是一个动态的过程，涉及到微生物的吸附、生长、分泌物质的过程。
这个过程是复杂的，受到多种因素的影响，如填料的性质、水质条件、微生物的种类和数量等。
了解填料上生物膜的形成过程，可以帮助我们更好地设计和操作生物滤池等水处理系统，提高处理效果。
生物接触氧化法处理技术
生物接触氧化法处理技术生物接触氧化技术是生物膜法的一种形式,是在生物滤池的基础上,从接触曝气法改良演化而来的,因此有人称为“浸没式滤池法”、“接触曝气法”等;一、生物接触氧化法与其他方法比较,具有如下特点：优点1、BOD负荷高,MLSS量大,相对地说效率较高,并且对负荷的急剧变动适应性强;2、处理时间短;在处理水量相同的条件下,所需装置设备小,因而占地面积小;3、维护管理方便,无污泥回流,没有活性污泥法中所容易产生的污泥膨胀;4、易于培菌驯化,较长时期停运后,若再运转时生物膜恢复快;5、剩余污泥量少;缺点１、填料上的生物膜的量需视BOD负荷而异;BOD负荷高,则生物膜数量多；反之亦然;因此不能借助于运转条件的变化任意地调节生物量和装置的效能;２、生物膜量随负荷增加而增加,负荷过高,则生物膜过厚,易于堵塞填料;所以,必须要有负荷界限和必要的防堵塞冲洗措施;３、大量产生后生动物如轮虫类等;若生物膜瞬时大块地脱落,则易影响处理水水质;４、组合状的接触填料会影响均匀地曝气与搅拌;二、处理机理1、主要起作用的是生物膜好气性污水处理有两种方法,一种是活性污泥法,一种是生物膜法;从生物处理的基点——微生物转化有机物的功能来看,这两种方法的区别在于微生物存在状态的不同;在活性污泥法中,微生物以絮状结构悬浮在所需净化的污水中,经充分混合而成为混合液；在生物膜法中,微生物以生物膜的形态附着在固体填料表面上与所需净化的污水接触;生物接触氧化法是在生物滤池的基础上发展起来的,从生物膜固定和污水流动来说,相似于生物滤池法;从污水充满曝气池和采用人工曝气看,它又相似于活性污泥法;所以生物接触氧化法的特点介于生物滤池法和活性污泥法;在生物接触氧化法中,微生物主要以生物膜状态固着在填料上,同时又有部分絮体或破碎生物膜悬浮于处理水中;氧化池中生物膜的重量一般在６．２－１４克／升之间,而活性污泥法中活性污泥重量一般在２－３克／升之间;从微生物活性来看,生物膜的活性大于悬浮状微生物;生物接触氧化法生物膜的耗氧率比活性污泥法高;因此,生物接触氧化法中,承担有机物转化功能的微生物主要集中在生物膜上;附着在填料表面的生物膜对废水的净化作用：最初稀疏的细菌附着于填料表面,随着细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜;在溶解氧和食料有机物都充足的条件下,微生物的繁殖十分迅速,生物膜逐渐加厚;生物膜的厚度通常为１．５——２．０毫米,其中从表面到１．５毫米深处为好气菌;１．５毫米深处到内表面与填料壁相连接的部分为弱厌气菌;废水中溶解氧和有机物扩散到生物膜为好气菌利用;但是,当生物膜长到一定厚度时,溶解氧无法像生物膜内扩散,好气菌死亡、溶化,而内层的厌气菌得以繁殖;经过一段时间后,厌气菌在数量上亦开始下降,加上新陈代谢气体的逸出,使内层生物膜出现许多空隙,附着力减弱,终于大块脱落;在脱落的填料表面上,新的生物膜又重新生长发展;实际上新陈代谢过程在氧化池生物膜发展的每一个阶段都是同时存在的,这样就保证了处理构筑物去除有机物的能力,使之稳定在一个水平上;2、兼有活性污泥法的特点生物接触氧化法的固定生物膜与一般的生物膜不同,在氧化池中采用曝气方法,不仅提较充分的溶解氧,而且由于曝气搅动加速了生物膜的更新,从而更加提高生物膜的活力和氧化能力;另外,曝气会形成水的紊流,使固着在填料上的生物膜可以连续地、均匀地与污水相接触,避免生物滤池中存在的接触不良的缺陷;我厂氧化池按采用推流式设置,则兼有推流式活性污泥法的特点;水在池子内不断地延着池的纵向逐步推流至出口,使生物膜上的微生物与污水中的有机物得到充分的混合和接触,从而使污水逐渐净化,即进口端COD值最大,以后逐渐减少,出口端为最小;氧化池不同高度的生物相情况3、生物降解有机污染物的动力学在污水的生物处理中净化反应是相当复杂的,但把它作为一个微生物反应来考虑,用数学公式加以模式化的话,则一般地可以分为BOD基质高浓度和低浓度两种情况;当BOD有机物基质高浓度时,与微生物数量相比,微生物的营养物质远远超过微生物生长所需;也就是说微生物的生长不受营养物质的限制,而受自身生理机制的限制,与微生物活度呈一次反应式;此时,微生物是对数增殖状态,处于生长率上升阶段;当BOD有机物基质低浓度时,微生物的增殖已经不再受自身生理机制的限制,而是由于BOD基质浓度低,营养不足,处于生长率下降阶段;所以,微生物的增殖速度伴随着BOD 降解速度由有机物浓度所左右,并服从一次反应式;所以,生物接触氧化法兼有活性污泥法的特点;实际中,往往根据具体情况使微生物处于生长率上升阶段后期或内原呼吸阶段;4、生物相及其演变规律接触氧化法生物膜上的生物相是丰富的,起作用的微生物包括许多门类,由细菌、真菌、原生动物、后生动物组成比较稳定的生态系;生物相中数量最多的生物是细菌;它们的形态有：①游离菌;大多为体形较小的杆状菌,有时也可能是比较大型而自身又能运动的螺旋菌;细菌的种属因处理的污水种类不同而异,一般生长繁殖的细菌有无色杆菌属、假单孢菌属、芽孢杆菌属、产碱杆菌属等;它们多数在挂膜培菌初期出现,然后消失;②菌胶团;它是低等细菌建立的胶粘物,有良好的吸附能力,对被吸附的有机物加以分解利用,使有机物无机化;菌胶团多半呈垂丝状,也有蘑菇状、分枝状;③丝状菌;这是由低等细菌密切结合的高等细菌;丝状菌多数是真菌球衣细菌,是生物膜中起重要作用的微生物;它们的菌丝体较长,常呈乱发状;球衣菌丝体粗细一致,固着不运动,用结晶紫染色可见衣鞘和衣鞘内的圆柱形细胞,有时还可见有假分枝;丝状菌的繁殖和废水的硝化有着密切联系;在生物接触氧化法中,丝状菌是固着在填料表面它的繁殖不仅不会引起活性污泥法中的那种污泥膨胀,反而使出水水质变好;生物膜中的真菌主要是镰刀霉菌、地霉菌和各类酵母菌等;真菌对某些人工合成的有机物如丙烯腈等有一定的降解能力;在正常运行和生物膜降解能力良好是,生物相中占优势的原生动物以固着性的纤毛虫为主,如钟虫、小口钟虫、等枝虫、盖纤虫、无柄钟虫等;有时有游泳性纤毛虫,如草履虫、豆形虫、漫游虫等;此外还有匍匐性的楯纤虫、游仆虫,以及钟虫游泳体等;运转稳定时,生物膜上的生物相也是相对稳定的,细菌和原生动物之间存在着制约关系;一方面原生动物纤毛虫吞噬细菌,抑制细菌群体的蔓延；另一方面细菌被破坏后,又不断地繁殖生长,这就需要以废水中的大量有机物作为食料,从而净化了废水;所以,原生动物纤毛虫特别是钟虫、等枝虫、盖纤虫是生物接触氧化系统运转良好的又价值的指示性生物;在运行时,若有机物负荷或营养状况有较大变化,则原生动物的固着性钟虫、等枝虫突然消失,丝状菌稀少,菌胶团结构松散,而游泳性草履虫、钟虫游泳体大量出现,出水水质变差；反之,若原来出水水质较差,一旦出现钟虫、等枝虫,丝状菌丛生,菌胶团结构紧密,而游泳性纤毛虫减少,则说明环境条件有了改善,出水水质变好;与活性污泥法不同的是,在生物接触氧化法中生物膜上出现了数量较多的后生动物如轮虫、线虫、红斑瓢体虫;这些是食死肉为主的动物,能软化生物膜,促使生物膜脱落,从而经常保持活性和良好的净化功能;当轮虫类等后生动物数量多且活跃,个体肥大,则处理后出水水质好；反之,则处理效果差;一旦发现生物呆滞,个体死亡,则预示着处理效果即将急剧下降;三、运转和管理主要是从影响处理效果的几个主要因素进行管理①机负荷有机负荷是反应生物接触氧化法净化效能的重要指标;由于各种废水的浓度、组成不同,因此从广义上说,有机负荷应当包括具有抑制作用并足以影响处理效果的一切物质;能被微生物分解的污染物质数量用BOD表示,这一数值近似地等于各种物质所能生成能量的总和,所以有机负荷是指生物接触氧化处理中单位数量微生物所能处理的BOD数量投加的、接受的;有机负荷有三种不同的表示方法：单位填料容积的污染物质负荷量填料容积负荷；单位填料面积的污染物质负荷量填料表面积负荷；接触氧化池单位容积的污染物负荷量氧化池容积负荷;常用的是填料容积负荷;即BOD容积负荷=单位时间内供给生物膜的有机物数量BODI填料总体积②PH值生物接触氧化法作为一种生物处理方法来说,环境条件对生物膜的影响是重要的,有时甚至是决定性的;其中PH值是重要的环境因素之一;适合于微生物生长的PH值范围如下：虽然PH值的最广范围为4—10,但由于异常的PH值能够损害细胞表面的渗透功能和细胞内的酶反应,因此适宜的PH值范围应为6—8;生物接触氧化法对PH值的适应性比较强;当污水的PH值为8—10时,微生物任然有适应能力,对处理效果影响不大;PH值为10—时,则对处理效果有影响;当受到PH值冲击时如PH值＞11,微生物是不能适应的,在这种情况下反应最敏感的是生物相;钟虫呈呆滞状态或消失,菌胶团解体,松散模糊,游离菌、豆形虫、草履虫增多;COD和BOD去除率下降;但是,当受到高PH值冲击后,若能及时采取措施如加酸中和将污水PH值调整至10以下,则生物相的恢复比活性污泥法快;一般只需5—5天氧化池的工况即可恢复;同样,当污水PH值为5—6时,生物接触氧化池仍然有一定的适应能力;PH值不仅影响细菌的生长繁殖,而且影响有毒物质的含量;如重金属离子的溶解度因PH值的不同变化很大;此外,氨在碱性条件下形成的NH3,毒性较NH4+为强;氰在酸性条件下形成HCN,在碱性条件下形成氰酸盐,毒性作用减弱;总的来说,无机质由PH值左右其离子化,从而影响其毒害作用;③接触停留时间在生物接触氧化处理条件下,氧化分解速度或硝化速度对接触时间的依赖性很大;微生物对有机物的转化过程与微生物机体的化学过程紧密地联系着,所以,无论是将复杂的有机物分解氧化为简单的无机物,或者是比较简单的分解氧化产物合成复杂的细胞物质,都需要一定的时间;从降低废水有机物含量这一角度来说,有机物转移到生物膜所需的时间是重要的;这个转移实质上是将微生物对废水中的有机物吸着吸附过程;这个转移一般能够在废水同生物膜接触后数分钟内完成;但是,生物处理对废水中有机物的净化作用,不仅是由于生物吸附与吸着作用,更重要的是吸附吸着后的氧化分解和细胞合成作用,使有机物无机化;被吸附在生物膜上的有机物,经氧化分解与合成全部转化为稳定物质所需时间较长数小时乃至数十天;因此,处理时间愈长,微生物对有机物的吸着、吸附、降解作用愈彻底,处理水BOD残留愈小,处理效果愈好；反之亦然;④温度温度对生物处理有一定的影响;温度高,微生物活力强,新陈代谢旺盛,氧化愈呼吸作用强,处理效果较好；反之,温度较低,微生物的生命活动受到抑制,处理效率受到影响;在生物接触氧化法处理废水时,由于接触停留时间比活性污泥法短,因此,处理过程中污水受气温的影响不大,主要起作用的是水温;水温对处理效果的影响主要是对氨氮的去除;因为当硝化或完全硝化时,废水中的氨氮被氧化呈亚硝酸盐或硝酸盐;而硝化细菌的繁殖常常受许多因素水质、温度、PH值的影响,其中与温度的关系最大;不同温度时生活污水的氨氮去除速度⑤供氧一般供氧多有利于有机物的降解;当进水溶解氧较高时,则生物降解速度快,溶解氧迅速减少,是出水溶解氧不会很多;当进水溶解氧较低时,则生物降解速度慢,溶解氧消耗少,出水仍有少量溶解氧;溶解氧与处理水质有关;溶解氧与水温有关;溶解氧一般在3—6毫克/升;三、维护管理要点与活性污泥法相比较,生物接触氧化法的运转管理有其特殊性;在活性污泥法处理中,整个处理系统的工作状态可通过曝气池、二次沉淀池和处理水水质来检测判断;当曝气池效能降低时,处理水质急剧地恶化,因而在变化初期就可以发现异常情况;但在生物接触氧化法处理中,即使氧化池污泥蓄积,填料局部发生堵塞,经沉淀池处理的处理水水质变化仍然是缓慢的,而不是简单地恶化;生物接触氧化系统的工况变化首先表现在氧化池出水中悬浮物质增加,水质混浊;同时由于流经填料的水流阻力增大,氧化池水位上升;生物接触氧化池比活性污泥法维护管理方便,其要点是防止剩余生物膜堵塞填料;为此,在运转管理上应注意如下几点;1、原水①生物接触氧化法对冲击负荷的适应能力是强的,但仍需调节好原水水质与水量;②尽量除去原水中的各种悬浮物,特别是纤维状悬浮物,以防填料堵塞;③测定氮、磷等营养物质含量,特别是处理生产废水时,要充分调查生产状况,掌握排水量和浓度的变化幅度;2、氧化池①要仔细地观察氧化池内的颜色、气泡、臭气、悬浮污泥和曝气等状况;一旦发现不正常,应立即采取相应措施;②通风量瞬时增大易引起生物膜脱落,因此,通风量宜徐徐增加;③氧化池反冲洗排泥时,特别是氧化池几乎排空的时候如反冲洗不充分,会使填料支架上附着污泥增加荷重,因此必须在排水的同时,用压力水冲洗填料支架,使附着污泥完全冲掉;3、沉淀池①与曝气池相同,要仔细地观察工况,及早发现状态变化;②实施活性污泥法的维护管理办法,如坚持少排泥、勤排泥和定期排泥等;。
生物膜
水层
好 氧
(2)工作:
a.有机物传质过程； b.有机物的代谢； c.氧传质过程 d.生物膜的生长脱落
滤
厌 兼
动 水 层
O2
O2
O2 空 气
BOD
料
氧 性
CO2、H2O CO2、H20 NH3、H2S
挂膜阶段
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。
1.2 生物膜的净化原理
• 组成，特性：由细菌、真菌和原生、后生动物组 成的絮状结构生物膜, 表面积大，具有很强的吸 附能力。 • 降解过程：首先吸附废水中有机物，然后以它为 营养物质进行分解合成代谢，有机物变成无机物 和生物相，生物膜老化后在二沉池形成污泥，澄 清水排出池外。
1.3 生物膜法的分类和特点
c.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。
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。
分层结构
（2） 生物膜的更替周期
前提条件：a.起支撑作用的载体物——填料或称滤料；
b.营养物质——有机物、N、P以及其它； c.接种微生物
(1)生物膜的形成过程：含有营养物质和接种微生物的 污水在填料的表面流动，一定时间后，微生物会附着 在填料表面而增殖和生长，形成一层薄的生物膜。 (2)生物膜的生长成熟：生物膜不断增厚，在生物膜上 由细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生物膜 对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。
废水的好氧生物处理
（鼓风机）、空气扩 散装置和管道三部分 组成。空气以气泡的 形式扩散到混合液， 使气泡中的氧迅速转 移到液相供微生物需 要并搅拌混合液。多 用于长廊式曝气池， 现也用于深井曝气池。
空气扩散装置
（2）机械曝气
机械曝气是以装在曝气池水面的表面曝气机 的快速转动，进行表面充氧。按转轴的方向 不同，表面曝气机分为竖式（图5－3所示） 和卧式（图5－4所示）两类。
（2）节约能源，降低运行费；
（3）增加功能，改善出水水质；
（4）简化管理，保证稳定运行； （5）简化污泥的后处理。
污泥膨胀
污泥上浮
泡沫问题
氧化沟技术简介
氧化沟（oxidation ditch）——又名连续循
环曝气池，是活性污泥法的一种变形。
长沙市第二污 水处理厂
氧化沟技术的发展
密度为1．002~1．006
比表面积为20~100cm2／ml之间 当进水改变时，对进水pH的变化有一定
大小为0．02~0．2mm
2.活性污泥法
就是以含于废水 中的有机污染物为 培养基，在有溶解 氧的条件下，连续 地培养活性污泥， 再利用其吸附凝聚 和氧化分解作用净 化废水中的有机污 染物。
氧化沟污水处理工艺是20世纪50年代由荷兰
卫生工程研究所研制成功的，自从1954年在 荷兰的首次投入使用以来，应其优点，已被 国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的 长沙市第一污水处理厂氧化沟 治理，如长沙市一污、二污均采用此法。
氧化沟工艺流程
一般氧化沟污水处理厂的流程如下图所示：
进水
格栅和除砂
（3）污泥指数（污泥容积指数SVI）
是指曝气池混合液静止30min后，1g干污泥湿时所 占有的体积（mL/g）。即 SVI（mL/g）＝SV/MLSS 注：SVI过低，说明污泥颗粒细小紧密，无机物含 量多，缺乏活性和吸附能力；SVI过高，说明污泥 难于凝聚沉降，已经发生或即将发生污泥膨胀。 （4）污泥密度指数（SDI） 曝气池混合液在静置30min后，含于100mL沉降污 泥中的活性污泥悬浮固体的克数。 SDI=100/SVI
EBR工艺基本原理
EBR工艺基本原理生态化生物膜接触氧化（Ecological Biomembrane Reactor, EBR）工艺是OASIS水生态处理技术第三代升级工艺技术，该技术是由生物和植物技术耦合而成的创新技术，在传统污水生化处理工艺基础上成功引入先进的生态工程概念，实现了对原有生物处理技术的完善和创新，从而逐步发展成为一种全新的污水生态处理技术。
生态化生物膜即EBR工艺技术已在国内申请了发明专利，拥有完全自主知识产权（专利号：ZL 2014 1 0612135.3）。
（1）微生物降解原理:通过利用附着在植物根系和根系仿生填料表面的大量微生物吸收、吸附污水中的各种污染物质，并经过微生物的新陈代谢作用将其转化为稳定的无机物，从而使污水中的污染物得以降解。
微生物的降解原理是现代生化法治理污水的基本原理。
生物处理是19世纪末出现的治理污水的技术，发展至今已成为世界各国处理城市生活污水和工业废水的主要手段。
废水的生物处理就是利用微生物的新陈代谢作用处理废水的一种方法。
微生物与其它生物一样，为了进行自身的生理活动，必须从周围环境中摄取营养物质并加以利用。
这些营养物质在微生物体内，通过一系列的生物化学反应使微生物获得需要的能量，同时微生物本身也得到繁殖、数量得到增加。
在废水中存在着各种有机物和无机物。
这些物质大部分都可以被微生物作为营养物质而加以利用。
废水的生物处理实质…:就是将废水中含有的污染物质作为微生物生长•『玲士.号7好家呼吸戌氧呼吸的营养物质被微生物代谢、利用、转化，将原有o »I相据氧化的底幅［氧化产物的不百"I I防血般柚）孤我警句的高分子有机物转化为简单有机物或无机物，使。
B 0异养型微生物自养型整生物食醉无氧呼吸得废水得到净化。
（2）提质增效原理：由于引入植物根系和根系仿生填料，使得EBR与传统工艺相比发生了本质的变化：微生物种类增多、生物量增大，降解的污染物种类和浓度范围更宽广、处理的效率更高、出水水质更好、运行能耗更低。
水污染控制工程：第十三章 生物膜法
S S0
exp
K
S
m 0
Q A
n
h（13-14）
第二节 生物滤池
上式可以直接用于无回流滤池的计算，令 S=Se，h=h0，解得滤池深度h0：
h0
ln
S0 Se
K
S
m 0
Q A
n
(13-15)
第二节 生物滤池 有回流时：
QSi QRSe Q QR S0
S0
QS i QRSe Q QR
第二节 生物滤池
五、生物滤池的设计计算
1、滤池类型得选择 2、流程得选择 3、滤池尺寸和个数得确定
生物滤池得工艺设计内容是确定滤床总 体积、滤床高度、滤池个数、单个滤池得面 积，以及滤池其他尺寸。
（1）滤床总体积（V)：
第二节 生物滤池
五、生物滤池的设计计算
第二节 生物滤池
五、生物滤池的设计计算
水力负荷以滤池面积计，单位m3/(m2·d); BOD负荷，单位kgBOD5/(m3·d)。 低负荷：1~4 m3/(m2·d);0.1~0.4 kgBOD5/(m3·d)。 高负荷：5~40 m3/(m2·d); 0.5~2.5 kgBOD5/(m3·d)。
第二节 生物滤池
4、影响生物滤池性能的主要因素
六、生物滤池的运行
生物滤池投入运行之前，用清水替代污水 进行检查，发现问题时作必要得修整。 试运行：挂膜－驯化－膜成熟； 运行。
第三节 生物转盘法
一、概述
自1954年德国建立第一座生物转盘污水 厂后，在欧洲已有上千座，发展迅速。我国 于20世纪70年代开始进行研究，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。
（3）回流
2022-2023年公用设备工程师《专业知识(给排水)》预测试题11(答案解析)
2022-2023年公用设备工程师《专业知识（给排水）》预测试题（答案解析）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！第壹卷一.综合考点题库(共50题)1.下列关于中水处理和其水质要求的说法中，哪项正确？（）A.中水用于景观水体时可不进行消毒以免伤害水中鱼类等生物B.当住宅区内的中水用于植物滴灌时，可不做消毒处理C.当中水用于冲厕时，其水质应符合有关国家标准的规定D.中水用于多种用途时，处理工艺可按用水量最大者的水质要求确定正确答案：C本题解析：AB两项，根据《建筑中水设计标准》（GB 50336—2018）第6.2.17条规定，中水处理必须设有消毒设施。
C项，根据第4.2.1条规定，中水用作建筑杂用水和城市杂用水，如冲厕、道路清扫、消防、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工等杂用，其水质应符合国家标准《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T 18920—2002）规定。
D项，根据第4.2.6条规定，中水用于多种用途时，应按不同用途水质标准进行分质处理；当中水同时用于多种用途时，其水质应按最高水质标准确定。
2.当地下水中铁、锰含量超标时采用接触催化氧化法处理。
在工艺设计中，下列哪几项的概念正确？（）A.锰质活性滤膜能吸附水中的Mn2＋，并将其催化氧化成Mn4＋B.普通除锰滤池在长久运行后也会产生除锰菌C.除铁、除锰各自独立进行，铁的存在对锰的去除没有影响D.曝气装置的选定依据仅按充氧程度的要求确定即可正确答案：A、B本题解析：A项，接触催化氧化法除锰是指在中性pH条件下，含锰地下水经过天然锰砂滤料或石英砂滤料滤池过滤多日后，滤料表面会形成黑褐色锰质活性滤膜，可吸附水中的Mn2＋，在锰质活性滤膜催化作用下，氧化成Mn4＋后去除的方法。
B项，在长期运行的除锰滤池中还会逐步滋生出大量的除锰菌落，具有生物催化氧化除锰的作用，明显提高除锰效果。
C项，铁、锰共存的地下水除铁除锰时，由于铁的氧化还原电位低于锰，而容易被O2氧化。
生物膜填料存在的问题
生物膜填料存在的问题
生物膜填料存在的问题有以下几点：
1、材质本身缺陷。
无机填料缺乏营养物质，在运行过程中需要不断补充营养物质，导致运行成本增加，工艺复杂。
有机填料本身包含微生物生长所需营养物质，然而随着使用时间的增加，其内部不断分解损耗，容易导致填料层的坍塌、板结等问题。
2、填料堵塞问题。
生物膜反应器挂膜运行过程中，膜结构层表面会因吸附作用不断黏附凝聚污水中的污泥，导致膜孔径逐渐缩小，甚至完全堵塞，影响污水净化效果。
3、生物膜脱落问题。
生物膜反应器在挂膜运行过程中，会出现生物膜脱落漂浮现象，造成生物膜反应器出水口堵塞，影响污水净化效果。
生物膜法
1.2.3 生物膜的更新脱落
在处理过程中，生物膜总是在不断地增长、 更新、脱落的。造成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、原生动物使 生物膜松动、厌氧层和介质的黏结力较弱等。其中 以水力冲刷最为重要。从处理要求看，生物膜更新 脱落是完全必要的。
19
1.3 生物膜法的主要特点
32
2.1 生物膜法的分类
根据生物膜反应器附着生长载体的状态，可以 分为固定床和流动床两大类。在固定床中生长载 体固定不动，在反应器内的相对位置不变；而流 动床中附着生长载体不固定，在反应器内处于连 续流动状态。
33
2.2 生物滤池
2.2.1 普通生物滤池 2.2.2 高负荷生物滤池 2.2.3 塔式生物滤池 2.2.4 曝气生物滤池
转轴中心与接触反应槽液面的距离一般不应小于150mm，应保
证转轴在液面之上，并根据转轴直径与水头损失情况而定。转轴
中心与槽内水面的距离与转盘直径的比值在0.05～0.15之间，一
般取0.06～0.1。
51
2.3 生物转盘
2.3.1 生物转盘的组成与构造特点 （d）驱动装置
50
2.3 生物转盘
2.3.1 生物转盘的组成与构造特点
（c）转轴
转轴是支承盘片并带动其旋转的重要部件。转轴两端安装在固 定在接触反应槽两端的支座上。转轴一般采用实心钢轴或无缝钢 管。转轴的长度一般应控制在0.5～7.0m之间，不能太长，否则往 往由于同心度加工欠佳，易于挠曲变形，发生磨轴或扭断，其强 度和刚度必须经过力学的计算。其直径一般介于50～80mm。
41
2.2.1 普通生物滤池
普通生物滤池，又名滴滤池，是生物滤池早期出现的类型。
水质工程学考试试卷
南华大学考试试卷200 – 200 学年度第 学期课程名称：《水质工程学》 卷别：C 卷 适用专业：一、名词解释：（每题 3 分，共 15分）沉淀称为絮凝沉淀。
2、负水头——指滤层截留了大量杂质以致砂面以下某一深度处的水头损失超过该处水深。
3、树脂的全交换容量：一定量的树脂所具有的活性基团或可交换离子的总数量。
4、MLVSS ——本项指标所表示的是混合液活性污泥中的有机性固体物质部分的浓度，是混合液挥发性悬浮固体浓度。
5、污泥有机负荷率——是有机污染物量与活性污泥量的比值(F/M),又称污泥负荷，是活性污泥系统的设计、运行的重要参数。
二、选择题：（每题 1 分，共 20 分）淀试验资料，结合当地药剂供应情况，通过( B )比较确定。
A ．市场价格B ．技术经济C ．处理效果D ．同类型水厂2、当沉淀池和澄清池排泥次数( C )时，宜采用机械化或自动化排泥装置。
A ．不确定B ．较少C ．较多D ．有规律3、设计隔板絮凝池时，絮凝时间一般宜为( A )min ；A ．20～30B ．15～20C ．10～15D ．12～154、设计穿孔旋流絮凝池时，絮凝池每格孔口应作( D )对角交叉布置。
A ．前后B ．左右C ．进出D ．上下5、水在机械搅拌澄清池中的总停留时间，可采用( C )h 。
A ．0．5～1．0B ．0．8～1．0C ．1．2～1．5D ．1．0～1．2 6、水力循环澄清池的回流水量，可为进水流量的( B )倍。
A ．1．5～2B ．2～4C ．1．5～3D ．1～27、快滤池宜采用大阻力或中阻力配水系统。
大阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为( C )。
A ．1．0％～1．5％B ．1．5％～2．0％C ．0．20％～0．28％D ．0．6％～0．8％8、洗滤池根据采用的滤料不同的冲洗强度及冲洗时间分为：①q ＝12～15L ／(s ·m 2)，t ＝7～5min ；②q ＝13～16L ／(s ·m 2)，t ＝8～6min ；③q ＝16～17L ／(s ·m 2)，t ＝7～5min ；如果采用双层滤料过滤其冲洗强度和冲洗时间应选( B )。
Unlock-第十三次作业
江西理工大学建筑与测绘工程学院给排水科学与工程专业
处理水量小的生活污水和城市污水处理，一般不宜超过 10000m /d，也可用于处理各种有机 工业废水。 3、简述生物滤池构造上分为哪几部分？对滤料有何要求？ 答：普通生物滤池由池体、滤料、布水装置和排水系统等四个部分组成。 池体：普通生物滤池在平面上多呈方形或矩形。四周筑墙为池壁，池壁具有围护滤料的 作用，应当能够承受滤料的压力，一般用砖石筑造。池壁可构成带孔洞的和不带孔洞的两种 形式，有孔洞的赤壁有利于滤料内部的通风，但在低温季节，易受低温的影响，使净化功能 降低。为了防止风力对池表面均匀布水的影响，池壁一般应高出滤料表面 0.5～0.9m。 池体的底部为池底，它的作用是支撑率料和排除处理后的污水。 滤料：是生物滤池的主体，它对生物滤池的净化功能有直接的影响。 布水装置：生物滤池布水装置的首要任务是向滤池表面均匀的撒布污水。此外，还应具 有：适应水量的变化；不易堵塞和易于清通和不受风、雪的影响等特征。 排水系统：设于池的底部，它的作用有二：一是排除处理后的污水；二为保证滤池的良 好通风。 滤料是生物滤池的主体，应具备的条件有：质坚、高强、耐腐蚀、抗冰冻。较高的比表 面积， 滤料表面应是宜于生物膜固着， 也应宜于使污水均匀流动。 较大的空隙率， 就地取材， 便于加工、运输。 4、试述生物膜法与活性污泥法的根本区别，分别讨论在这两类方法的设计过程中，污泥龄 与污泥负荷为主要控制参数哪个更为合理？ 答：两者的根本区别在于：1）生物膜上的微生物勿需象活性污泥那样承受强烈的搅拌 冲击，宜于生长增殖，生物膜固着在滤料或填料上，其生物固体平均停留时间（污泥龄）较 长，因此在生物膜上能够生长世代时间较长、比增殖速度很小的微生物。在生物膜上还可能 大量出现丝状菌，而且没有污泥膨胀之虞；2）在生物膜上形成的食物链要长于活性污泥上 的食物链，因此，在生物膜处理系统内产生的污泥量也少与活性污泥处理系统，一般说来， 生物膜处理法产生的污泥量较活性污泥处理系统少 1/4 左右；3）生物膜处理法对水质、水 量变动有较强的适应性，污泥沉降性能好，宜于固液分离；4）生物膜处理法能够处理低浓 度的污水， 活性污泥法处理系统， 不宜于处理低浓度废水； 5） 生物膜处理法易于维护运行、 节能， 与活性污泥处理系统相比较， 生物膜处理法中的各种工艺都是比较易于维护的管理的， 而且像生物滤池、生物转盘等工艺，都还是节能源的，动力费用较低。去除单位重量 BOD 的耗电量较少。 在活性污泥法和生物膜法的设计过程中，应选污泥负荷作为主要控制参数较为合理。 5、试述生物膜法处理废水的基本原理。简述生物膜从载体上脱落的原因？ 答：原理：细菌一类的生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载 体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机 污染物，作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁 衍增殖。 生物膜从载体上脱落的原因： 当厌氧层还不厚的时候， 它与好氧层保持着一定的平衡与 稳定的关系，好氧层能够维持正常的净化功能，当厌氧层逐渐加厚，并达到一定的程度后， 其代谢产物也逐渐增多，这些产物向外逸出，必然要透过好氧层，使好氧层的生态系统的稳 定状态遭到破坏，从而失去了这两种膜层之间的平衡关系，又因气态代谢产物不断逸出，减 弱了生物膜在滤料上的固着力， 处于这种状态的生物膜称为老化生物膜， 老化生物膜的净化 功能较差，因而易于脱落。 三、计算题
生物膜法的基本原理是什么
生物膜法的基本原理是什么?
生物膜法是利用附着生长于固体表面的生物膜的吸附和氧化作用，去除污水中溶解性或胶体有机物。
所谓生物膜是一种由生物群体组成的黏状物，具有纤维状缠绕结构和很强的吸附性能。
在生物膜的表面和内部生长繁殖着大量的细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物。
在有氧的条件下，当污水与生物膜接触时，形成有机物-细菌-原生动物-后生动物的食物链。
生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，同时微生物本身也得
到增殖，生物膜随之增厚。
当生物膜增长到一定厚度时，向生物膜内部扩散氧的能力受到限制，生物膜内部则因缺氧而呈厌氧状态。
生物膜自内向外分为厌氧层、好氧层、附着水层和流动水层。
生物膜首先吸附附着水层中的有机物，由好氧层的好氧菌将其分解，然后再进入厌氧层进行厌氧分解。
随着厌氧代谢产物的增多，导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏，气态产物的不断逸出，减弱了生物膜在填料表面上的附着能力，成为老化生物膜，流动水层则将老化的生物膜冲刷掉。
随着老化生物膜的脱落，新的生物膜又会生长起来，如此周而复始以达到净化污水的目的。
一文概括活性污泥法与生物膜法的区别
一文概括！活性污泥法与生物膜法的区别！目前生物法处理污水应用中具有代表性的工艺主要有活性污泥法和生物膜法。
下面，根据多年的生产实践和理论学习，就这两种工艺方法进行分析与比较。
一、活性污泥法1．流程与原理。
典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。
污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。
从空气压缩机站送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，还使混合液处于剧烈搅动的状态，呈悬浮状态。
溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触，使活性污泥反应得以正常进行。
第一阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，是由于其巨大的表面积和多糖类黏性物质的作用。
同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。
第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。
活性污泥反应进行的结果，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。
经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。
经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。
事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。
活性污泥法的原理形象说法：微生物“吃掉”了污水中的有机物，这样污水变成了干净的水。
它本质上与自然界水体自净过程相似，只是经过人工强化，污水净化的效果更好。
二、生物膜法1．生物膜法工艺类型。
润湿型：生物滤池、生物滤塔、生物转盘。
浸没型：接触氧化、滤料浸没在滤池中。
流动床型：生物活性碳，砂粒介质悬浮流动于池内。
2．原理。
由于生活污水中含有大量的有机成分，生物膜法依靠固定于载体表面上的微生物膜来降解有机物，由于微生物细胞几乎能在水环境中的任何适宜的载体表面牢固地附着、生长和繁殖，由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结结构，因此生物膜通常具有孔状结构，并具有很强的吸附性能。
1080528_生物膜法综述
生物膜法综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，是一种固定膜法，是土壤自净过程的人工化和强化。
主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。
生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。
生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。
生物膜自滤料向外可分为厌氧层、好氧层、附着水层、运动水层。
生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好氧层的好氧菌将其分解，再进入厌气层进行厌氧分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。
废水中微生物沿固体（可称载体）表面生长的生物处理方法的统称。
因微生物群体沿固体表面生长成粘膜状，故名。
废水和生物膜接触时，污染物从水中转移到膜上，从而得到处理。
其基本机理见水的生物处理法。
生物膜法的典型流程中的生物器可以是生物滤池、生物转盘、曝气生物滤池或厌氧生物滤池。
前三种用于需氧生物处理过程，后一种用于厌氧过程。
最早出现的生物膜法生物器是间歇砂滤池和接触滤池（满盛碎块的水池）。
它们的运行都是间歇的，过滤-休闲或充水-接触-放水-休闲，构成一个工作周期。
它们是污水灌溉的发展，是以土壤自净现象为基础的。
接着就出现了连续运行的生物滤池。
02生物膜工艺1生物滤池生物膜法中最常用的一种生物器。
使用的生物载体是小块料(如碎石块、塑料填料)或塑料型块，堆放或叠放成滤床，故常称滤料。
与水处理中的一般滤池不同，生物滤池的滤床暴露在空气中，废水洒到滤床上。
布水器有多种形式，有固定式的，有移动式的。
回转式布水器使用最广。
它以两根或多根对称布置的水平穿孔管为主体，能绕池心旋转。
穿孔管贴近滤床表面，水从孔中流出。
布水器的工作是连续的，但对局部床面的施水是间歇的，这承继了污水灌溉间歇灌水的概念。
滤床的下面有用砖或特制陶块、混凝土块铺成的集水层。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、生物滤池的基本原理工艺
1.3、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
1、生物滤池的基本原理工艺
1.4、生物滤池的工作原理
含有污染物的废水从上而下从长 有丰富生物膜的滤料的空隙间流过， 与生物膜中的微生物充分接触，其中 的有机污染物被微生物吸附并进一步 降解，使得废水得以净化；主要的净 化功能是依靠滤料表面的生物膜对废 水中有机物的吸附氧化作用。
❖ ② 供微生物生长所需的营养物质，即废水中的有 机物、N、P以及其它营养物质；
❖ ③ 作为接种的微生物。
(2) 生物膜的形成：
含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动， 一定时间后，微生物会附着在填料表面而增殖和生长， 形成一层薄的生物膜。
(3) 生物膜的成熟：
在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统 以及生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。 生物膜从开始形成到成熟，一般需要30天左右(城市污 水，20C)
表1 生物膜和活性污泥中出现的微生物在类型、种 属和数量的比较
微生物种类 细菌 真菌 藻类 鞭毛虫
活性污泥 ++++ ++ ++
肉足虫 纤毛虫
++ ++++
生物膜法 ++++ +++ ++ +++
+++ ++++
微生物种类 轮虫 线虫 寡毛虫
其它后生动 物
昆虫类
活性污泥法 + + -
-
生物膜法 +++ ++ ++ +
第五章 生物膜法
内容
前言：污水生化处理的基本类型
第一节 生物膜法的基本原理 第二节 生物滤池工艺 第三节 生物转盘工艺
前言：污水生化处理的基本类型
自然条件下 好氧生物法
水体自净－天然水体和氧化塘; 土壤净化－污水灌溉
人工条件下 悬浮生物法－活性污泥法及其变种、
氧化塘、氧化沟
固着生物法－生物滤池、生物转盘、
2.2、生物膜的结构
2.2.1生物膜结构示意图
2、生物膜的结构
❖ 2.2.2 生物膜的性质： ① 高度亲水，存在着附着水层； ② 微生物高度密集：各种细菌以及微
型动物，这些微生物起着主要去除废水中的 有机污染物的作用，形成了有机污染物—— 细菌——原生动物(后生动物)的食物链。
2.3、生物膜的更新与脱落
接触氧化、好氧生物流化床
自然条件下 厌氧生物法
人工条件下
高温堆肥、厌氧塘
悬浮生物法－厌氧消化、高温堆肥、 化粪池、上流式厌氧污泥床
固着生物法－厌氧滤池、厌氧流化床
第一节 生物膜法的基本原理
1、概述 2、生物膜的结构 3、生物膜处理工艺的特点
第一节 生物膜法的基本原理
1.1生物膜法内涵： 定义：附着在构筑物挂膜介质上，并在其上生长和繁
殖，由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞 形成纤维状的缠结结构,生物膜法又称固定膜法 ❖ 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；
1.2主要的生物膜法
(1) 对水质、水量变动又较强的适应性； (2) 剩余污泥的沉降性能良好，易于固液分离； (3) 能够处理低浓度污水； (4) 易于维护运行，运行费用少。
第二节 生物滤池工艺
1、生物滤池的基本原理工艺 2、生物滤池的构造与组成 3、影响生物滤池功能的主要因素 4、生物滤池与活性污泥法的比较 5、生物滤池的设计计算
3、生物膜处理工艺的特点
3.1、微生物方面的特征
3.1.1 微生物种类多样化：
① 相对安静稳定环境；② SRT相对较长；③ 丝状菌也可以大量生长，无污泥膨胀问题； ④ 线虫类、轮虫类等微型动物出现的频率较 高；⑤ 藻类、甚至昆虫类也会出现；⑥ 生 物膜上的生物：类型广泛、种属繁多、食物 链长且复杂。
附着能力； ③ 成为老化生物膜，其净化功能较差，且易于脱落。
2.3、生物膜的更新与脱落
2.3.3 生物膜的更新： ① 老化膜脱落，新生生物膜又会生长起来； ② 新生生物膜的净化功能较强
2.4 生物膜法的运行原则
(1) 减缓生物膜的老化进程； (2) 控制厌氧膜的厚度； (3) 加快好氧膜的更新； (4) 尽量控制使生物膜不集中脱落。
1、生物滤池的基本原理工艺
1.1发展历程： 生物滤池是在污水灌溉的实践基础上发展起来的人工
生物处理法 1889年在劳伦斯实验厂首先开始研究， 1910年后期在美国开始了大规模的应用， 20世纪70年代逐步被好氧法代替，随着新型滤料的不
断诞生，生物滤池又得到了的改进，应用范围不断 扩大
1、生物滤池的基本原理工艺
2.3.1 厌氧膜的出现： ① 生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处
将转变为厌氧状态； ② 成熟的生物膜一般都由厌氧膜和好氧膜组成； ③ 好氧膜是有Байду номын сангаас物降解的主要场所，一般厚度为2mm。
2.3、生物膜的更新与脱落
2.3.2 厌氧膜的加厚： ① 厌氧的代谢产物增多，导致厌氧膜与好氧膜之间
的平衡被破坏； ② 气态产物的不断逸出，减弱了生物膜在填料上的
++
3.1、微生物方面的特征
3.1.2 生物膜上微生物的食物链较长 ① 动物性营养者所占比例较大，微型动物的
存活率较高； ② 食物链长； ③ 污泥产量少于活性污泥系统(仅为1/4左右)。
3.1、微生物方面的特征
3.3.3 能够存活世代时间较长的微生物有 利于硝化作用的进行。
3.2、在处理工艺方面的特征
3）流动床型生物膜法 使附着有生物膜的活性炭、砂等 小粒径接触介质悬浮流动于曝气池中，如生物流化床。
2、生物膜的结构
❖ 2.1生物膜的形成
（1）生物膜的形成必须具有以下几个前提条件： ① 起支撑作用、供微生物附着生长的载体物质： 在生物滤池中称为滤料；在接触氧化工艺中成为填 料；在好氧生物流化床中成为载体；
❖ ① 生物滤池：其中又可分为普通生物滤池、高负 荷生物滤池、塔式生物滤池等；
❖ ② 生物转盘； ❖ ③ 生物接触氧化法； ❖ ④ 好氧生物流化床等
1.2主要的生物膜法
生物膜法分为以下三类：
1）润壁型生物膜法 废水和空气沿固定的或转动的接触 介质表面的生物膜流过，如生物滤池和生物转盘等；
2）浸没型生物膜法 接触滤料固定在曝气池内，完全浸 没在水中，采用鼓风曝气，如生物接触氧化；