生物膜法环境科学食品科学工程科技专业资料

4、生物膜对废水的净化原理
废水沿膜面流动时，由于浓度差，
废水中的有机物转移到附着水层 中，进而被生物膜所吸附。
空气中的氧进入废水并扩散到生 物膜中。
生物膜中的微生物对有机物进行 有氧分解和同化合成，代谢产物溶 入附着水层并进入流动水层随水排 走或释放到空气中。
有机物不断减少，废水得到净化。
5、生物膜法的主要特点
2、单轴多级式生物转盘
3、多轴多级式生物转盘
四、生物转盘的特点
1、优点 不需曝气和污泥回流（与生物滤池相同）； 不易发生堵塞现象； 运转费用低，操作、管理简单； 生物膜与废水的接触时间可通过调整转盘的转
速加以控制，对废水负荷变动的适应性强；2、缺点 Biblioteka 盘材料造价高，机械转动部件易损坏，投资
较高。 占地面积较大，散发臭气。
（见右上图）
生物转盘也 可与初沉池或 二沉池组合。
（见右下图）
第四节 生物接触氧化法
生物接触氧化法又称淹没式生物滤池。在反应器 内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料 接触，在生物膜的作用下，废水的到净化。 一、生物接触氧化池的构造
和介质接触的生物膜内部，营养和溶解氧的供应条件差，微 生物生长繁殖受到限制，好氧微生物难以生活，兼性微生物转 化为厌氧代谢方式，某些厌氧微生物恢复了活性，从而形成了 由厌氧微生物和兼性微生物组成的厌氧层。
☆ 厌氧层是在生物膜达到一定厚度时才出现的，随着生物膜 的增厚，厌氧层也随着变厚，使生物膜发生脱落和更新。
一、生物转盘的构造
盘片 水槽（氧化槽） 转轴 驱动装置
生物转盘 构造图
1、盘片
形状：多为圆形，也有多角形。 大小：直径2~3m，大的可达5m。 盘片间距：20~30mm。 材料：聚乙烯或聚苯乙烯塑料、玻璃钢、铝合金等。 盘片形式：平板、波纹板或两者的组合。
2、水槽（氧化槽）
多为半圆形，也有矩形或梯形。断面直径略大于盘片。 用钢筋混凝土或钢板制成。槽底设有排泥管。
3、转轴 4、驱动装置
一般为电动机驱动。也可用空气驱动或水轮驱动。
二、生物转盘的基本流程
转盘40%的面积浸没在废水中，低速转动（转盘的转 速0.8~3.0转/分，线速度以10~20m/min）；盘面上生物 膜的厚度与废水浓度、性质及转速有关，一般0.5~2mm。
三、生物转盘的布置形式
1、单轴单级式生物转盘
滤池较高，废水的提升费用较大，基建投资也较大。
二、二级生物滤池及其典型流程
沉淀池 *(f)）一级 二级
第三节 生物转盘
第一套半生产性的生物转盘试验装置是于1954年在德 国海尔布隆污水处理厂建成。我国从70年代初开始引进生 物转盘技术，对其开展了广泛的研究。在生活污水和城市 污水，化纤、印染、制革及造纸等工业废水都得到了应用。
3、普通生物滤池的优缺点
普通生物滤池适用于水量不大于1000m3/d的小城镇 污水或有机工业废水。
优点：处理效果好，BOD5去除率可达到95％以上； 运行稳定，易于管理，节约能源。
缺点：占地面积大，不适于处理大水量污水； 滤料易堵塞； 卫生条件差。
（二）高负荷生物滤池
1、高负荷生物滤池的构造：与普通生物滤池基本相同。 2、高负荷生物滤池的特点 优点：水力负荷高（水量大），适于处理大水量污水；
第二节 生物滤池
一、生物滤池的主要类型
生物滤池可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池和 塔式生物滤池三类。
（一）普通生物滤池 1、构造
包括四部分。 池体 滤料 布水系统 排水系统
(1)池体
多呈圆形、方形或者矩形，用砖石、混凝土砌筑。
(2)滤料
生物滤池的主体，对净化功能有直接的影响。 对滤料的要求：有较大的比表面积；较大的空隙率；较 高的机械强度；耐腐蚀性强；价格低廉。
生物膜法和活性污泥法都属好氧生物处理,但两者有所不同。
1、活性污泥法是由悬浮流动的活性污泥降解水中有机物， 生物膜法是由固着于固体介质表面上的微生物净化污水。
2、生物膜法对水质水量变化的适应性强，操作稳定性好。 3、污泥沉降性能好,不会发生污泥膨胀,运行管理较方便。 4、生物膜中的微生物不受世代时间限制，生物相更丰富。 5、污泥量比活性污泥少。 6、生物膜中的微生物难以人为控制，运行的灵活性较差。 7、设备容积负荷有限，空间效率较低。
3、生物膜的构造及生物膜的形成
(1)生物膜的构造
生物膜在结构上可分 为好氧层和厌氧层
(2)生物膜的形成
随着废水中悬浮物和微生物不断沉积在固体介质上，微生物 不断繁殖，生物膜的厚度不断增加。
和废水接触的生物膜表面，吸取营养和溶解氧容易，微生物 生长繁殖迅速，形成由好氧和兼性微生物组成的好氧层(1～ 2mm)；
五、生物转盘的新发展
1、藻类生物转盘
转盘间距加大，增加光照面，并接种经筛选的藻类， 使水中溶解氧增加，而且有去除水中N、P的作用。
2、空气驱动生物转盘
转盘外缘设空气罩，转 盘下方一侧设曝气管和扩 散器，空气吹入空气罩使 转盘转动，水中溶解氧也 增加。
3、活性污泥式生物转盘
在活性污泥曝气池的表面装 上空气驱动生物转盘而成的一 种高效、经济的处理方法。
（三）塔式生物滤池
1、塔式生物滤池的构造
微生物处理腈纶废水的塔式滤池
2、塔式生物滤池的特点
优点：塔身高（6~8m），通风条件好，供氧充足。
处理水量很大，冲刷能力强，不易发生滤池堵塞；
水力停留时间长，耐水量和水质的冲击负荷能力强； 占地面积大大缩小，卫生条件好。
缺点：出水BOD5浓度较高，常有游离细菌，适于作为二次 处理串联系统中的第一级处理设备；
因水量大，故冲刷能力较强，可防止滤池堵塞； 卫生条件较好。 缺点：因水量大，故废水净化程度低于普通生物滤池； 污泥量多于普通生物滤池。 ☆为保证出水水质，并防止滤池堵塞，进入高负 荷生物滤池的废水BOD5值必须小于200mg/L或在 运行上采用处理水回流。
3、高负荷生物滤池的基本流程
高负荷生物滤池在运行上常采用处理水回流。
蜂窝状塑料滤料
环状塑料滤料
(3)布水系统
布水系统的作用是向滤料表面均匀布水。 分为旋转式布水器和固定喷嘴式布水系统两类。 ☆若布水不均匀，会造成部分滤料负荷过大， 而另一部分负荷不足。
(4)排水系统
排水系统设在滤池的底部。
排水系统的作用是： 排除处理后的污水，
保证滤池有良好的通风 和支撑滤料。
2、普通生物滤池的基本流程