第五章生物膜法

（1） A SO Q 150 600 6000 2 m
LA 15
LA=15gBOD5/m2·d。P224 （2） m 0.64A 0.64 6000 615 片 2 2
D 2.5
取620片
D＝2.5m
采用4轴4级生物转盘，平均每轴155片。 （3）取a=0.02m，b=0.005m硬聚氯乙稀板，K=1.2
L m(a b) K 4.65m
(4) δ＝0.2m V (0.294 ~ 0.335) ( D 2 )2 L
0.32 ( 2.5 2 0.2)2 4.65 12.5m 3
净有效容积V1
V1 (0.294 ~ 0.335) ( D 2 )2 ( L mb) 10.4m 3
（2）氧化槽 断面直径比转盘略大； （3）转轴和驱动装置 轴长≤7.6m,转轴中心在水面150mm以上； 通常采用有减速装置的电动机，也可采用水轮 驱动或空气驱动。 三、生物转盘法工艺流程 1、基本流程
废水
生物转盘工艺流程.swf
初沉池
生物转盘
二沉池
出水
2、根据转盘和盘片布置形式，分为单轴单级、单 轴多级和多轴多级式。(P223)
3、净化过程
去除污染物是一个吸附、稳定的复杂过程。
二、影响生物膜法处理效果的主要因素（P194) 进水底物组分和浓度： 营养物质：BOD5:N:P=100:5:1。 有机负荷及水力负荷： 有机负荷，kgBOD5/[m3(滤床).d]； 水力负荷，m3/[m2(滤床).d]，m/d，又称滤率； 溶解氧：2.0mg/L左右 生物膜量:生物膜厚度与密度 pH值：6～9 温度：5～40℃ 有毒物质：如酸、碱、重金属、有毒有机物。
习题与思考题： P245书：1、2、3、4、7、8、10(交作业）
一、概述
第三节 生物转盘
生物转盘.swf
1、净化原理（P221）
净化机理与生物滤池相同。
2、特点：无堵塞，净化效果好；能耗低；占地面 积较大；有气味产生，对环境有一定影响；
二、生物转盘构造
（1）转盘 由盘片组成，直径2～3m，当盘片总面积 较大时，分组安装，一组称一级。
（3）滤床面积和个数
V A h
A——滤池表面积，m2；h——滤床高度，m。 根据滤池总面积和滤池个数，计算单池面积，确 定滤池直径或边长。 Q q 核算水力负荷。 A 城镇污水滤池负荷取值，表13－4，P215书； 回流式滤池水力负荷，表13－5，P216书； (4)其他构造要求(P216) 底部空间高度≥0.6m；自然通风孔总面积大于滤 池表面积的1％。池底有集水沟、总排水沟，冲洗底 部排水渠措施。
V (0.294 ~ 0.335) ( D 2 )2 L
δ――盘片边缘与处理槽内 壁的间距，m， δ＝200～400mm。 净有效容积V1
V1 (0.294 ~ 0.335) ( D 2 )2 ( L mb)
δ
r/D＝0.1时，取0.294； r/D＝0.06时，取0.335。
初沉池
一级 滤池
二级回流生物滤池流程图
3、塔式生物滤池 第三代生物滤池 高度达20m之多，采 用回流措施、塑料 滤料。 有机负荷、水力负 荷高，生物相分层 明显；滤池不易堵 塞，占地面积小。
塔式生物滤池.swf
四.影响生物滤池性能主要因素（P207) 1、滤池高度：随着滤床深度增加，微生物种类增多， 个体数量减少。处理效率随滤床高度增加。 2、负荷 水力负荷：m3/m2· d，又称滤率，m/d； 有机负荷：kgBOD5/m3· d。 3、回流（P210)
第五章 生物膜法
第一节 基本原理
第二节 生物滤池
第三节 生物转盘法
第四节 生物接触氧化法
第五节 生物膜法的进展(自学）
第一节 基本原理 一、生物膜结构及净化机理(P191) 1、生物膜的形成、结构
（1）形成过程 污水在填料表面流动，微生物在填料表面生长繁 殖，一段时间后，细胞胞外多聚物使微生物细胞形 成的纤维状缠结结构，称为生物膜。 生物膜以微生物为主，包含微生物及其产生的胞 外多聚物和微生物吸附的无机物、有机物,具有较强 的吸附和生物降解性能。 形成条件：①营养物质；②微生物;③起支撑的载 体—填料或滤料；
三、生物膜法污水处理特征(P196) 1、微生物方面的特征 （1）微生物种类丰富，食物链长。 （2）存活世代时间较长的微生物，有利于不同 功能的优势菌群分段运行。
2、工艺方面特征 (1)耐冲击负荷； (2)适合低浓度污水的处理； (3)剩余污泥量少； (4)管理简单，运行费用少。
一、概述
第二节 生物滤池
（2）结构（P191)
由好氧层和厌氧
层组成，厚度
2mm左右。
图13-1 生物滤池滤料上生物膜基本结构
2、生物膜组成
•细菌与真菌：对有机物的氧化分解起主要作用； •原生动物与后生动物：作为指示生物； •滤池蝇：以微生物及生物膜为食料，可抑制生物 膜的过度增长，使生物膜保持活性； •藻类：仅限于生物膜表层的很小部分，对污水净 化作用不大。
SO Q 10000 (2.35 1) 200 3 V 10 10 3 3350m 3 LV 2.0
设h=1.5m,
3350 A 2233m 2 1.5
采用5个滤池
D
2233 A1 447m 2 5
4 A1
4 447 23.8m 3.14
2、研究进展
（1）空气驱动式生物转盘
空气驱动生物转盘.swf
(2)与沉淀池合建的生物转盘
与平流沉淀池合建的生物转盘.swf
(3)与曝气池组合的生物转盘
作业：P245书第11题。
第四节 生物接触氧化法 一、概述(P228)
又称淹没式曝气生 物滤池。填料浸没 在水中，污水与生 物膜接触过程中， 污染物质被吸附、 氧化分解。
（3）核算滤率
10000 2.35 1) ( q 15m / d 2233 满足要求
3、旋转布水器计算（自学） 包括：（1）布水横管数量（一般2或4根）和直 径；（2）布水管上的孔口数和孔在布水管上的 位置；（3）布水器的转速。
六、生物滤池的运行
1.挂膜方法 异步培养驯化：先培养出生物膜，再驯化。 接种同步培养驯化：生物膜的培养和驯化同步进行。 2.适用范围：小城镇、边远地区；工业废水。
转盘分级 串联运行 能显著提 高出水水 质和水中 溶解氧的 含量。 级数≤4。
生物转盘的布置.swf
四、生物转盘设计计算(P224)
1、转盘总面积A
SO Q A LA
S0－－进水BOD5，mg/L；
Q －－处理水量，m3/d，
LA－－转盘BOD5面积负荷，g/(m2·d）。 2、盘片数(m)
A 0.64 A m 2 D D2 2 4
旋转布水器.swf
固定式布水系统
3.排水系统
组成：排水假底、集 水沟。 作用：收集出水和生 物膜、保证通风、支 撑滤料。
图13-7生物滤池排水系统示意图
三、生物滤池法工艺流程 1、基本流程（普通生物滤池）
进水 初沉池 生物 滤池 二沉池 出水
特点：处理效果好，但水力负荷低，滤料易堵 塞，占地面积大； 适用于水量≤1000m3/d的城镇污水。
混合后BOD5
2000 2200 80000 20 So 600mg / L 10000
设回流后进水BOD5=200mg/L,
600Q 30QR (Q QR )200
QR 600 200 R 2.35 Q 200 30 （2）滤池个数和尺寸计算
设LV=2.0kgBOD5/m3· d，（P215，表13－4）
r――中心轴与槽内水面距离，m，r≥150mm；
5、转轴转速n0
6.37 V1 n0 (0.9 )(r / min) D Q1
Q1－－每个处理槽的设计水量，m3/d，
V1――每个处理槽容积，m3；
例：某小区Q=600m3/d, BOD5=150mg/L，水温16℃， 要求出水BOD5≤20mg/L，设计生物转盘相关参数。
板 状 填 料
球 状 填 料
蜂窝状填料
立体弹性填料
例某城镇人口80000人，排水定额100L/人· d， BOD5为20g/人·d。某工厂排水量2000m3/d， BOD5=2200mg/L。拟混合后采用回流式生物滤池处理， 要求出水BOD5≤30mg/L。 解：（1）基本设计参数计算
80000 100 Q 2000 10000 m 3 / d ) ( 1000
二、生物滤池构造
1.滤床及池体： 滤床由滤料组成，滤料是 微生物生长的载体。 滤料性能要求： 比表面积大；使污水以液 膜状态流过生物膜；足够 的空隙率；生物化学稳定 好性；机械强度高、价格 低廉。
生物滤池构造.swf
2.布水设备： 作用：使污水均匀分布在整个滤床表面。 类型：旋转布水器和固定布水器系统
提高滤率;防止滤池蝇产生；降低滤池进水污染物 浓度；调节和稳定进水。 塔式滤池进水BOD5＞500mg/L，出水需回流。
4、供氧 依靠自然通风供氧；主要影响因素是滤床自然拨风 和风速。池内外温度Leabharlann Baidu越大，通风条件越好。
五、生物滤池设计计算（P215)
1、设计计算内容 • 滤池类型选择：现多采用高负荷滤池。 • 滤池流程选择：①是否设初沉池；②采用几级滤 池；③如采用回流，确定回流方式、回流比。 下述情况应回流：①人流污水bCOD＞400mg/L；② 水量很小，无法维持水力负荷率在最小经验值以下 时；③污水中含抑制微生物生长的污染物。 • 确定滤池个数和滤池尺寸； • 二沉池设计； • 布水设备计算。
图13-34接触氧化池构造图
兼有活性污泥法和生物膜 法的特点。
二、生物接触氧化池构造
空气
稳定水层
出水渠
出水
池体 填料 进水
格栅支架
布气装置 进水装置 排泥
1、池体:设 置填料、布水 布气装置和支 承填料的支架。
图13-34 接触氧化池构造示意图
2、填料
对微生物无毒害、易挂 膜、质轻、强度高、抗 老化、比表面积大、孔 隙率高。
2、高负荷生物滤池 （1）交替式二级生物滤池
运行中每个 生物滤池交替 作为一级和二 级滤池使用。
（2）回流式生物滤池(处理水回流,P207）
初沉池 生物 滤池 生物 滤池 二沉池
加强初沉池生物絮凝作用。
初沉池
二沉池
增大生物滤池水力负 荷，促进生物膜更新。 二级 滤池 二沉池
单级回流生物滤池流程图
D――转盘直径，m；
3、污水处理槽有效长度L
L m( a b ) K
a――盘片净间距，m；进水端25～35mm，出水 端10～20mm；
b――盘片厚度，m； （视材料强度确定。
硬聚氯乙稀板：3～5mm, 玻璃钢：1～2.5mm， 金属板：＜1mm） K――系数，取1.2。
4、废水处理槽有效容积（V）
2、滤池尺寸、个数确定（P215) （1）滤床总体积(书上公式错误)
S0－污水进滤池前的BOD5，mg/L； LV－容积负荷，kgBOD5/m3· d。（表13-4，P215)
Q －－进入滤池的流量，m3/d；
QS0 V 10 3 LV
回流式生物滤池，流量为 Q(1 R ) ，R根据经验确定； （2）滤床高度 低负荷滤池：h=2m； 回流滤池：h=1.0～1.8m； 塔式生物滤池：h=8m～12m，每层高≤2m。
工程实例
广东省肇庆市蓝带啤酒厂，年产20万T蓝带啤酒。蓝 带啤酒厂污水处理站设计污水处理量为6000m3/d，设 计污水水质为： COD＝3000mg/L，BOD5=800 mg/L，SS＝300mg/L， 色度＝100，pH＝6～9，温度40℃。 要求处理后出水水质达到广东省污水排放标准的二 级二类标准。 COD≤110 mg/L，BOD5≤50 mg/L，SS≤100 mg/L， 色度≤80，pH＝6～9。
(5) (6)
B D 2 2.5 2 0.2 2.9m
总宽 2.9 4 11.6m
6.37 V1 n0 (0.9 ) D Q1 6.37 10.4 (0.9 ) 2.1r / m in 2.5 150
三、生物转盘应用和研究进展（P226) 1.应用：工业废水和小城镇污水的处理。