第7章生物膜法—BAF设计计算例题
曝气生物滤池 BAF
BAF工艺的构造—反冲洗布水
反冲洗布水系统：
反冲洗系统必须： ①有足够的水头； ②在BAF的整个过水断面上分布均匀。
BAF工艺的构造—布水系统
除采用上述的滤板、滤头配水方式外，也有小型的曝 气生物滤池采用穿孔管配水(管式大阻力配水方式)的形式。 曝气生物滤池一般采用管式大阻力配水方式，其形式 如下图所示。
LOGO
BAF工艺的构造—滤料
Ni
滤料种类 陶粒
石英砂 炉渣 焦炭 沸石
几种滤料的物理性质比较 比表面积/(m2/g) 总孔体积(cm3/g) 3.99~4.11
0.76 0.91 1.27 0.46
0.103
0.0165 0.0488 0.063 0.0269
BAF工艺的构造—滤料
所选滤料与BAF运行方式密切相关：
以上两种BAF均可以升流式或降流式运行
3、DN-BAF运行方式
曝气管道设置在滤层内部（滤层曝气式）。 曝气管道将整个滤床分割成好氧和缺氧两个区域， 通过将部分出水回流至滤池底部，使BAF以An/O 工艺方式运行。 在好氧区充分实现有机物的氧化降解和氨氮的 硝化，在缺氧区通过出水回流及进水中输入的有 机底物实现反硝化，从而实现脱氮功能。
曝气生物滤池
BAF工艺
——环境工程：袁艳
LOGO
Ni
一、概述
曝气生物滤池(biological aerated filter)简称 BAF，是20世纪80年代末90年代初在普通生物滤池 的基础上发展而来的，被称为第三代生物膜法工艺。 该工艺是综合了传统生物膜法工艺和快滤池工艺的 运行特征，为适应不断提高的排放标准以及废水的 资源化回用率而研究和开发出来的。
目前，普遍使用的滤料粒径为2.0~8.0mm。 当处理废水的SS较高时，粒径不宜小于2.0~4.0mm。
污废水处理试题--生物膜法
污水处理工（生物膜法）试题分析一、判断题1、生物膜法的剩余污泥产量低，一般比活性污泥处理系统少1/4左右。
（√）2、在温度高的夏季，生物膜的活性受到抑制，处理效果受到影响；而在冬季水温低，生物处理效果最好。
（×）3、经生物滤池处理后的污水不需再设二次沉淀池进一步处理，可直接排放。
（×）4、当采用生物转盘脱氮时，宜于采用较小的盘片间距。
（×）5、生物膜法的挂膜阶段初期，反应器内充氧量不需提高；对于生物转盘，盘片的转速可稍慢。
（√）6、生物滤池的布水器转速较慢时生物膜不受水间隔时间亦较长，致使膜量下降；相反，高额加水会使滤池上层受纳营养过多，膜增长过快、过厚。
（√）7、生物膜法挂膜工作宣告结束的标志是，出水中亚硝酸下降，并出现大量硝酸盐。
（√）8、生物滤池处理难降解的有机废水，不需增加滤池的级数或采取出水回流等措施。
（×）9、生物转盘工艺的转盘分级越多，分级效果越好。
（×）10、污水的生物膜处理法与活性污泥法一样是一种污水好氧生物处理技术。
（√）11、生物膜法不适用于处理高浓度难降解的工业废水。
（×）12、生物滤池处理出水回流的目的是为了接种生物膜。
（×）13、生物膜法与活性污泥法相比，参与净化反应的微生物种类少。
（×）14、生物膜法中的食物链一般比活性污泥短。
（×）15、接触氧化法无需设置污泥回流系统，也不会出现污泥膨胀现象。
（√）16、生物接触氧化是一种介于活性污泥与生物滤池两者之间的生物处理技术，兼具两者的优点。
（√）17、污水的生物膜处理法是一种污水厌氧生物处理技术。
（×）18、生物膜法处理污废水时，生物膜厚度介于1-3mm较为理想。
（×）19、生物膜法刚开始时需要有一个挂膜阶段。
（√）20、生物膜处理系统中，由于微生物数量较多，食物链较长，因此与普通活性污泥法相比，该方法剩余污泥产量较多。
第7章生物膜法—BAF设计计算例题
127.5 31.88 75% 项目 进水水质 出水水质 去除率 COD(mg/L) 200 60 70% BOD (mg/L) SS (mg/L) 80 24 70% 氨氮(mg/L) 30 24 20%
表2
项目 进水水质 出水水质 去除率 COD(mg/L) 60 30 50%
第7章 污水好氧生物处理—生物膜法
第12节 曝气生物滤池设计计算例题
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在C/N曝气生物滤池中TKN将转化成氨氮，使得污水中实际的氨氮浓 度升高。根据试验结果，在C/N曝气生物滤池处理生活污水时，滤池污 水中的实际氨氮量约为45mg/l，出水要求氨氮量为24mg/l，则氨氮部分 硝化每天的需氧量为： RN=Q×4.57N0=40000×4.57×(45-24)=3838.8kg 则去除污水中BOD的需氧量和氨氮部分硝化的需氧量（标态）合计为： ΣR= R0+ RN=3121.04+3838.8=6959.84kg 当滤池氧的利用率为 EA=30%时，从滤池中逸出气体中含氧量的百分率 Qt 为：
第7章 污水好氧生物处理—生物膜法
第12节 曝气生物滤池设计计算例题
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在本工程中，经水解（酸化）池每天进入C/N滤池的污水量Q=40000m3/d， 在C/N曝气生物滤池中，每天所要求去除的BOD5的重量为： ΔWBOD=（Q· ΔCBOD）/1000 式中： ΔWBOD—在曝气生物滤池中每天需去除的BOD重量，单位kg/d； Q—每天进入曝气生物滤池的废水量，单位m3/d； ΔCBOD—进出曝气生物滤池的BOD浓度差，单位mg/l； 代入数据后，则： ΔWBOD= （ Q· ΔCBOD ） ÷1000=〔40000× （ 127.5-31.88 ） 〕÷1000=3824. （kg/d） 取BOD有机负荷qBOD=1.8kgBOD/m3滤料· d，则所需滤料体积计算如下： V滤料=ΔWBOD÷qBOD=3824.8÷1.8=2124.9 (m3) 采用COD有机负荷进行校核： 当滤料体积为2124.9m3时，每天经C/N曝气生物滤池去除的COD的重量为： ΔWCOD=（Q· ΔCCOD）/1000 式中： ΔWCOD—在曝气生物滤池中每天需去除的COD重量，单位kg/d； Q—每天进入曝气生物滤池的废水量，单位m3/d； ΔCCOD—进出曝气生物滤池的COD浓度差，单位mg/l；
关生物膜层数的计算
（二）有关生物膜层数的计算：双层膜＝2层细胞膜；1层单层膜＝1层细胞膜＝1层磷脂双分子层＝2层磷脂分子层。
（三）有关光合作用与呼吸作用的计算：1．实际（真正）光合速率=净（表观）光合速率＋呼吸速率（黑暗测定）：①实际光合作用CO2吸收量=实侧CO2吸收量＋呼吸作用CO2释放量；②光合作用实际O2释放量=实侧（表观光合作用）O2释放量＋呼吸作用O2吸收量；③光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄生产量—呼吸作用葡萄糖消耗量。
④净有机物（积累）量=实际有机物生产量（光合作用）—有机物消耗量（呼吸作用）。
2．有氧呼吸和无氧呼吸的混合计算：在氧气充足条件下，完全进行有氧呼吸，吸收O2和释放CO2量是相等。
在绝对无氧条件下，只能进行无氧呼吸。
但若在低氧条件下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；吸收O2和释放CO2就不一定相等。
解题时，首先要正确书写和配平反应式，其次要分清CO2来源再行计算（有氧呼吸和无氧呼吸各产生多少CO2）。
（四）遗传定律概率计算：遗传题分为因果题和系谱题两大类。
因果题分为以因求果和由果推因两种类型。
以因求果题解题思路：亲代基因型→双亲配子型及其概率→子代基因型及其概率→子代表现型及其概率。
由果推因题解题思路：子代表现型比例→双亲交配方式→双亲基因型。
系谱题要明确：系谱符号的含义，根据系谱判断显隐性遗传病主要依据和推知亲代基因型与预测未来后代表现型及其概率方法。
1．基因待定法：由子代表现型推导亲代基因型。
解题四步曲：a。
判定显隐性或显隐遗传病和基因位置；b。
写出表型根：aa、A_、XbXb、XBX_、XbY、XBY；IA_、IB_、ii、IAIB。
c。
视不同情形选择待定法：①性状突破法；②性别突破法；③显隐比例法；④配子比例法。
d。
综合写出：完整的基因型。
2．单独相乘法（集合交并法）：求①亲代产生配子种类及概率；②子代基因型和表现型种类；③某种基因型或表现型在后代出现概率。
解法：①先判定：必须符合基因的自由组合规律。
生物膜法习题课
实验前准备工作及注意事项
熟悉实验原理
了解生物膜法的基本原 理和实验目的，明确实 验步骤和操作要点。
准备实验材料
准备所需的实验器材、 试剂和生物膜样品，确 保实验顺利进行。
实验室安全
遵守实验室安全规定， 佩戴实验服、手套和护 目镜等个人防护用品。
仪器校准
对实验所需的仪器进行 校准，确保测量结果的 准确性。
生物膜法习题课
汇报人：XX
目录
• 生物膜法概述 • 生物膜法基础知识 • 生物膜法工艺与设备 • 生物膜法实验操作与技巧 • 生物膜法应用案例分析 • 生物膜法前沿技术与发展趋势
01 生物膜法概述
生物膜法定义与原理
生物膜法定义
生物膜法是一种利用附着在固体表面的生物膜来处理废水中的有机污染物的方 法。生物膜由微生物群体及其分泌的胞外多聚物组成，具有吸附、降解有机物 的功能。
易于维护管理，动力 消耗低；
耐冲击负荷能力强。
剩余污泥的产量少；
生物膜法工艺优缺点分析
缺点 需要较多的填料和支撑结构，基建投资较大；
生物膜内层往往出现厌氧状态，影响处理效果；
生物膜法工艺优缺点分析
生物膜更新脱落时易堵塞滤料，增加水头损失； 运行管理较活性污泥法复杂。
04 生物膜法实验操作与技巧
生物膜内传质强化
研究生物膜内物质传递机 制，通过改变膜结构、引 入添加剂等手段强化传质 过程。
生物膜污染控制
探究生物膜污染形成机制 ，开发有效的清洗和再生 技术，延长生物膜使用寿 命。
未来生物膜法技术发展趋势预测
多元化发展
随着新材料、新工艺的不断涌现 ，生物膜法技术将呈现多元化发 展趋势，形成多种技术并存、互
在实验过程中，及时记录各项实验数据，如 生物膜厚度、通量、截留率等。
生物膜法典型工艺计算例题 文档资料
。 表面积153m2/m3，a' ? 0.9, b' ? 5.1mg / m2 ? d
答：（1）基本设计参数计算 生活污水和工业废水总水量：
Q ? 80000 ? 100 ? 2000 ? 10000 (m 3 / d ) 1000
（1）基本设计参数计算 生活污水和工业废水总
?
2000
?
10000 (m3 / d )
生活污水和工业废水混合后的BOD浓度为：
?S 0
?
2000 ? 300 ? 80000? 15 10000
?
180(mg / L)
（2）接触氧化池个数和尺寸计算 弹性填料总体积：
第7章 生物膜法
? 1. 人口80000人，排水定额100L/人?天，
BQ后O=采2D0用50为0接m1触53g/d氧/人，化?其天法B，处O另D理5有为，一3采0工0用m厂鼓g/L风，曝混气合，
出水BOD 供气量。
5=20mg/L
，求池体尺寸，理论
高条度件3m：，容分积两负池荷，Nv正=3方kg形BO结D构/m，3?填d，料填比料 表面积153m2/m3，a'=0.9kgO 2/kgBOD ， b'=7.2mgO 2/m2?d，EA=20% 。
A ? 5250 ? 2100(m2 ) 2.5
若采用6个滤池，每个滤池面积为：
A1
?
2100 6
?
350 (m2 )
滤池直径为：
D ? 350 ? 4 ? 21(m)
?
（3）供氧量计算 整个系统供氧量包括降解BOD的需氧量和生物膜内源呼吸需氧量两部分。总供氧量为：
第7章 生物膜法—BAF计算
W=Q·Sr/1000Nw=[20000× （ 153-20 ） ]/(1000×3)=886.7 m3
在曝气生物滤池的运行过程中，曝气不仅提供微生物所
需的溶解氧，还起到了对滤料层的紊动，促进微生物膜
的脱落和更新，防止滤料堵塞，有利于污水中有机物和
微生物代谢产物的扩散传递。同时对于上向流生物滤池
来说，由于空气的携带作用，使进水中的SS被带入滤床
深处，对SS的截留起到了生物过滤作用。
第5章 污水好氧生物处理—生物膜法
R=0.82×（△BOD/BOD）+0.32×（X0/BOD） (1-8) 式中：R—单位质量的BOD所需的氧量，无量纲（kg/kg）
△BOD—滤池单位时间内去除的BOD量，kg； BOD—滤池单位时间内进入的BOD量，kg； X0—滤池单位时间内进入的悬浮物的量，kg；
第5章 污水好氧生物处理—生物膜法
水力负荷： q= Q/ A·24= 20000/221.7×24=3.76 m3/m2·h
第5章 污水好氧生物处理—生物膜法
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第11节 曝气生物滤池工艺设计
2．供气量的计算与供气系统的设计 （1）微生物需氧量（R）
根据理论研究和实践经验，对于除碳滤池总结出曝气 生物滤池中微生物的需氧量（R）可用下式计算出：
取配水室高度h1=1.2m，承托层高度h2=0.3m， 清水区高度h3=1.0m，超高h4=0.5m，则滤池总高度为： H0=H+h1+h2+h3+h4=4+1.2+0.3+1+0.5=7m
生化工艺对比选择
7、MSBR(改良型SBR)MSBR 是80 年代后期发展起来的技术，目前其中的专利技术归美国芝加哥附近的Apua AEROBIC SYSTEM .Inc 所有。
MSBR 是连续进水、连续出水的反映器，其实质是A/A/O 系统后接SBR，因此具有A/A/O 的生物脱氮除磷功能和SBR 的一体化、流程简洁、控制灵活等优点。
MSBR系统原理图见图5.1.3.3-6。
现将MSBR 系统的运营原理简介如下：污水进入厌氧池，回流活性污泥在这里进行充足放磷，然后污水进入缺氧池进行反硝化。
反硝化后的污水进入好氧池，有机物在这里被好氧分解、活性污泥充足吸磷后再进入起沉淀作用的SBR 池，澄清后的污水被排放，此时另一边的SBR 在1.5Q 回流量的条件下进行反硝化、硝化，或起静置预作用。
活力污泥一方面进入浓缩区进行浓缩，上清液直接进入好氧池，而浓缩污泥则进入缺氧池，一方面可以进行反硝化，另一方面为先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐，为随后的厌氧释磷提供更为有利的条件。
在好氧池与缺氧池之间有1.5Q 的回流量，以便进行反硝化。
图5.1.3.3-6 MSBR 工艺流程图由其工作原理可以看出，MSBR 是具有同时进行生物除磷及生物脱氮的污水解决工艺。
采用MSBR 工艺时需注意以下几个问题：（1）设备的运用率较低，这是SBR 工艺的通病，MSBR 工艺虽经多次改善，设备的运用率仍仅有74%。
（2）污水厂成功业绩欠缺，特别是大型污水厂采用MSBR 工艺的更少，国内投入运营的MSBR 工艺的污水厂较少。
（3）MSBR 工艺中污泥浓缩池，工艺计算中规定在30min 内将污泥浓度提高近3 倍（例如从2.4g/L 浓缩到7g/L），由于浓缩池底部布置欠妥，污泥堆积无法避免，因此池内MLSS 浓度无法平衡。
（4）进入好氧池有4Q，其中1.5Q 回流至缺氧池，1.5Q 通过SBR 池回流至污泥浓缩池，1.0Q 通过SBR 池沉淀排出，因此好氧池内流向较紊乱，如何控制1.0Q 从沉淀段排出是有问题的。
BAF计算书
想办法填写此数据。 烷基苯磺酸盐
想办法填写此数据。 硫化物（以S 计） 想办法填写此数据。 NaCl
注：1）有的资料认为含油浓度为15~20mg/l，可满足生物处理和二沉池澄清的要求； 2）表中所列容许浓度为持续性浓度（一般按日平均浓度计）。 1.2 出水要求 出水要求见表1.2。 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 指标 Q CODCr BOD5 总硬度 TP TN NH3-N PH HCO3硫化物 ClSO42铁 TDS oil SS0 T 总碱度 Cu2+ Mn CO32+ Zn Mo Se Mg Co Ca Na 出水要求一览表 单位 数据 m3/h 200 mg/l 20 mg/l 5 mg/l（以CaCO3计） 5 mg/l mg/l mg/l —— 7.5 mg/l 23.79 mg/l（以S2-计） mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l ℃ 40 mg/l（以CaCO3计） 9 mg/l mg/l mg/l 0.02 mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 表1.2 备注
碳氧化曝气生物滤池（C池）
降解污水中含碳 有机物
滤池表面水力负荷（滤速），m/h BOD负荷，kgBOD/(m .d) 空床水力停留时间，min 滤池表面水力负荷（滤速），m/h BOD负荷，kgBOD/(m3.d) 硝化负荷，kgNH4-N/(m3.d) 空床水力停留时间，min 滤池表面水力负荷（滤速），m/h
注：1 设计水温较低、进水浓度较低或出水水质要求较高时，有机负荷、硝化负荷、反硝化负荷应取下限值； 2 反硝化滤池的水力负荷、空床停留时间均按含硝化液回流水量确定，反硝化回流比应根据总氮去除率确定。 根据《石油化工污水处理设计规范》GB50747-2012中表5.9.4的规定，BAF的主要设计参数见表2.1-2。 表2.1-2 炼油污水生物膜法反应池主要设计参数 类别 CODCr容积负荷，NV,kg/(m3.d) NH3-N容积负荷，NV,kg/(m3.d) 处理效率，% 生物接触氧化池（脱碳并硝化） 0.4 ~ 0.6 0.05 ~ 0.12 85 ~ 95 生物接触氧化池（脱碳） 0.6 ~ 1 —— ~ —— 85 ~ 95 曝气生物滤池 1 ~ 2 0.2 ~ 0.8 70 ~ 80 注：去除率高时设计负荷应取低值。 根据《化学工业污水处理与回用设计规范》GB50684-2011中8.3.1的规定，BAF的主要设计参数见表2.1-3。 表2.1-3 曝气生物滤池主要设计参数 类别 BOD5容积负荷，NV,kg/(m3.d) NH3-N容积负荷，NV,kg/(m3.d) 脱碳 2 ~ 4 —— ~ —— 硝化 ~ 0.3 ~ 0.8 反硝化 —— ~ —— 0.8 ~ 4 4.9333 m/h。 注：污水通过滤料层高度的空塔停留时间不宜小于45min。也就是说，本工程中运行滤速不应小于：
生物膜法—BAF设计计算例题共30页文档
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
Hale Waihona Puke END16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
(高考生物)生物膜法讲义
（生物科技行业）生物膜法讲义生物膜法生物膜法属于好氧生物办理方法。
他是依赖固着于固体介质表面的微生物来降解有机污染物质。
当含有大批有机污染物的污水连续不停地经过某种固体介质表面时，在介质的表面上会渐渐生长出各样微生物，当微生物的质（活性）与量（数目）积累到必定程度，便形成了生物膜。
生物膜内部主假如由细菌、真菌、原生动物、后生动物和一些藻类构成。
当污水与生物膜接触时，污水中的有机物，作为微生物的营养物质，被微生物所摄入，污水获得净化，微生物自己也在生殖、生长。
生物膜法实质是污水土壤自净的人工增强过程，这类方法既古老，又是发展中的生物处理技术。
早在 1893 年英国在实验室中成功地应用了生物膜技术，并于1900 年应用于污水办理领域。
利用生物膜净化污水的装置称为生物膜反响器。
迄今为止，属于生物膜办理法的反响器有生物滤池（包含一般生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池）、生物转盘、生物流化床及生物接触氧化等。
第一节生物膜的结构及净化机理一、生物膜的结构及其净化原理生物膜法净化污水的原理可用图（12-1 ）来说明。
污水流过固体介质（滤料）表面经过一段时间后，固体介质表面形成了生物膜，生物膜覆盖了滤料表面。
这个过程是生物膜法办理污水的初始阶段，亦称挂膜。
关于不一样的生物膜法污水办理工艺以及性质不一样的污水，挂膜阶段需 15~30 天；一般城市污水，在 20 ℃左右的条件下，需30 天左右达成挂膜。
从图（ 12-1 ）中能够看出， 固体介质 （滤料） 表面外，生物膜厌氧好氧 层层BOD滤 NH 3 O 2BODH 2S NH 3O 2CO 2O 2H 2 OBODH 2OBODCO 2 O 2CO 2挨次由厌氧层、好氧层、附着水层、流动水层构成了生物图12-1 生物滤池滤料上生物膜的结构（剖面图）膜降解有机物的结构。
降解有机物的过程实质就是生物膜与水层之间多种物质的迁徙与微生附流着动 水水物生化反响过程。
因为生物膜的吸附作用，其表面附着着一层很薄的水层，称之为附着水层。
生物膜法习题课
为什么生物转盘能够提高处理效率？ 生物转盘系统的特征？ 生物接触氧化池的构造？ 生物接触氧化技术的特征？ 试述生物接触氧化技术对填料的要求。 生物接触氧化池的形式？ 生物流化床提高处理效率的原因？ 生物流化床构造？ 生物流化床分类？ 三相流化床特征？ 计算题
生物膜法与活性污泥法相比较: 生物膜法与活性污泥法相比较: 优点： 优点： 生物膜上微生物的食物链较长，污泥产量少并且污泥 沉降性能好，宜于固液分离； ； 能够存活世代时间较长的微生物，有利于硝化作用； ， 对水质水量变动有较强适应性； 易于维护管理、节能； 能处理低浓度污水。 缺点： 缺点： 活性污泥法为人工强化三相传质，膜法趋向浓度差扩 散传质，传质效果较活性污泥差，处理效率较活性污 泥差； 适于工业废水处理站和小规模生活污水厂。
升流式厌氧污泥床反应器是集生物反应与沉淀于一体 升流式厌氧污泥床反应器 的厌氧反应器。 构造： 构造：进水配水系统、反应区、三相分离器、集气室、 处理水排出系统。 特点： 特点： 反应器内污泥浓度高；有机负荷高；水力停留时间短； 反应器内设三相分离器，被沉淀区分离的污泥能自动 回流到反应区，一般无污泥回流设备；简化了工艺， 节约了投资和运行费用；无混合搅拌设备；污泥床内 不填载体，提高了容积利用率，节省造价及避免堵塞 问题。
塔式生物滤池能够提高处理效率的原因：塔式生物滤 塔式生物滤池能够提高处理效率的原因 池内部通风情况非常好，污水从上向下滴，水流紊动 强烈，污水、空气和滤料上的微生物膜接触充分，充 氧效果良好，污染物传质速度快，有助于污染物质的 降解。另外由于水力负荷高，生物膜更新较快，并且 在滤层内部有明显的分层现象，每一层都繁育着适合 该层污水特征的微生物，更有助于有机污染物的降解 和去除。 生物转盘的构造：盘片、接触反应槽、转轴和驱动装 生物转盘的构造 置。 生物转盘能够提高处理效率的原因： 生物转盘能够提高处理效率的原因：微生物浓度高， 达40-60g/L，F/M=0.05-0.1，并且生物相分级，每级 上生长着适于流入该级污水性质的生物相，这种现象 对微生物的繁育和有机污染物的降解非常有利。
曝气生物滤池的设计-资料
在无脱氮要求的情况下，滤池底部的水可直接排出系统， 一部分留作反冲洗之用。如果有脱氮要求，出水需进入下一级 后置反硝化柱，同时需外加碳源。一般情况下在单个 BIOCARBONE滤池中不能同时取得理想的硝化/反硝化效果。
随着过滤的进行，滤料表面新产生的生物量越来越多，截 留的SS不断增加，在开始阶段水头损失增加缓慢，当固体物质积 累达到一定程度，在滤层上部形成表面堵塞层，阻止气泡的释 放，从而导致水头损失迅速上升，很快达到极限水头损失，此 时应立即进行反冲洗再生，以去除滤床内过量的生物膜及SS，恢 复处理能力。
图a的工艺本质上和图b的工艺没有较大区别，图b 的工艺更适合于固体杂质多、产泥量大的原水，经过 水解可减少初级处理的产泥量，减少清泥费用。
2.3.3除C/硝化/反硝化工艺
如图C流程可以达到脱N的目的。原水经过水解预处理去除SS等固 体杂质，进入BAF滤池，在BAF滤池中去除有机污染物，同时将NH3— N氧化为NO3—N，BAF滤池出水的一部分回流进入水解池，利用进水 中的C源，实现反硝化。回流比R一般为100～300%，该工艺是基于 A/O思想开发。
⑵硝化型（N曝气生物滤池）
硝化型曝气生物滤池主要对污水中的氨氮进 行硝化，故称为N曝气生物滤池，适用于仅需要 进行硝化反应的场合(即排放标准只对氨氮有做 要求而对总氮则无规定) 。
在该段滤池中，供气较为充足整个滤床处于 好氧状态，由于进水中的有机物浓度较低，异养 微生物较少，优势生长的微生物为自养性硝化菌， 将污水中的氨氮氧化成硝酸氮或亚硝酸氮。
该技术不仅可用于污水处理厂的三级精处理和水体 富营养化处理，而且广泛地适用于城市污水、小区生活 污水、以及各类的工业废水处理。随着研究的深入，曝 气生物滤池从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺，具 有去除SS、COD、BOD5、硝化、脱氮除磷的作用。
注册环保工程师考试教程-生物膜法
滤床
对滤料的要求：① 比表面积大，空隙率 高─使生物膜充分生长，便于空气自由流通， 与废水接触面积大
② 隋性，无抑制生物作用，物、化性 质稳定
生物膜的净化过程和机理
1、生物膜的传质过程 2、生物氧化过程 3、生物膜的生长与脱落
生物膜的传质过程
在生物膜法中，包括底物、空气和代谢产物在水流与生 物膜之间的传递过程，如图5-3-1所示。
① 空气 透入深度的影响因素：O2在膜中的扩散系数；固液
界面的O2浓度；生物膜内O2的利用速率。因此，当有 机物浓度、流量一定，好氧层厚度就基本一定。
主要的生物膜法反应器类型有：生物滤池 (滴滤池)，生物转盘，生物接触氧化法，生 物流化床、曝气生物滤池等。
不同类型的生物膜法的差异在于反应器 (构筑物)的构造和运行方式不同，其基本净 化机理(工作原理)是相同的。
生物滤池
7.1.1 生物滤池的基本流程与构造 7.1.2 高负荷生物滤池 7.1.3 生物滤池的设计计算 7.1.4 滤池的运转管理与优缺点
ห้องสมุดไป่ตู้
生物膜的传质过程
②有机物 当颗粒较大时，先通过吸附作用，然后
经外酶水解后释放。 渗透深度的影响因素：扩散系数、浓度、
降解速率 ③代谢产物 好氧层：CO2、H2O、NH3、NO3-等
通过生物膜向外扩散； 厌氧层：H2S、CH4等
生物膜的生长与脱落
①生物膜的生长 通过同化作用生长，膜成熟的标志为： —生物膜沿水流方向垂直分布； —生物膜内的生态系统及去除有机物的功能稳定 对城市污水，15~20℃时约需培养50天左右
第七章 生物膜法
型式
立体波纹 板
孔径 (mm) 3065
4085
比表面积 (m2/m3)
198
空隙率 (%)
90
150
93
50100
113
96
19
201
98
25
蜂窝状
32
153
99
122
99
36
98
99
重量 (kg/m3)
70 60 50 36~38 26~28 21~23 20~22
环境与资源学院环境科学与工程系 Environment Science & Engineering
2、生物膜法的主要特点
（1）微生物方面的特征：本质特征 1)、微生物种类多样化； 2)、生物膜上微生物的食物链较长； 3)、能够存活世代时间较长的微生物
环境与资源学院环境科学与工程系 Environment Science & Engineering
(2)工艺运行特征
1)、适应性强（对水质、水量等的变化）； 2)、剩余污泥的沉降性能良好，易于分离； 3)、能够处理低浓度污水——原因？； 4)、易于维护运行，运行费用少。
什么是“生物膜法”？
定义：以生物膜作为去除废水中污染物的主体的工艺，通称 为生物膜法工艺；
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；
起源：土壤自净过程的人工化和强化；
处理对象：废水中溶解性和胶体状的有机物及氮素污染物； 如：生活污水或城市废水；以及某些工业废水；
分类：
生物滤池； 生物转盘； 生物接触氧化工艺； 生物流化床;等
5、供氧
一般是自然通风；
影响滤池自然通风的主要因素：
①池内温度与气温之差； ②滤池高度； ③滤料空隙率及风力等； ④滤池堵塞也会影响通风。
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第12节 曝气生物滤池设计计算例题
代入数据后，则： ΔWCOD=（Q·ΔCCOD）÷1000=〔40000×（200-60）〕÷1000=5600 （kg/d） 实际上，C/N曝气生物滤池内的COD有机负荷为： qCOD=ΔWCOD÷V滤料=5600÷2124.9=2.64 kgCOD/m3滤料·d 所以，C/N曝气生物滤池内的实际COD有机负荷小于6 kgBOD/m3滤 料·d，满足要求。
第12节 曝气生物滤池设计计算例题
在曝气生物滤池的计算中，BOD有机负荷是单位容积的滤 料上的微生物在单位时间内所能处理的有机物数量。BOD有 机负荷的确定与被处理水的可生化性以及被处理水中的污染物 质有关，也与处理出水的水质要求有关。对于可生化性较好的 工业废水，因一般不考虑脱氮问题，曝气生物滤池的作用主要 用于去除有机物，所以曝气生物滤池的BOD有机负荷一般在 3 ～ 6kgBOD/m3 滤 料 ·d ， COD 有 机 负 荷 一 般 在 6 ～ 10kgCOD/m3 滤 料 ·d ， 空 塔 水 力 负 荷 一 般 在 3 ～ 5m3/(m2·h)。而对于城市生活污水，考虑到硝化脱氮对有机 负荷的要求，其BOD有机负荷一般控制在1～3kgBOD/m3滤 料·d范围内，当BOD有机负荷超过3kgBOD/m3滤料·d时， 其同步硝化作用受到抑制，所以对需要进行除碳和同步硝化的 C/N曝气生物滤池进行计算时，其BOD有机负荷的选取一般 小 于 3kgBOD/m3 滤 料 ·d ， 而 其 COD 有 机 负 荷 一 般 控 制 在 6kgCOD/m3 滤 料 ·d 以 下 ， 空 塔 水 力 负 荷 一 般 为 1.5 ～ 3.5m3/(m2·h)之间。
24
30
12.75
12
50%
60%
50%
氨氮(mg/L) 30 24 20%
氨氮(mg/L) 24 9.6 60%
第12节 曝气生物滤池设计计算例题
1．C/N曝气生物滤池的计算 C/N曝气生物滤池将水解（酸化）池出水中的碳化有机物
进行好氧生物降解，并将TKN转化为氨氮并进行氨氮的部分 硝化。
包括缓冲配水室、曝气系统、承托层和滤料层、出水系统、 反冲洗系统等的计算。
Q—每天进入曝气生物滤池的废水量，单位m3/d； ΔCBOD—进出曝气生物滤池的BOD浓度差，单位mg/l； 代入数据后，则： ΔWBOD= （ Q·ΔCBOD ） ÷1000=〔40000× （ 127.5-31.88 ） 〕 ÷1000=3824.（kg/d） 取BOD有机负荷qBOD=1.8kgBOD/m3滤料·d，则所需滤料体积计算如下： V滤料=ΔWBOD÷qBOD=3824.8÷1.8=2124.9 (m3) 采用COD有机负荷进行校核： 当滤料体积为2124.9m3时，每天经C/N曝气生物滤池去除的COD的重量为： ΔWCOD=（Q·ΔCCOD）/1000 式中： ΔWCOD—在曝气生物滤池中每天需去除的COD重量，单位kg/d； Q—每天进入曝气生物滤池的废水量，单位m3/d；
第12节 曝气生物滤池设计计算例题
在 本 工 程 中 ， 经 水 解 （ 酸 化 ） 池 每 天 进 入 C/N 滤 池 的 污 水 量 Q=40000m3/d，在C/N曝气生物滤池中，每天所要求去除的BOD5的重量 为： ΔWBOD=（Q·ΔCBOD）/1000 式中： ΔWBOD—在曝气生物滤池中每天需去除的BOD重量，单位kg/d；
一般来说，曝气生物滤池内的滤料层高度H滤料在2.5～4.5m之间。在水 力负荷一定的条件下，滤料层高则污水与微生物的接触时间长，出水效果 好，但相对所需鼓风机的压头也较高，能耗相对也大；滤料层低则污水与 微生物的接触时间短，出水效果相对差些，但所需鼓风机的压头也低些， 能耗相对也小些。根据国内外已建成运行的曝气生物滤池实际情况，本工 程取滤料层高度H滤料=3.7m，则曝气生物滤池的截面积S截面计算如下： S截面= V滤料÷H滤料=2124.9÷3.7=574.3m2
第12节 曝气生物滤池设计计算例题
进水水质 出水水质 去除率
进水水质 出水水质 去除率
表1 C/N池水质表
COD(mg/L)
BOD (mg/L)
SS (mg/L)
200
127.5
80
60
31.88
24
70%
75%
70%
表2 N池水质表
COD(mg/L)
BOD (mg/L)
SS (mg/L)
60
31.88
考虑到单座滤池面积过大将会增加反冲洗时的供水、供气量，同时不利 于布水、布气的均匀，所以本设计中将C/N曝气生物滤池分为8格，则每 格截面积为574.3÷8=71.8m2。
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第12节 曝气生物滤池设计计算例题
本设计每格截面按正方形布置，则每格尺寸应为8.47x8.47m，实际取 8.5x8.5m。
当滤池总截面积为574.3 m2时，空塔水力负荷复核如下： 实际q水力=Q÷S截面=40000÷574.3÷24=2.9m3/ m2·h,满足要求。 为考虑进入滤池的废水均匀流过滤料层，在滤料承托层下部设计有缓冲配 水室，其高度H配水一般为1.2～1.5m，考虑到滤头和配水室内布水、布气管 的安装方便，以及便于配水室的清洗，本工程取H配水=1.5m，并在配水室池 壁考虑设置检修人孔；另外，考虑到滤池反冲洗时滤料的膨胀，在滤料层上 部保证有0.8～1.0m的清水区，本工程取清水区高度H配水=1.0m；滤池的超 高取H超高=0.5m,承托层高H承托=0.3m，则滤池的总高为： H= H滤料+H配水+ H清水+ H超高+ H承托=3.7+1.5+1+0.5+0.3=7m 污水在曝气生物滤池滤料层高度中的空塔停留时间t=3.7÷2.9=1.28hr， 而根据运行经验，滤池在装满滤料后废水在滤料层中的实际停留时间约为空 塔停留时间的1/2左右，即0.64hr。