第五章 污水的生物处理—生物膜法
生物膜法ppt
生物转盘由盘片、转轴和驱动装置以及接触反应槽等部分组 成。
转盘交替地和空气与污水接触，经过一段时间后在转盘上 将附着一层栖息着大量生物的生物膜。
生物转盘具有微生物浓度高；生物相分级；泥龄长；生物 膜上的微生物食物链较长，污泥产量少等有点。
生物转盘工艺设计的主要内容是计算转盘总面积。
（四）、生物接触氧化
生物接触氧化处理技术的实质是在池内填充填料，已经充 氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速经填料。在填料上布 满生物膜，污水与生物膜接触，在生物膜上微生物的新陈代谢 功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化， 又称“浸没式生物滤池”。
三、生物膜的培养和驯化
使具有代谢活性的微生物污泥在生物处理系统中的填料上 固着生长的过程称为挂膜。挂膜也就是生物膜处理系统膜状污 泥的培养和驯化过程。
挂膜过程中回流沉淀池出水和池底污泥，可促进挂膜的早 日完成。一般有直接挂膜法和间接挂膜法。
挂膜时需要注意的事项。
四、生物膜法的运行管理
（一）生物膜系统微生物的特点及运行管理 （1）生物膜系统微生物的特点：厌氧和兼性厌氧 菌的比例高；丝状微生物数量较多；存在较高等 的微型动物；成层分布现象。 （2）生物膜系统运行中应特别注意的问题：
1.普通生物滤池
又称滴滤池，是生物滤池早期出现的类型。主要由池体、 填料、布水装置和排水系统组成。
1）填料
填料是生物滤池的主体，它对生物滤池的净化功能有直接影响。 应具备：
质坚、高强、耐腐蚀、抗冰冻；较高的比表面积；较大的孔隙 率等
2）布水装置
首要任务是向滤池表面均匀地撒布污水，适应水量的变化、不 易堵塞等
污水处理生物膜法
污水处理生物膜法标题：污水处理生物膜法引言概述：污水处理是一项重要的环境保护工作，生物膜法是一种有效的处理污水的方法。
本文将详细介绍污水处理生物膜法的原理、优势、应用范围、工艺流程和发展趋势。
一、原理1.1 生物膜法是通过生物膜中的微生物降解有机物质，净化水质的一种方法。
1.2 生物膜法利用微生物在固体表面形成的生物膜，通过降解有机物质来净化水质。
1.3 生物膜法中的微生物通过代谢作用将有机物质转化为无害的物质，从而实现水质净化的目的。
二、优势2.1 生物膜法处理效果好，能够有效去除水中的有机物质和氮、磷等污染物。
2.2 生物膜法操作简单，维护成本低，适用于中小型污水处理厂。
2.3 生物膜法具有较高的稳定性和适应性，能够适应不同水质和水量的处理需求。
三、应用范围3.1 生物膜法广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂等领域。
3.2 生物膜法也适用于农村地区的污水处理，能够有效改善农村地区的环境卫生状况。
3.3 生物膜法还可以用于景观水体和生态湿地的水质净化，保护水生态环境。
四、工艺流程4.1 生物膜法的工艺流程包括预处理、生物膜反应器、沉淀池等单元。
4.2 污水经过预处理后进入生物膜反应器，经过生物膜微生物的降解作用后，水质得到净化。
4.3 净化后的水通过沉淀池沉淀悬浮物，最终得到清澈透明的水体，可以回用或排放。
五、发展趋势5.1 生物膜法在污水处理领域具有广阔的应用前景，未来将继续发展和完善。
5.2 随着科技的进步和工艺的改进，生物膜法将更加高效、环保。
5.3 生物膜法还将与其他污水处理技术相结合，形成更加完善的污水处理体系，为环境保护作出更大的贡献。
结语：通过对污水处理生物膜法的原理、优势、应用范围、工艺流程和发展趋势的介绍，我们可以看到生物膜法在污水处理中的重要作用和潜力。
希望未来生物膜法能够得到更广泛的应用，为改善环境质量和保护水资源做出更大的贡献。
2019精品工学第五章污水的好氧生物处理一生物膜法化学
生物转盘的设计计算方法
生 物 转 盘 的 新 进 展
生物转盘的新进展
第三节 生物接触氧化法
接触氧化池构造示例
接触氧化池示例
生物接触氧化法的基本流程
接触氧化池外观图
接触氧化池反应区的构造
接触氧化法填料
新型的纤维网状填料
新型的纤维网状填料
软性纤维填料的结构 ①栓接绳 ②纤维束 ③中心绳
国内目前采用的玻璃钢蜂窝状块状滤料，孔心间距在 20mm左右，空隙率95%左右，比表面积在200m2/m3。
滤床高度同滤料的密度有密切关系
石质拳状滤料组成的滤床高度一般在1～2.5m之间。一方面是 由于孔隙率低，滤床过高会影响通风；另一方面由于太重，过 高会影响排水系统和滤池基础 结构。
塑料滤料每立方米仅重100kg左右，孔隙率高达93%～95%， 滤床高度不但可以提高，而且可以采用双层或多层构造。
池底除支撑滤料外，还要排泄滤床上的来水， 池底中心轴线上设有集水沟，两侧底面向集 水沟倾斜，池底和集水沟坡度约1％～2％。 集水沟要有充分的高度，并在任何时候不会 满流，确保空气能在水面上畅通无阻，使滤 池中空隙充满空气。
生物滤池法的流程
低负荷生物滤池又称普通生物滤池。 •优点：处理效果好，BOD5的去除率可达90%以上，出水BOD5可下降到 25mg/L以下，硝酸盐含量在10mg/L左右，出水水质稳定。 •缺点：占地面积大，灰蝇很多，影响环境卫生。
•生物膜表层生长的是好氧和兼性微生物，其厚度约2 nm。在这里，有机污染 物经微生物好氧代谢而降解，终点产物是H2O、CO2、NH3等。
•由于氧在生物膜表层已耗尽，生物膜内层的微生物处于厌氧状态。在这里， 进行的是有机物的厌氧代谢，终点产物为有机酸、乙醇、醛和H2S等。
污水处理生物膜法
生物膜法基本流程
生物膜的净化过程
生物滤池滤料上生物膜的构造
生物膜法的分类和特点
分类 生物膜法可分为充填式和浸没式 与活性污泥法相比，具有如下特点： a．微生物相复杂，能去除难降解有机物 b．微生物量大，净化效果好 c．剩余污泥少 d．污泥密实，沉降性能好 e．耐冲击负荷，能处理低浓度污水 f．操作简便，运行费用低 g．不易发生污泥膨胀 h．投资费用较大
回流对生物滤池的影响
．促使生物膜脱落 回流使水力负荷加大，冲刷作用增强，生物膜被冲刷脱落，即使有机负荷率较高也不会发生堵塞。 b．改善卫生状况 提高水力负荷率，可防止灰蝇生长和恶臭。 c．改善进水水质 回流水中含溶解氧和营养元素，能提高进水的溶解氧浓度，补充营养，稀释有毒物质，改善进水水质。 d．稳定进水 回流可缓冲原污水水质水量的变化，稳定进水。 e．增加滤床生物量 回流水含微生物，使滤池不断接种，生物量增加，去除效率得到提高。 f．回流的缺点：1回流使进水有机物浓度降低，传质速度和生物降解速度减小；2缩短污水和滤料的接触时间；3难降解物质积累；4冬天使水温下降。 g．回流的条件 在下列三种情况下应考虑回流：1进水有机物浓度高时（BODB>200mg／L）；2水量小无法维持最低水力负荷时；3污水中存在高浓度有毒物质时
污水的生物处理——生物膜法
生物膜法
概述 生物滤池 生物转盘 生物接触氧化 生物流化床 生物膜法的运行管理
生物膜法的基本原理
生物膜法利用固着生长的微生物—生物膜的代谢作用去除有机物，有厌氧和好氧两种，主要适于处理溶解性有机物。污水同生物膜接触后，溶解性有机物和少量悬浮物被生物膜吸附并降解为稳定的无机物（CO2、H2O等） 1.生物膜的形成和结构 2.生物膜法基本流程 3.生物膜的净化过程 4.生物膜法的分类 系 统
生物膜法_精品文档
• 一、生物膜法的概述
•
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。这种处理法的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。污水中的有机污染物作为营养物质，被
生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也
• —盘片的形状。一般为圆形平板，现在开始采用正多角形 和表面呈同心圆状波纹或放射状波纹的盘片；
• —盘片的直径。一般介于2.0-3.6m之间；
• —盘片的间距。盘片的间距标准值为30mm，多级转盘，前数级的间距为2535mm，后数级为10-20mm；
• —盘片材料。平板盘片多以聚氯乙烯塑料制成，而波纹板盘片则多采用聚酯 玻璃钢制成。
线速度以15-18m/min为宜。
1.
图8-32 生物转盘构造
2.工艺和维护运行方面的特点：
• a.微生物浓度高。 • b.生物相分级。 • c.污泥龄长。 • d.耐冲击负荷。 • e.产生的污泥量较少，约为活性污泥处理系统的1/2左右，在水温为5-
20℃的范围内，BOD去除率为90%的条件下，去除1kgBOD的产泥量约 为0.25kg。 • f.动力消耗低，毎去除1kgBOD的耗电量约为0.7kwh。 • g.便于维护管理。 • h.发生二次污染的现象。 • i.生物转盘的流态，应按完全混合---推流来考虑。
• ②反应器内微生物浓度高
• 单位容积反应器内的微生物量可以高达活 性污泥法的5~20 倍，不会出现污泥膨胀现 象。
• ③剩余污泥产量低
• 生物膜中食物链较长，剩余污泥产量低， 一般比活性污泥处理系统少1/4左右。
5.生物膜法
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培训讲义
生物膜中的物质迁移： 由于生物膜的吸附作用，在其表面有一层很薄的水层，称 之为附着水层。附着水层内的有机物大多已被氧化，其浓度比 滤池进水的有机物浓度低得多。由于浓度差的作用，有机物会 从污水中转移到附着水层中去，进而被生物膜所吸附。空气中 的氧也会进入生物膜。在此条件下，微生物对有机物进行氧化 分解和同化合成，产生的二氧化碳和其它代谢产物一部分溶入 附着水层，一部分到空气中去，污水从而得到净化。 由于生物膜厚度增大，致使其深层因氧不足而发生厌氧分 解，积蓄了硫化氢、氨气、有机酸等代谢产物。但供氧充足时， 仍然维持着生物膜的活性
50-60mg/l，会影响污泥絮体的形成 。 生物膜：20-30mg/L时，能降解到5-10mg/l （4）易于维护运行，节能，动力费用低
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（三）生物膜法的主要影响因素
• • • • • • • • • 生物膜法的主要影响因素有: 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
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（4）分段运行与优势菌种 分多段运行，每段繁衍于本段水质相适应的微生物 2、处理工艺方面的特征 （1）对水质、水量变动有较强的适应性
一段时间中断进水，对生物膜也不会有致命影响，通水 后易恢复 （2）污泥沉淀性良好 污泥比重较大 （3）能够处理低浓度废水 活性污泥：不适合处理低浓度的污水，若BOD长期低于
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培训讲义
二、生物膜法的主要形式
• （一）生物膜法的分类 • 生物膜法的工艺类型很多，根据生物膜反应器附着生长载 体的状态，生物反应器可以划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。流动床主要是流化床或流动床和生物转盘等， 流化床介质以流态化规律进行流动，流动床的介质的流动 是不规则，转盘与前两者不同的是其流动轨迹是固定的， 周而复始的固定的圆周。
污水处理生物膜法
污水处理生物膜法引言概述：污水处理是一项重要的环境保护工作，其中生物膜法作为一种高效的处理技术，被广泛应用于污水处理厂。
本文将详细介绍污水处理生物膜法的原理、应用、优势以及未来的发展方向。
一、原理1.1 生物膜法的基本原理生物膜法是利用微生物附着在载体上形成生物膜，通过微生物的降解作用将污水中的有机物质转化为无机物质。
生物膜法主要包括附着生物膜法和悬浮生物膜法两种形式。
1.2 附着生物膜法附着生物膜法是将微生物附着在填料、膜片等载体上，形成生物膜。
污水通过填料或膜片的间隙，微生物在载体上生长繁殖，降解污水中的有机物质。
常见的附着生物膜法包括固定床生物反应器（FBR）、生物滤池等。
1.3 悬浮生物膜法悬浮生物膜法是将微生物附着在悬浮载体上，形成悬浮生物膜。
污水通过悬浮载体的悬浮液中，微生物在悬浮载体上生长繁殖，降解污水中的有机物质。
常见的悬浮生物膜法包括活性污泥法、MBBR等。
二、应用2.1 生活污水处理生活污水中含有大量的有机物质和微生物，采用生物膜法可以高效降解这些有机物质，减少对环境的污染。
生物膜法在城市生活污水处理厂中得到广泛应用，有效提高了污水处理的效率和水质的净化程度。
2.2 工业废水处理工业废水中含有各种有机物质和重金属等污染物，采用生物膜法可以有效降解这些污染物，减少对环境的危害。
生物膜法在化工、制药、纺织等行业的废水处理中发挥了重要作用，为企业降低环境污染、提高资源利用率提供了有效的技术手段。
2.3 农业废水处理农业废水中含有大量的养分和农药残留，采用生物膜法可以有效去除废水中的有机物质和养分，减少对水体的富营养化和生态破坏。
生物膜法在农田灌溉废水处理、养殖废水处理等方面具有广阔的应用前景。
三、优势3.1 高效降解有机物质生物膜法通过微生物的降解作用，能够高效降解污水中的有机物质，使水质得到有效净化。
3.2 能耗低相比于传统的物理化学处理方法，生物膜法在能耗上更加节约，能够降低处理过程的运行成本。
污水处理生物膜法
污水处理生物膜法污水处理生物膜法是一种常用的污水处理技术，通过利用生物膜中的微生物降解有机物质，将污水中的污染物转化为无害物质，达到净化水质的目的。
下面将详细介绍污水处理生物膜法的原理、工艺流程、应用范围以及优缺点。
一、原理：污水处理生物膜法是利用生物膜中的微生物对有机物质进行降解和转化的过程。
在生物膜中，微生物通过吸附和吸附生长的方式，将有机物质附着在膜表面形成生物膜。
这些微生物通过代谢作用将有机物质降解成无害物质，同时生物膜还能够过滤掉悬浮颗粒和微生物，提高水质的净化效果。
二、工艺流程：1. 初级处理：将原始污水经过格栅、砂池等设备进行初步处理，去除大颗粒的杂质和沉淀物。
2. 厌氧处理：将初步处理后的污水进入厌氧池，通过厌氧菌的作用，将有机物质分解成有机酸温和体等。
3. 好氧处理：将厌氧池出水进入好氧池，通过好氧菌的作用，进一步分解有机酸等有机物质，并将其转化为无机物质。
4. 混凝沉淀：将好氧池出水进入混凝沉淀池，通过加入混凝剂使污水中的悬浮颗粒凝结成较大的颗粒，并沉淀到池底。
5. 生物膜反应器：将混凝沉淀池出水进入生物膜反应器，通过生物膜中的微生物对有机物质进行降解和转化。
6. 消毒处理：将生物膜反应器出水经过消毒设备进行消毒处理，杀灭残留的微生物，确保出水的卫生安全。
7. 出水处理：经过消毒处理后的水可以直接排放，也可以进一步进行处理，如深度过滤、紫外线消毒等。
三、应用范围：污水处理生物膜法广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂、农村污水处理等领域。
它适合于处理各种有机物质浓度较高的污水，如生活污水、食品加工废水、制药废水、印染废水等。
四、优缺点：1. 优点：（1）处理效果好：污水处理生物膜法能够有效地去除有机物质，使出水达到国家排放标准。
（2）占地面积小：相比传统的活性污泥法，生物膜法的处理设备占地面积较小，适合于空间有限的场所。
（3）运行成本低：生物膜法的运行成本相对较低，主要是由于生物膜的自净作用，减少了污泥处理的成本。
《污水处理生物膜法》课件
# 污水处理生物膜法PPT课件 ## 介绍 - 什么是污水处理生物膜法？ - 生物膜法的原理是什么？
生物膜的构成
基本组成元素
生物膜的基本组成元素有 微生物和底物颗粒。
膜内部结构
生物膜内部结构复杂，包 括生物颗粒、多种微生物 和胞外聚合物等。
膜面积变化
膜面积在生物膜形成和生 物膜污水处理过程中会发 生变化。
结论
应用前景
生物膜法在污水处理中有广阔的应用前景，能够有效解决水污染问题。
发展趋势
生物膜法的发展趋势包括膜材料改良、工艺优化和智能控制等方面的创新。
生物膜法在污水处理中的应 用包括城市污水、工业废水 和农村污水处理等。
处理效果
生物膜法能有效去除有机物、 氨氮和总磷等污染物，达到 环境排放标准。
生物膜法优缺点
1 优点优点， 适用于多种污水处理工艺。
生物膜法的缺点包括膜堵塞、脱落和膜外 生物膜等方面的挑战。
生物膜的形成
1
生长条件
生物膜的形成需要适宜的温度、pH值、营养物质和氧气供应。
2
生长过程
生物膜的生长过程包括吸附、微生物繁殖和胞外聚合等。
3
形成与控制
生物膜的形成和控制可以通过操作控制和生物筛选等手段实现。
生物膜法污水处理
基本流程
生物膜法污水处理的基本流 程包括进水、生物膜反应器 和出水处理。
应用范围
污水的生物处理(二)--生物膜法
第5章污水的生物处理（二）--生物膜法Attached-Growth Treatment Processes / Biofilm Processes5.1 概述（生物膜法土壤自净的人工化）生物膜法是使微生物附着在载体表面上，污水在流经载体表面过程中，污水中的有机污染物，作为营养物，为生物膜上的微生物吸附和转化，污水得到净化，微生物自身也得以繁衍增殖。
普通生物滤池生物膜法处理工艺：高负荷生物滤池?固定床：生物滤池：塔式生物滤池生物转盘淹没式生物滤池（接触氧化法）微孔膜生物膜反应器?流动床：生物流化床反应器膨胀床生物膜反应器移动床生物膜反应器?厌氧生物膜反应器：厌氧生物滤池，厌氧生物转盘，厌氧流化床、厌氧膨胀床?复合式生物膜反应器：活性污泥与生物膜结合5.1.1 生物膜的构造及其对有机物的降解（生物膜净化机理）生物膜附着与增长生物膜培养（挂膜）生物膜的形成生物膜的增长（与活性污泥相似）有机物的净化过程：从液相扩散到生物膜表面---吸附--进入到生物膜内部---分解氧化—代谢产物扩散出滤料上生物膜构造图生物膜的脱落（厌氧厚度的增加，膜的老化，逸出气体--）生物膜组成与微生物：细菌、真菌、原生动物、后生动物—稳定的生态体系。
种类分布依据水流深度（异样菌—自养菌）分解代谢与合成代谢模式图：H O，CO，NH +能量有机物+O2+能量20% 5.1.2 生物膜处理法的主要特征：1.微生物相方面微生物种类多样化：（没有强烈搅拌，泥龄长）自养菌、异样菌增殖快、增殖慢藻类、原生动物、后生动物类型广泛、种属繁多、食物链长（P200，表5-1）?生物的食物链长细菌--藻类--原生动物--后生动物长食物链使得生物膜法污泥产量低于活性污泥法1/4 ?能够存在世代时间长的微生物：硝化菌、反硝化菌生物膜法具有反硝化脱氮的功能?工艺设计上分成多段（级），形成不同的微生物优势种属分布生物膜法有利于微生物代谢功能的充分发挥2.处理工艺方面的特征?对冲击负荷（水质水量变化）有较强的适应性?污泥沉降性能好?能够处理低浓度（BOD?50-60mg/L）、低温（50-100）废水?维护管理方便?能耗低（生物滤池、生物转盘不需要人工曝气），运行费用省5.2. 生物滤池（T rickling Filter）5.2.1 概况与类型开创：1893年英国---来自于土壤自净的启示，污水喷洒滤料的发展：普通砂（间歇过滤）--块状滤料—各种塑料滤料负荷的变化：?普通生物滤池：水力负荷：1-4m3/m2.dBOD负荷：0.1-0.4kg/m3滤料.d优点：处理效果好，去除率90-95%；缺点：面积大，易于堵塞，产生滤池蝇，有臭味适宜：小水量（1000m3/d）?高负荷生物滤池：水力负荷：5-40m3/m2.dBOD负荷：0.5-2.5kg/m3滤料.d应用条件：进水BOD?200mg/L，采取出水回流优点：面积减小，不易堵塞缺点：处理水回流增加了运行费用，处理效果不如普通。
污水处理生物膜法
污水处理生物膜法污水处理生物膜法是一种常用的污水处理技术，它通过利用生物膜中的微生物对污水中的有机物进行降解和去除，达到净化水质的目的。
下面将详细介绍污水处理生物膜法的原理、工艺流程、优缺点以及应用领域。
一、原理污水处理生物膜法的原理是利用生物膜中的微生物附着在固体介质上，形成一层生物膜，通过微生物对污水中的有机物进行降解和去除。
生物膜中的微生物通过附着在介质上的方式，形成高浓度的微生物群落，提高了降解有机物的速率和效率。
二、工艺流程污水处理生物膜法的工艺流程一般包括预处理、生物膜反应器和后处理三个部分。
1. 预处理：污水进入处理系统之前，需要进行预处理，包括除砂、除油等工艺，以去除污水中的杂质和悬浮物，减少对生物膜的影响。
2. 生物膜反应器：预处理后的污水进入生物膜反应器，通过生物膜中的微生物对有机物进行降解和去除。
生物膜反应器一般采用填料式反应器或者膜生物反应器，填料式反应器中的填料提供了大量的附着面积，有利于微生物的附着和生长，膜生物反应器则通过膜的隔离作用，使污水和生物膜分离，提高了处理效果。
3. 后处理：生物膜反应器处理后的污水仍然含有一定的悬浮物和微生物，需要进行后处理，一般采用沉淀池、过滤器等工艺，将悬浮物和微生物去除，得到清澈的水体。
三、优缺点污水处理生物膜法具有以下优点：1. 处理效果好：生物膜反应器中的生物膜提供了大量的微生物附着面积，有利于微生物的生长和降解有机物，处理效果好，能够有效去除污水中的有机物和悬浮物。
2. 能耗低：相比传统的污水处理方法，生物膜法的能耗较低，不需要大量的能源投入。
3. 占地面积小：生物膜反应器的结构紧凑，占地面积较小，适合在有限空间内进行污水处理。
4. 操作维护方便：生物膜法的操作维护相对简单，只需要定期清理和维护生物膜反应器，保证其正常运行即可。
然而，污水处理生物膜法也存在一些缺点：1. 对进水水质要求高：生物膜法对进水水质要求较高，如果进水水质波动较大，可能会影响处理效果。
05排水工程-第五章生物膜法02
2、工艺流程 a、一段法部分污泥回流。 工艺1：生物滤池出水直接向滤池回流；由 二次沉淀池向初次沉淀池回流污泥，有助于 生物膜接种。 工艺2：处理水回流滤池前，可避免加大初 次沉淀池容积，生物污泥由二次沉淀池回流 初次沉淀池，提高沉淀池的沉淀效果。 工艺3：处理水和生物污泥同步从二次沉淀 池回流初次沉淀池，提高了初次沉淀池的沉 淀效果，加大了滤池的水力负荷。弊端在于 提高了初次沉淀池的负荷。 工艺4：不设二次沉淀池，提高了初次沉淀 池的效果，并使其兼行二次沉淀池的功能。 工艺5：处理水直接由滤池出水回流，生物 污泥则从二次沉淀池回流，然后两者同步回 流初次沉淀池。
3） 旋转布水器计算与设计
a、旋转布水器的直径D′=D-200mm
（ D滤池直径）
b 、布水横管的数目及其管径D〞， 布水横管可以采用钢管或铝管，横管数目一般2-4根, 管中流速v＝ 0.5～ 1.0m/s，管底离滤床表面150～ 250mm，以避免风力的影响。 c、布水横管的出水孔口数（m）、孔口直径（d）及每个孔口距池中心 的距离(ri)。 设计依据：V＞0.5m/s以及每个孔口的喷洒面积基本相等。则 m＝ 1/[1-(1-a/d)] a为最末端2个出流孔口间距的2倍，取0.08m； 出口孔径d一般10-15mm，不得小于10mm。 每个出流孔口距滤池中心的距离(ri) ri＝R（ i/m）（开平方） （中间 间距大、外侧小）R为布水半径（D′/2）， i为从池中心算起，每个孔 口的排列顺序。孔口间距一般从300mm，开始逐步减少到40mm。 d.每分钟的旋转周数n＝34.78×106/m·d2·D′ e.工作水头（包括沿程水损、局部水损，而局部水损又含孔口阻力，管 口降速水头）∴H＝h1＋h2＋h3 ，布水器所需压力为0.5～1.0m。
污水处理生物膜法
污水处理生物膜法一、概述污水处理生物膜法是一种利用生物膜进行废水处理的技术。
通过在废水处理系统中建立生物膜，利用微生物附着在膜上进行有机物和氮磷等污染物的降解和去除。
本文将详细介绍污水处理生物膜法的原理、工艺流程、应用领域和效果评价等内容。
二、原理污水处理生物膜法的核心原理是利用生物膜上的微生物附着和生长代谢作用实现废水中有机物和氮磷等污染物的去除。
生物膜是一种由微生物和多种有机和无机物质组成的复杂结构，其特点是具有较高的附着能力和附着稳定性。
通过在废水处理系统中建立生物膜，可以实现生物降解和吸附作用的协同作用，提高废水处理效果。
三、工艺流程污水处理生物膜法的工艺流程通常包括预处理、生物膜反应器和后处理三个部份。
1. 预处理：将原始污水经过格栅、沉砂池等物理处理设备进行初步固液分离和悬浮物去除，以减少对后续生物膜反应器的污染和阻塞。
2. 生物膜反应器：将经过预处理的污水引入生物膜反应器，通过生物膜的附着和生长代谢作用，将废水中的有机物、氮磷等污染物降解和去除。
常见的生物膜反应器包括生物膜接触氧化法（BIOX）、生物膜反应器（MBR）等。
3. 后处理：将经过生物膜反应器处理的废水进一步进行沉淀、过滤等处理，以去除残留的悬浮物和微生物，使处理后的废水达到排放标准。
四、应用领域污水处理生物膜法广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂、农村污水处理站等场所。
其优势在于处理效果稳定、占地面积小、运行成本低等。
此外，污水处理生物膜法还可以用于水质净化、水资源回收等领域。
五、效果评价对于污水处理生物膜法的效果评价，主要从处理效率、出水水质、运行稳定性和经济性等方面进行评估。
1. 处理效率：通过监测废水中有机物、氮磷等污染物的去除率，评估生物膜法的处理效率。
通常要求废水处理后的出水水质符合国家排放标准。
2. 出水水质：对处理后的出水进行各项水质指标的检测，包括悬浮物、COD、氨氮、总磷等。
出水水质应满足相关的环境保护要求。
污水的生物处理方法(二)生物膜法.doc
第五章污水的生物处理方法（二）——生物膜法教学要求：1)掌握生物膜法的微生物学特征和工艺特征2)掌握高负荷生物滤池、曝气生物滤池、塔式生物滤池以及生物转盘三相传质和工艺运行特点。
3)掌握生物接触氧化特点及其工艺设计第一节概述生物膜——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→兼氧→厌氧的生物处理系统而得到净化的生物处理技术。
一、生物构造及其对有机物的降解1 生物膜的构造特征生物膜(好氧层＋兼氧层＋厌氧层)＋附着Array水层(高亲水性)。
2 降解有机物的机理1)微生物：沿水流方向为细菌——原生动物——后生动物的食物链或生态系统。
具体生物以菌胶团为主、辅以球衣菌、藻类等，含有大量固着型纤毛虫（钟虫、等枝虫、独缩虫等）和游泳型纤毛虫（楯纤虫、豆形虫、斜管虫等），它们起到了污染物净化和清除池内生物（防堵塞）作用。
2)污染物：重→轻(相当多污带→α中污带→β中污带→寡污带).3)供氧：借助流动水层厚薄变化以及气水逆向流动，向生物膜表面供氧。
4)传质与降解：有机物降解主要是在好氧层进行，部分难降解有机物经兼氧层和厌氧层分解，分解后产生的H2S，NH3等以及代谢产物由内向外传递而进入空气中，好氧层形成的NO3－－N、NO2－－N等经厌氧层发生反硝化，产生的N2也向外而散入大气中。
5)生物膜更新：经水力冲刷，使膜表面不断更新（DO及污染物），维持生物活性（老化膜固着不紧）。
二、生物膜的主要特征1 微生物相方面的特征1)参与净化反应微生物多样化；2)食物链长，污泥产率低；3)能够存活世代较长的微生物；4)可分段运行，形成优势微生物种群，提高降解能力。
2 工艺方面的特征1)对水质水量变动有较强适应性；2)污泥沉降性能好，宜于固液分离；3)能处理低浓度污水；4)易于维护管理、节能。
环境监测第5章 生物膜法
组成：生物膜一般由细菌、真菌、原生动物、后生动物、藻类以 及蠕虫、昆虫幼虫组成。具体生物以菌胶团为主、辅以球衣菌、 藻类等，含有大量固着型纤毛虫（钟虫、等枝虫、独缩虫等）和 游泳型纤毛虫（楯纤虫、豆形虫、斜管虫等），它们起到了污染 物净化和清除池内生物（防堵塞）作用。 污染物：分层降解。 供氧：借助流动水层厚薄变化以及气水逆向流动，向生物膜表面 供氧。 传质与降解：有机物降解主要是在好氧层进行，部分难降解有机 物产－物N经经由兼厌内氧氧向层层外和发传厌生递氧反而层硝进分化入解，空，产气分生中解的，后N好产2也氧生向层的外形H而成2S散的，入NNOH大33气等－中以N。及、代NO谢2 生物膜更新：经水力冲刷，使膜表面不断更新（DO及污染物）， 维持生物活性（老化膜固着不紧）。
影响生物膜法污水处理效果的主要因素
进水底物的组分和浓度 营养物质 有机负荷及水力负荷 溶解氧 生物膜量 pH 温度 有毒物质
生物膜法污水处理特征
1）微生物相方面的特征：
a、参与净化反应微生物多样化。与活性污泥法相比，膜 法具有更好的生物多样性，生物膜固着在载体上时间长或 生物平均停留时间（泥龄）长，其除细菌广泛存在外，世 代时间长、比增殖速度小的微生物，如硝化菌等也大量存 在，此外，丝状菌，藻类众多，线虫、纤毛虫、轮虫以及 昆虫等也都较广泛地存在。
b、食物链长，污泥产率低。生物膜的生物中动物性营养所 占比例较大，能栖息高营养水平的生物，其在捕食性纤毛 虫，线虫之上还栖息有寡毛类和昆虫，因而污泥少。
c、能够存活世代较长的微生物，在生物膜法中，θc与污水 的停留时间无关，因此硝化细菌等可以增值（特别是在冬 季低温）。
d、可分段运行，形成优势微生物种群，提高降解能力。
影响生物滤池性能的主要因素
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5.2 生物膜法的基本概念
5.2.2.生物膜的载体：为生物膜提供附着生长固 定表面的材 料称为载体。 （1）有机载体：PVC、PE、PS、PP、各类树 脂、塑料、纤维以及明胶等。其中有机高分子类 载体适用于悬浮态完全混合工艺，塑料类适用于 固定床或混合工艺； （2）无机载体：沙子、碳酸盐类、各种玻璃材 料、沸石类、陶瓷类、矿渣、活性炭等。具有机 械强度高，化学性质相对稳定的特点，可提供较 大的比表面积，但密度较大，使其在悬浮生物膜 反应器中的应用受到限制。
2、处理工艺方面的特征 （1）耐冲击负荷， 对水质、水量变动有较强的适应 性 。若一段时间中断进水，对生物膜也不会有致命 影响，通水后易恢复 （2）污泥沉淀性良好，易于沉降分离。
剥落下来的生物膜无机成分高，比重较大
（3）微生物量多，处理能力大，净化功能强 生物膜含水率低，单位反应器容积内的生物量可高达 活性污泥的5~20倍。
5.1 概述
6.70年代新的反应器以独特的优势受关注。如生 物转盘、曝气生物滤池、淹没式生物流化床等 7.近年，复合式生物膜反应器出现。 5.1.2生物膜法反应器的类型及主要技术现状：固 定床、流动床 1.生物转盘：用于硝化、反硝化的研究取得进展 2.生物接触氧化：1971年日本首创，近20年得到 广泛应用 3.生物流化床：70年代初期在美国和日本得到研 究与应用 4.微孔膜生物反应器：近几年人们关注的革新的 生物膜反应器 5.复合式生物膜反应器：序批式膜生物反应器
5.4.2 普通生物滤池 ：又称滴滤池
1、构造特征: 见图14-3（p465）
（1）池体：
形状：在平面上多为方形、矩形或圆形；
池壁材料：多由砖石筑造，有孔和无孔之分 （通风）
池壁作用：高出滤料0.5-0.9米，具有维护滤料的作用。
池底作用：支撑滤料和排除处理后的出水。 （2）滤料：生物膜的载体 质坚，稳定性好 适于生物膜附着 适于污水的流动 有较高的比表面积有较大的孔隙比 就地取材
5.3生物膜的增长及动力学
3.线性增长期（活性污泥没有）：即生物膜在载体表 面以恒速率增加。特点： （1）出水底物浓度不随生物量的积累而显著变化； （2）好氧速率保持不变； （3）在载体表面形成了完整的生物膜的三维结构。 Mb=Ma + Mi 此阶段生物膜总量的积累主要源于非活性物质，原因： 1）可剩余有效载体体表面饱和； 2）随着生物膜中细菌密度的增长，禁锢作用变得较 为明显； 3）有毒或抑制产物的积累，使部分活性生物量受到 抑制或丧失了其生理活性。
5.1 概述
5.1.3发展趋势： 1.微生物在载体表面的固定机理； 2.提高反应器的净化功能 3.生物膜微生物的增长及底物去除动力学和生物 膜微生物的能量代谢。 4.节能与自动化。
5.2 生物膜法的基本概念 5.2.1生物膜的形成构造及其净化机理
5.2.1.1形成构造： （1）形成——污水流经载体表面时，通过微生物 与向载体表面输送的物质结合固定化而实现。一 系列物理、化学和生物过程综合作用的结果。即： 1）废水中有机分子向生物膜附着生长的载体输 送； 2）废水中的浮游微生物细胞在载体表面的不可 逆吸附； 3）生长在生物膜内部的微生物对废水中的营养 物的利用与氧化分解。
（3）塔式生物滤池 ：径高比1：6～1：8，H=26 米，通风良好，解决占地， （4）曝气生物滤池
5.影响生物滤池性能的主要因素 （1）滤池高度：滤床上层，污水中有机物浓度较 高，微生物繁殖速率高，种属较低级，以细菌为 主，生物膜量较多，有机物去除速率较高，随着 滤层深度的增加，微生物由低级到高级，种类逐 渐增多，生物膜从多到少。类似污染河流在自净 过程中的生物递变。
生物膜 厌氧 好氧
附 着 水 层
流 动 水 层 CO2
BOD H2O NH3 滤 料 O2 BOD H2O BOD CO2 BOD
CO2 空
气
O2 CO2
H2S NH3 CO2
图18-1
生物滤池滤料上生物膜的构造（剖面图）
5.2 生物膜法的基本概念
5.2.1.2净化有机物机理 空气中氧溶解于流动水层中； 污水中有机物由流动水层传递到附着水层，再进入生 物膜； 微生物代谢有机物。 （1）生物膜表面积大，能大量吸附水中有机物 （2）有机物降解主要是在生物膜表层0.1-2mm的好氧 生物膜内进行 （3）多种物质的传递过程： 空气 流动水层附着水层生物膜微生物呼吸 污染物由流动水层附着水层生物膜生物降解
优点：增大水力负荷，促进生物膜的脱落，防止滤池 堵塞或滋生蚊蝇；稀释污水，降低有机负荷并借以 均化、稳定进水水质；可向生物滤池连续接种，促 进生物膜的生长；增加进水溶解氧，改善进水的腐 化状态。 缺点: 缩短了废水在滤池中的停留时间；降低入流污 水的有机物浓度，降低传质和有机物的去除；冬天 使池中水温降低；增加能耗，增大运行费用。 （4）供氧：一般来自大气，靠自然通风供给。其影 响因素为自然拔风和风力。若供氧不足，生物膜的 好氧层厚度较小。
5.４ 生物滤池
5.４.1生物滤池的概念 1.工作原理：污水长时间以滴状喷洒在块状滤层料的表面上 在污水流经的表面就会形成生物膜，待生物膜成熟后，栖 息在生物膜上的微生物即摄取流经污水中有机物作为营养， 从而使污水得到净化。该净化过程包括污水中复杂的传质 过程、氧的扩散与吸收、有机物的分解与微生物的代谢等 各种过程。 2.分类： （1）早期生物滤池（普通生物滤池） 水量负荷低，（1-4m³ /m² .d）；BOD负荷0.1-0.4kg/m³ .d （2）高负荷生物滤池：５－40 m³ /m² .d）； 限制进水 BOD浓度〈200mg/l） ；回流水水量负荷提高3.0倍至 40m³ /m² .d;BOD负荷上升至0.5-2.5kg/m³ .d
（2）负荷： a：水力负荷：单位面积的滤池或单位体积的滤 料每日处理的废水量。若太大，则流量大，接触 时间短，净化效果差，否则滤料不能完全利用， 冲刷作用小。 b：有机负荷：单位时间内供给单位体积滤料的 有机物料。不能超过生物膜的分解能力，否则影 响出水水质。 （3）回流：多用于高负荷生物滤池的运行系统， 若进水有机物浓度过高；水量很少，无法维持在 最小经验值以上；废水中某种有机污染物在高浓 度时有可能抑制微生物的生长等情况考虑出水回 流。
5.3生物膜的增长及动力学
4减速增长期：生物膜在某一质量与膜厚上达到稳 定的过渡期。体现在： 1）生物膜增长与水力剪切作用形成动态平衡； 2）水中悬浮物浓度增高 3）末期，生物膜质量与厚度趋于稳定值。 5生物膜稳定期：生物膜新生细胞与由于物理力所 造成的生物膜损失达到平衡。存在时间很短，与 运行条件如底物供给浓度、剪切力等有关。
5.2 生物膜法的基本概念
（2）生物膜生长阶段——潜伏期、生长期 （3）生物膜特性——高度亲水的物质，同时也是 微生物高度密集的物质 （4）食物链：有机污染物----细菌----原生动物（后 生动物） （5）生物膜成熟标志——生物膜沿水流方向分布， 在其上由细菌及各种微生物组成的生态系统及其 对有机物的的降解功能都达到了平衡和稳定状态。 ２０－３０天 （6）构造：好氧层：好氧微生物和兼性微生物 厌氧层：厌氧微生物和兼性微生物
5.3生物膜的增长及动力学
结论：
１）在动力学增长末期，活性生物量达到最大值， 在生物膜反应器中液相达到稳定状态，此时生物 膜较薄，一般不超过５０ μｍ； ２）在生物膜稳定期末，生物膜达到其稳定状态， 此时生物膜可达数百μｍ。
5.3.dt）/x （1）生物膜最大比增长浓度 （2）生物膜平均比增长浓度 2.底物比去除速率：
5.2 生物膜法的基本概念
微生物代谢产物 H2O附着水层流动水层 CO2 、H2S、NH3水层溢入空气中
（4）厌氧层与好氧层的关系 厌氧层不厚时，与好氧层平衡，稳定 厌氧层增厚时，代谢产物高于好氧层 （5）理想生物膜法的状况——减缓老化，避免厌氧 层 过分生长，加快好氧层更新，不使膜集中脱落。
第五章
污水的生物处理——生物膜法
5.1 概述 生物膜法与活性污泥法平行发展的一种污水处理技术 方法实质：微生物附着在滤料或某些载体上，并在其 上形成膜状生物污泥-----生物膜 5.1.1生物膜法的历史及发展： 1.1865年德国科学家发现生物过滤作用； 2.1893年英国将污水喷洒在粗滤料上，作为膜生物反 应器的生物滤池问世； 3.20世纪20—30年代建造了许多生物膜反应器（以生 物滤池为主）； 4.40—50年代生物滤池逐渐被活性污泥取代的趋势； 5.60年代，波纹板状、列管状、蜂窝管状有机人工填
5.3生物膜的增长及动力学
5.2.1生物膜的增长过程（与活性污泥增长作对比） 1.潜伏期或适应期：持续时间决定于进水底物浓度及 载体表面特性。 2.对数期或动力学增长期：决定生物膜反应器内底物 的去除效率及生物膜自身增长代谢的功能。有机物、 溶解氧及其他营养物的供给超过了消耗的需要，因 此附着微生物以最大速度在载体表面生长。膜厚可 达几十个微米。现象 1）生物膜多聚糖及蛋白质产率增加； 2）有机物降解速率高； 3）大量溶解氧被消耗； 4）生物膜量显著增长。
（3）布水装置 1）首要任务——向滤池表面均匀布水 2）特征：适应水量的变化，不易堵塞和易于清通以及 不受风、雪影响。 3）布水装置 普通生物滤池的布水装置多采用固定喷 嘴式： ① 投配池：内设虹吸装置，污水流入投配池内，达到 一定高度时，虹吸装置开始作用，污水泄入布水管道。 （调节作用） ②布水管道：敷设在滤池表面下0.5~0.8米，在其上装 有一系列排列规矩、伸出池面0.15~0.20米的竖管，在 竖管顶端安装喷嘴。 ③喷嘴：均匀布水的作用，喷水周期5-8min 优点：运行方便，宜于管理和受气候的影响较小； 缺点：需要水头较大，20m
5.3生物膜的增长及动力学
6脱落期： 特点：出水悬浮物浓度增高，影响出水水质。 底物降解过程受影响，底物去除率低。 影响脱落的因素： 内因：厌氧菌营养耗尽而死亡，其附着力降低， 很快脱落；气态代谢产物不断逸出，破坏了好氧 层生态的稳定，使二者失去了平衡，生物膜老化； 气态产物的积累，将膜顶起 外因：重力、水流的冲刷作用，加大水量，则冲 刷力增大；进水中含有抑制或毒性物质。