生物流化床技术简介.
生物流化床
MBFB核心
美国西雅图环境科技公司研发的涤饵DECLEAN无机陶瓷膜系统，是在普通陶瓷膜研究的基础上，通过高科技 改造，减少膜污染，大大提高膜通量，有效克服了无机陶瓷膜在水处理中应用的两个最大障碍（价格昂贵、膜通 量小），使无机陶瓷膜应用于水处理成为可能。
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5、PAC的生物再生作用，活性炭表面生物膜对吸附的有机物具有氧化分解作用，可通过生物降解恢复活性炭 吸附能力，实现PAC的生物再生，在MBFB系统中，高强度的三相传质、混合、紊流、剪切和活性炭颗粒之间的摩 擦作
MBFB特点
1、活性炭粉长期使用，勿需更换或再生； 2、三相传质混合，反应效率高； 3、载体不流失； 4、载体流化性能好； 5、氧的转移效率高； 6、污染物高度富集，生物量大； 7、对微污染水处理效果好。
原理
先将对废水中主要污染物有降解作用的微生物，通过一定的方式固定在一定粒度的载体（如砂、玻璃珠、活 性炭等）上；空气和待处理的废水从反应器底部同向进入，通过控制气、液两相的流速，使流化床反应器内载有 生物体的载体呈流化状态；废水中的污染物与生长在载体上的微生物接触反应，从而将其从废水中降解、去除。 在反应器顶部，通过分离装置实现三相分离，澄清的废水从溢流槽排出 。
生物B特点
目录
02 原理 04 MBFB机理 06 MBFB核心
生物流化床是以砂、活性炭、焦炭一类的较小的惰性颗粒为载体充填在床内，载体表面被生物膜覆着，污水 以一定流速从下向上流动，使载体颗粒处于流化状态。废水自下向上流过砂床使载体层呈流动状态，从而在单位 时间加大生物膜同废水的接触面积和充分供氧，并利用填料沸腾状态强化废水生物处理过程的构筑物。构筑物中 填料的表面积超过3300m2/m3填料，填料上生长的生物膜很少脱落，可省去二次沉淀池。床中混合液悬浮固体浓 度达8000-mg/L，氧的利用率超过90%，根据半生产性试验结果，当空床停留时间为16-45分钟时BOD和氮的去除 率均大于90%，此时填料粒径为1mm，膨胀率为100%，BOD负荷16.6kg(BOD5)/( m3·d)。生物流化床工艺效率高、 占地少、投资省，在美、日等国已用于污水硝化、脱氮等深度处理和污水二级处理及其他含酚、制药等工业废水 处理。
养殖水环境工程学实验课件生物流化床
目 录
• 生物流化床概述 • 生物流化床的原理与技术 • 生物流化床的实验操作 • 生物流化床的案例分析 • 生物流化床的未来发展与挑战
生物流化床概述
01
定义与特点
定义
生物流化床是一种高效、低耗的废水处理技术，通过在流化床中填充生物填料， 使微生物在填料表面生长形成生物膜，实现对废水中污染物的降解。
案例三：某科研机构的生物流化床研究项目
研究目的
深入探究生物流化床在养殖水环境工程中的原理 和应用效果，为实际工程提供理论支持。
研究成果
该科研机构成功研发出新型生物流化床填料，提 高了生物膜的生长速率和污染物的降解效率；同 时，研究还发现了生物流化床在应对不同水质条 件下的优化运行策略。
研究方法
通过实验模拟、数值模拟和实际应用相结合的方 式，全面评估生物流化床的性能。
案例二：某污水处理厂的生物流化床处理工艺
污水处理类型
生活污水和工业废水
生物流化床设计
采用活性污泥法与生物膜法相结合的处理工艺，通过生物 流化床实现高效脱氮除磷。
处理效果
生物流化床能够显著提高污水处理效率，降低出水的总氮 、总磷等污染物指标，满足国家排放标准。
社会效益
该污水处理厂的生物流化床处理工艺有效改善了周边水环 境质量，减少了水体富营养化现象，为当地居民提供了良 好的生活环境。
未来展望
未来生物流化床技术将朝着高效、 低耗、环保的方向发展，同时与其 他废水处理技术的结合也将成为研 究热点。
生物流化床的原理与
02
技术
生物流化床的原理
01
生物流化床是一种利用生物技术处理废水的高效水处理设备，其原理基于微生 物在流化床中的生长和代谢，通过微生物的作用将废水中的有机物转化为无害 的物质，从而达到净化水质的目的。
科技成果——生物流化床技术
科技成果——生物流化床技术适用范围适用于高浓度、难降解有机废水的处理。
成果简介废水的流化床生物处理是继流化床技术在化工领域广泛应用之后发展起来的。
生物流化床技术是使废水通过流态化并附着生长有生物膜的颗粒床，使废水中的基质在床内同均匀分散的生物膜相接触而获得降解去除。
生物流化床是一种生物强化处理技术，使得它在微生物浓度、传质条件、生化反应速率等方面较同类技术优异。
无特定条件限制，与上下游技术的匹配性好。
技术效果（1）生物流化床中小粒径的载体提供了微生物附栖生长的巨大比表面积，使得反应器内能维持较活性污泥法系统高得多的微生物浓度，从而使反应器的容积提高到10kg/（m3·d）以上。
（2）生物就能化床的流态化操作无论是氧化还是基质的传递速率均较固定床和活性污泥系统有明显的提高。
在高浓度难降解有机废水的处理方面尤能体现其独特的优势。
（3）反应器体系中维持高于普通生物处理工艺的5-10倍的生物量。
（4）与活性污泥法工艺相比，生物流化床工艺具有较强的抗冲击负荷能力，而且不存在污泥膨胀的问题。
（5）反应器运行过程中带出体系的微生物较少，反应器内不会因为生物量的累积而引起体系的阻塞。
运营成本（1）建设成本一次性投入费用：视处理水量大小，较同类技术一次性投入低。
（2）吨水处理费用与同类技术相比，吨水处理费用低廉。
（3）后期无需维护应用情况（1）内蒙古美方煤焦化有限公司240万吨焦炭酚氰废水处理系统，2016年投入运行。
（2）山东巨铭能源有限公司100万吨焦炭炭酚氰废水处理系统，2017年投入运行。
（3）山东铁雄冶金科技有限公司300万吨焦炭酚氰废水处理系统，2017年投入运行。
（4）广东韶钢180万吨焦炭酚氰废水处理系统，2010年投入运行。
以上用户运行效果良好，出水水质均达到间排标准。
市场前景生物流化床技术在多家焦化、印染、造纸等厂家应用非常成功，该技术受限因素少，与上下游技术的匹配性好，市场容量大，目前在同类技术中占有率低，故而具有非常广阔的推广前景。
一、生物流化床工艺优缺点
一、生物流化床工艺优缺点生物流化床技术起始于20世纪70年代初，是一种新型的生物膜法工艺，生物流化床将普通的活性污泥法和生物膜法的优点有机结合在一起，并引入化工领域的流化技术处理有机废水。
生物流化床是以微粒状填料如砂、活性炭、焦炭、多孔球等作为微生物载体，将空气（或氧气）、废水同时泵入反应器，使载体处于流化状态，反应器内固、液、气充分传质、混合，污水充氧和载体流化同时进行，通过载体表面上不断生长的生物膜吸附、氧化并分解废水中的有机物，颗粒之间剧烈碰撞，生物膜表面不断更新，微生物始终处于生长旺盛阶段，高效地对废水中污染物进行生物降解。
容积负荷高，占地面积小由于BFB采用颗粒、甚至粉末填料，比表面积大，故流化床内能维持极高的微生物量（40-50g/l）；由于生物膜表面不断更新，微生物始终处于高活性状态，加之良好的传质条件，废水中的基质在反应器中与均匀分散的生物膜充分接触而被快速降解去除。
BFB容积负荷可高达6-10kgBOD/m3.d，是一般活性污泥法高10～20倍。
耐冲击负荷能力强，能适应各种污水在BFB中，污水和填料之间充分循环流动、传质混合，使反应器具有极大的稀释扩散能力，废水进入反应器后被迅速地混合和稀释；BFB生物膜更新速度快，使其保持着良好的生物活性，废水中的基质在反应器中与均匀分散的生物膜充分接触而被迅速降解而被稀释，从而对负荷突然变化的影响起到缓冲作用；微生物主要以生物膜形式存在，对原水中毒性物质抵抗能力强，从而使系统具有很强的抗冲击复合能力，当出现冲击负荷时，COD去除率开始可能会下降，但很快就恢复正常，通常情况下不需要设调节池。
氧传质效率高：氧是一种难溶性气体，其从气相向液相转移过程中，传质阻力主要来自于液膜，液膜厚度是氧向水相转移的主要限制因素，BFB通过填料对气体切割，大气泡被切割成无数的小气泡或微小气泡，增加接触比表面积，延长气体在水相停留时间，明显压缩液膜和气膜厚度，大大提高氧船只效率；和普通接触氧化生物膜相比，BFB载体表面的生物膜较薄，有利于氧气和有机物等的传质，提高氧利用率；和活性污泥法相比，载体的投加降低反应器悬浮污泥浓度和粘度，使系统氧转化效率提高。
生物流化床的工作原理
生物流化床的工作原理
生物流化床是一种常用于环境保护领域的生物处理技术，其工作原理是通过微
生物的附着和生长来降解有机废物。
生物流化床以其高效、低能耗的特点被广泛应用于废水处理、废气处理和固体废物降解等领域。
生物流化床的工作原理基于微生物的活性和生物附着。
床内充满了与废物相同
大小或稍大的生物颗粒物或其他支撑物质，微生物在此表面生长并附着。
当有机废物通过床层时，微生物利用其附着在支撑物上的酶来将废物降解成无害的产物，如二氧化碳和水。
生物流化床的实现依赖于流化床的工作原理。
流化床是将固体颗粒物与气流共
同悬浮在气体或液体介质中的一种技术。
在生物流化床中，介质和微生物的颗粒物随着流体的运动而流动，并不断与废物接触，从而促进了废物的降解过程。
在生物流化床中，关键参数包括溶解氧浓度、温度、pH值和床层混合等。
适
宜的环境条件可以保证微生物的生长和废物的有效降解。
此外，床层颗粒物的大小和密度也对流化床的工作效果产生影响，适当选择合适的颗粒物可以提高废物与微生物的接触频率，增强废物的降解效果。
生物流化床通过微生物的附着和生长实现废物降解，具有高效、低能耗等优点。
在环境保护领域，它被广泛应用于废水处理、废气处理和固体废物降解等方面，为改善环境质量做出了重要贡献。
生物流化床工艺概述及其研究进展
生物流化床综述及研究进展1. 前言随着人类文明进程的不断深化，资源短缺问题日益凸显，已经逐渐成为制约人类发展的瓶颈，被称为生命之源的水资源尤甚，节水早已成为世界各国的普遍共识。
生活污水、工业废水的回收和重复利用是解决水资源短缺问题的行之有效的方法之一。
20世纪后期至今以来，污水处理事业取得了长足的进步，污水处理大多采用生化法，其技术成熟、运行经济可靠、处理能力强、出水水质好。
国内、外的研究表明，在生化处理工艺中，生物流化床技术以其表面积巨大、传质高效、污泥负荷和容积负荷高、抗冲击能力强、生物活性好、占地面积少等优点成为近年来研究的热点。
本文针对生物流化床污水处理技术的发展状况，对其工艺进行简要介绍，并总结其研究现状，指出未来的研究方向，为生物流化床技术更大规模的工程应用创造条件。
2. 生物流化床工艺简介2.1 生物流化床的发展历史20世纪30年代最先有人提出在悬浮床、膨胀床或流化床中采用将活细胞固定在颗粒载体上的办法来处理废水的设想[1]。
70年代继流化床技术在化工领域广泛应用之后，人们开始将其应用到废水处理上[2]。
1971年Robertl等人发现被活性炭吸附的废水中的有机物大都能被微生物所分解。
此后，美、英、日等国对生物流化床技术进行了大量的研究试验工作。
1973年美国Jeris Johns等人成功开发出用于去除BOD5和NH3-N的硝化处理的厌氧生物流化床技术，并申请了专利。
1975年，美国Ecolotrol公司开发了HY-FIO生物流化床工艺，用于废水的二、三级处理[3]。
日本于70年代中期开始研究，它着眼于中小型工厂的废水处理，采用空气曝气，装置的构型和脱膜方式与欧美不同。
1993年日本Hokkaido大学的学者报道了一种由颗粒流化床分离器、好氧生物滤床和薄膜过滤器组成的新型处理系统[4]。
在工程实践中，以好氧流化床降解含22种酚和氮杂环、芳香胺的废水[5]，以纯氧为氧源的生物流化床降解含多氯代酚的地下水[6-7]，生物流化床处理酵母废水[8]，垃圾填埋场浸出液中难降解有机污染物的处理[9]，在颗粒活性炭流化床中2，4，6-三氯代酚的厌氧降解[10]，流化床生物膜反应器系统处理湖水中的藻类[11]等均取得了满意的效果。
生物质流化床气化技术应用研究现状
生物质流化床气化技术应用研究现状随着能源危机的不断加剧和环保意识的增强，生物质成为可再生能源的重要来源之一。
而生物质流化床气化技术作为一种高效利用生物质的能源转化技术，在国内外得到了广泛的应用和研究。
本文就生物质流化床气化技术的应用研究现状进行探讨。
一、生物质流化床气化技术概述生物质流化床气化技术是利用流化床反应器对生物质进行气化反应，使其转化为气体燃料的一种技术。
在流化床内，生物质颗粒被高速气流悬浮并与气体直接接触，因此可以在较低的反应温度下实现生物质的完全气化。
同时，流化床内部的湍流和固体与气体之间的热和质量传递可以进一步提高反应效率。
生物质流化床气化技术具有以下优点：1、资源丰富、可持续。
生物质是可再生资源，来源广泛，包括木材、农作物秸秆、林木剩余物、木薯渣等等。
2、环保效益好。
与传统能源相比，生物质气化产生的二氧化碳排放量低，可以减少对环境的污染。
3、经济效益明显。
生物质气化技术可以实现生物质的高效利用，产生的气体燃料可以替代传统的能源，对于推动节能减排、环境友好的经济模式具有积极的意义。
二、生物质流化床气化技术的应用研究现状1、研究进展在国内外，生物质流化床气化技术得到了广泛应用和研究。
研究人员通过实验室试验和大规模试验，对生物质气化反应的反应温度、反应压力、流化床粒径、生物质种类等参数展开了研究。
在反应温度方面，过高或过低的温度都会导致反应效率的降低。
研究表明，适宜的反应温度一般在800℃-900℃之间。
在生物质种类方面，各种不同的生物质具有不同的物理和化学性质，因此生物质流化床气化反应的效率受到生物质种类的影响。
研究表明，木材和秸秆等较为常见的生物质可以被有效气化。
2、应用场景生物质流化床气化技术在电力、燃气、化工等多个行业中得到了应用。
其中，电力是生物质流化床气化技术的主要应用领域。
在电力领域，生物质流化床气化技术已经得到了广泛的应用。
利用生物质气化产生的气体燃料发电可以替代传统的化石燃料发电，具有环保节能的优势。
生物质流化床燃烧技术
生物质流化床燃烧技术嘿，咱今儿就来唠唠这生物质流化床燃烧技术！你可别小瞧了它，这可是个厉害的玩意儿呢！生物质，那就是各种有机物呗，像什么秸秆啊、木材废料啊等等。
把这些东西放进流化床里燃烧，那好处可多了去了。
想象一下，以前那些没用的生物质，可能就被随意丢弃或者焚烧，既浪费又污染环境。
但有了这个技术，就像是给这些生物质找到了一个好去处，让它们能发挥大作用呢！流化床就像是一个神奇的魔法盒子，把生物质放进去，它就能让它们燃烧得更充分、更高效。
这就好比你做饭的时候，要是火候掌握得好，那做出来的饭菜就格外香。
这燃烧技术也是一样的道理呀！它能让能源利用最大化，这多好呀！咱国家这么大，生物质资源那是相当丰富，如果都能好好利用起来，那得省多少其他能源呀！而且它还环保呢，比起那些污染严重的燃烧方式，这可真是绿色又清洁。
你说这技术是不是就像一个勤劳的小蜜蜂，嗡嗡嗡地把那些看似没用的生物质变成了宝贝？它不仅能发电，还能供热呢，简直就是个全能选手。
再想想看，如果每个地方都能把这技术用起来，那得减少多少污染排放啊！天空会更蓝，空气会更清新，我们生活的环境不就更好了吗？这就像是给我们的地球做了一次大保健呀！咱也不能光说好的，这技术也不是完美无缺的。
比如说，它的设备投资可能会比较大，运行和维护也需要一定的技术和成本。
但这就像你买了个好东西，前期投入多一点，后面能享受的好处也多呀！而且随着科技的不断进步，这些问题肯定会慢慢被解决的。
咱要对它有信心呀！总的来说，生物质流化床燃烧技术就是一个很有前途的技术。
它既能解决能源问题，又能保护环境，简直就是一举两得。
我们可不能小看了它，要积极地去推广它、发展它。
咱就期待着，未来这技术能在更多的地方发光发热，为我们的生活带来更多的便利和好处。
让我们一起为这个神奇的技术点个赞吧！。
第五节、生物流化床
五、流化床的特点
1、容积负荷高——呈流态，比表面极大 2、抗冲击能力强——废水很快被混合稀释 3、生物活性好 4、传质好 5、设备易磨损 6、载体流失严重 7、试验阶段
四、床体计算
1、床体体积
V=W/Y 其中：V—膨胀后体积 W—COD去除量，kgCOD/d Y—床层氧化能力，kgCOD/m3.d 取10-13kg/m3.d
2、床体高度 H=（1+K）HO
其中： HO—固定床高度 3、流化床直径 D=（4V/nπH）1/2
4、回流比r
qv（ρso-ρs）N=（1+r） qv （Oi-Oe） 其中： N—每kg有机物的需氧量 ρso-ρs r=——— - 1 Oi-Oe
第五节、生物流化床
生物流化床技术是 借助废水的流动， 使生长着微生物的 固体颗粒呈流态， 以改善固体颗粒与 废水的接触，有效 降解有机物污染的 生物膜技术。70年 代开始应用。
一、流态化原理
固定床阶段 流化床阶段 流动床阶段
二、载体的水力学参数
1、临界流化速度 2、终端流速 3、膨胀率 K=（VE/V-1）100%（50-200%）
三、生物流化床的类型
1、以纯氧为氧源 DO= 32-40mg/l
一次充氧不ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，需 回流
2、以空气为氧 源 DO<9mg/l 回流量很大 动力消耗高
3、三相生物流化床
由于空气的搅动不需要 脱膜机 载体需回流
四、布水、脱膜、载体
1、布水
2、脱膜
3、载体
沙粒——耐磨，比重大，不易流化 活性碳——不耐磨 空心塑料
生物流化床技术简介.
生物流化床技术简介在废水生物处理工艺中，生物流化床技术是一种新型的生物膜法工艺，是继流化床技术在化工领域广泛应用后于20世纪70年代初发展起来的。
其载体在流化床内呈流化状态，使固（生物膜）、液（废水）、气（空气）3相之间得到充分接触，颗粒之间剧烈碰撞，生物膜表面不断更新，微生物始终处于生长旺盛阶段。
该技术使生化池各处理段中保持高浓度的生物量，传质效率极高，从而使废水的基质降解速度快，水力停留时间短，运转负荷比一般活性污泥法高5~10倍，耐冲击负荷能力强。
早在上个世纪30年代就有人提出在悬浮床、膨胀床或流化床中采用将活细胞固定在颗粒载体上的办法来处理废水的设想。
但直到60年代后期，这一设想都未能在废水生物处理的工业化过程中付诸实施。
1971年Robertl等人对废水生物处理水作深度净化时，发现被活性炭吸附的有机物大都能被微生物所分解，这为发展具有生物膜法和活性污泥法两者优点的生物流化床技术提供了试验基础。
从那以后，美国、英国、日本等国对生物流化床技术进行了大量的研究试验工作。
1973年美国Jeris Johns等人成功开发了厌氧生物流化床技术，用于去除BOD5和NH3-N的硝化处理，同年申请了专利。
1975年，美国Ecolotrol公司开发了HY-FIO生物流化床工艺，用于废水的二、三级处理。
美国Dorr-Oliver公司在流化床的实用性方面做了许多研究，尤其是充氧器与进水分布系统上取得了很大的进展。
Dorr-Oliver设计的Oxitron反应器，在床底部的锥体部分采用喷嘴造成一种强有力的喷射床作为流化床的分布器。
英国水研究中心和美国水研究中心又分别对充氧方式进行改进，并成功地用于厌氧-好氧两段流化床对废水进行全面的二级处理，包括有机碳的去除和脱氮。
日本于70年代中期进行此方面的研究，它着眼于中小型工厂的废水处理，采用空气曝气，装置的构型和脱膜方式与欧美不同。
例如，三菱公司研制的流动循环曝气反应器，把曝气、脱膜、循环合成一体。
城市污水处理-生物流化床
2.气流动力流化床
此工艺亦称为三相生物流化床，即污水(液)、 载体（固）及空气（气）三相同步进入床体.
(1)构造及工作原理 (2) 三相流化床的特征
二、生物流化床基本构造 1.床体：平面多呈圆形，多有钢板焊制，也
可以由钢筋混凝土浇灌砌制。
2.载体：是生物流化床的核心部件。 3.布水装置：对生物流化床能够发挥正常的
净化功能的重要环节，又是填料的承托层。
4.充氧装置 5.脱膜装置
三、 生物流化床操作系统
1.液流动力流化床
也称为二相流化床，即在流化床内只有 污水（液相）与载体（固相）相接触。而由 单独的充氧设备对污水进行充氧。
§6-5 生物流化床
一、工作原理 二、基本构造 三、 生物流化床操作系统
Hale Waihona Puke 提高处理效率的关键技术
提高单位容积内的生物量 强化传质作用
一、生物流化床工作原理（p253）
流化床是以砂、活性炭、焦炭一类的较 小的惰性颗粒为载体充填在床内，载体表面 被覆着生物膜，其质变轻，污水以一定流速 从下向上流动，使载体处于流化状态。
生物流化床知识总结
生物流化床一、简述生物流化床，也简称MBBR，也称移动床生物膜反应器。
因其兼有生物接触氧化法和传统的流化床技术的优点而得名。
MBBR工艺原理是：通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，采用机械搅拌、曝气或者回流水作为动力，使流体内的载体流化，载体上附着大量微生物，这样微生物与水中的营养物质就能充分接触，从而达到高效率的去除的效果。
生物流化床工艺有两大技术点：反应器，填料。
二、生物流化床反应器MBBR根据生物膜特性可分为好氧和厌氧两大类；按循环方式分为内循环和外循环；按床内物相分为两相和三相。
1、厌氧生物流化床（AFB）厌氧生物流化床（AFB）与UASB同属于第二代厌氧反应器，依靠载体表面形成的生物膜来保留厌氧污泥，提高反应器内的生物量。
反应器内载体呈流化状态，可以有效避免滤料堵塞。
载体的流化状态可采用两种方式维持：①机械搅拌；②通过回流提高废水的上升流速。
缺点：①维持载体流化的能耗较大；②系统的设计及运行要求较高。
厌氧生物流化床工艺图2、好氧生物流化床——内循环式三相生物流化床关于好氧生物流化床目前开发和应用较多的是带导流筒的三相生物流化床反应器，也称内循环式三相生物流化床。
为规范其应用，环保部已经制定了内循环好氧生物流化床污水处理工程技术规范（HJ 2021-2012）。
三相生物流化床工艺流程图表1 内循环好氧生物流化床处理工艺的污染物去除率3、曝气生物流化池在固定床的基础上改变而来，所选用的固定微生物的载体平均密度与水十分接近，载体在水中呈悬浮状态。
该成果列入20XX年国家重大科技成果推广计划、20XX 年国家技术创新计划。
适用范围：炼油、化工、煤化工、印染、酿造波革和造纸等高浓度有机废水(合高中浓度有机物、氨氮、硫化物等污染物和城市生活污水处理、旧城市与工业污水厂出水水质不达标的改造以及河湖微污染水体的就地修复。
三、生物流化床反应器内构件目前，在废水处理过程中要尽可能地保留生物量、提高氧转移效率、改善流化质量是此领域的研究热点之一。
高浓度复合粉末载体生物流化床技术规程
高浓度复合粉末载体生物流化床技术规程一、技术概述高浓度复合粉末载体生物流化床技术是一种基于微生物的处理工艺，适用于高浓度有机废水、有机废气和固体有机废弃物的处理。
该技术主要利用微生物在高浓度废水中富集和分解有机物质，通过生物转化和生物降解作用，将废水中的有机物质转化为稳定的无机物质和泥状物，并在此过程中消耗大量有机物和能量。
该技术具有处理效率高、运行成本低、运行稳定性好等优点。
二、技术要求1.废水在流入生物流化床前应首先进行预处理，去除可能对微生物生长有害的物质。
2.生物流化床应严格控制进水质量，控制有机负荷、氮、磷等营养物质的浓度。
3.生物流化床应维持适宜的PH值、温度和溶氧量，为微生物的生长和代谢提供适宜的环境。
4.生物流化床应定期进行清洗和消毒，保持床层间的通路畅通。
5.运行过程中应及时监测废水的水质指标，调整床体的进水和出水流量，保证处理效果。
6.废水处理后的出水要求达到国家和地方环保标准。
三、技术应用该技术已广泛应用于电子、化工、纺织、印染、制药、食品等行业的废水处理中。
该技术可作为单一废水处理技术，也可以结合其他物理化学处理技术进行联合处理。
四、技术优点1. 处理效率高，有机负荷去除率可达90%以上。
2. 运行成本低，节省大量化学药剂和能源。
3. 运行稳定性好，较大程度上避免了措施成为不稳定废物。
4. 应用范围广，适用于不同种类和浓度的废水和固体有机废弃物处理。
五、技术缺点1. 对微生物种类和代谢能力的要求较高，需要严格控制进水质量。
2. 能耗较高，需要维持适宜的PH值、温度和溶氧量。
3. 运行过程中需经常监测废水的水质指标，及时调整床体的进水和出水流量。
5.7 生物流化床
反应器的启动
反应器的启动就是让微生物固定在载体上 ：
1. 较短的水力停留时间和较少的接种污泥量有利于流化床的快 速启动挂膜。
2. 另外，空气流量的大小对反应器的启动也有很重要的影响。 空气流量过大，会产生较大剪切力，对挂膜不利；空气流量 小，虽然对挂膜有利，但太小则不能保证反应器内的需氧要 求。因此，合适气量的选择尤显重要。
几种生物处理法容积负荷率比较
容积负荷率
普通生物滤 池
低负荷 高负荷
kgBOD5m-3d-1 0.2 0.8
生物 转盘
1.0
塔式生 物滤池
2.0
工艺名称
接触 普通活性 氧化池 污泥法
3.5
0.5
纯氧曝气活 性污泥法
3.0
生物 流化床
10.0
工艺类型
普通生物滤 池 生物转盘
塔式生物滤 池 生物流化床
几种生物膜法载体比表面积的比较
2. 载体： 一般是砂、活性炭、焦炭等较小的颗粒物质、直径为0.6— 1.0mm，能提供的表面积十分大。
3. 布水装置： 对于液流动力流化床，载体的流化主要由底部进入的废水 造成，因此要求布水装置能均匀布水，常用的布水设备如图。
4. 充氧设备：池内充氧一般采用射流充氧或扩散曝气装置；池外充氧装 置有迭水式和曝气锥式两种。
h aV bV 2 欧根公式
临界流态化速度是指示固定床与 流化床之间状态的关键参数，它 是实际上是使颗粒流化的最小流 化速度。
床层的三个阶段：
1. 固定阶段： 2. 流化阶段：当流体流速大于临界流化速度时，颗粒被流体托起呈悬浮状
态，且在床层内各个方向流动的阶段。这个状态的床层，称为流化床。 3. 流体输送阶段：
载体研究
当代水处理技术44 生物流化床技术-PPT文档资料
在正常生长环境下，微生物细菌表面带负电荷，如
果通过一定的表面改良技术使载体表面具有正电荷，将
使微生物在载体表面附着固定更为容易。
③ 环境特性 A、液相pH 液相环境中， pH 的变化将直接影响微生物细菌的 表面电荷性质。当 pH 大于等电点 pH （ ζ 电位为 0 时的
pH ），细菌表面由于氨基酸的电离作用而显负电性；
在载体上，微生物的增值与废水在反应器内的停留时间
无关，象硝化菌这样比增殖速度小的细菌也能得到比较
稳定的增殖。
2）在净化功能方面的特征 ① 具有高度的硝化与脱氮功能：硝化与反硝化
②
对水质水量的变动有较强的适应性，且易于恢复：
大量生产实践证明，当停止进水后，对生物膜的净化功 能影响不大。 ③ 对低浓度废水也能进行有效的处理：对活性污泥法 来讲，原废水的BOD值不应低于50－60mg/L，否则活
活性污泥与生物膜上出现的微生物种类与频率的比较
微生物种类 细菌
藻类 鞭毛虫类 肉足虫类 缘毛类 下毛类 出现频率 活性污泥法 生物膜法 出现频率 活性污泥法 生物膜法
微生物种类 吸管虫类
其它纤毛虫类 轮虫类 线虫类 寡毛类 其它后生动物
＋＋＋＋
－ ＋＋ ＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋
＋＋＋＋
＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋
（3）生物膜净化废水的机理
1）有机污染物的吸附
生物膜呈蓬松的絮状结构，微孔多表面积大，具有
很强的吸附能力。
2）有机污染物的生物降解 生物膜微生物以吸附和沉积于膜上的有机物为营养 料。增殖的生物膜脱落后进入废水，在二次沉淀池中 被截留下来，成为污泥。 有机物负荷高，其处理水的 NO3-可在2mg/L左右， BOD5 去除率为 60～90% ；负荷低，废水经过处理后， BOD5 可以降到 25mg/L 以下，硝酸盐（ NO3- ）含量在 10mg/L以上。
三相生物流化床的运行原理
三相生物流化床的运行原理三相生物流化床是一种生物处理技术，主要用于废水和废气的处理。
它可以有效地降解和去除有机废物和污染物，同时也具有较高的运行稳定性和处理效率。
其运行原理主要包括床层流化、微生物附着和生物催化反应。
三相生物流化床的运行原理如下所述：1.床层流化：床层流化是三相生物流化床的核心原理，指的是通过气体的上升流动使床层内的颗粒物质悬浮起来形成流态床。
床层流化的关键参数之一是气体流速，气体流速过大会导致颗粒物质被带走，流速过小则不足以使床层流化。
通常采用的气体是压缩空气或氮气，通过床层底部的气体分布板进入床层。
2.微生物附着：在床层流化的基础上，微生物通过床层内颗粒物质的附着生长，形成床层生物膜。
这种生物膜可以增大床层内的接触面积，提高了对溶解有机物的负荷能力，从而增强了处理效果。
同时，生物膜还具有较好的生物稳定性和耐冲击负荷能力，可以适应较大范围的进水负荷变化。
3.生物催化反应：微生物附着在颗粒物质上形成的生物膜，是进行生物催化反应的场所。
床层内的微生物通过吸附、降解和转化等生化作用，将有机废物和污染物转化为较低级的产物，如二氧化碳、水和无机物质等。
这些低级产物通常具有较低的毒性和较高的可溶解性，有利于后续的处理和排放。
三相生物流化床的运行原理中，微生物附着和生物催化反应是相互作用的过程。
微生物附着提供了良好的床层生物膜，为生物催化反应提供了良好的生物载体。
而生物催化反应则通过微生物的代谢作用，转化和降解床层内的有机物质。
这两个过程相互依存，互为前后关系，共同参与了三相生物流化床的废物处理过程。
总的来说，三相生物流化床的运行原理是通过床层流化、微生物附着和生物催化反应等过程，将废水和废气中的有机物质转化为无害的产物。
它具有处理效果好、运行稳定、操作简便等特点，因此在废物处理领域得到广泛应用。
高浓度复合粉末载体生物流化床技术规程
高浓度复合粉末载体生物流化床技术规程1.引言高浓度复合粉末载体生物流化床技术是一种高效处理废水、生产饮用水的生物处理技术。
本规程的目的是规范高浓度复合粉末载体生物流化床技术的设计、建设、运行和管理，以确保高效、稳定、可持续地实现废水处理和饮用水生产。
2.适用范围本规程适用于采用高浓度复合粉末载体生物流化床技术进行废水处理和饮用水生产的工程建设、运行和管理。
3.术语和定义3.1 高浓度复合粉末载体生物流化床技术：一种将微生物附着在复合材料粉末载体上，通过流化床技术实现对废水中有机物的降解和转化的生物处理技术。
3.2 复合材料粉末载体：由多种合成材料和微生物菌种复合制成的微米级粉末状材料，具有高度的孔隙率、比表面积和生物附着能力。
3.3 生物附着：将微生物种在复合材料粉末载体上，形成生物膜的过程。
3.4 流化床：将气体流体化的一种装置，通过对气流速度和固体颗粒密度的控制，使复合材料粉末载体保持在悬浮状态，从而实现对有机物的降解和转化。
4.设计原则4.1 设计目标：根据所处理的废水水质特性、处理效果要求和处理能力要求，确定处理规模、技术选型、生物负荷和运行参数，确保废水处理和饮用水生产的合理性和高效性。
4.2 设计原则：根据复合材料粉末载体的物化特性和生物附着能力，确定流化床设计参数，包括气体流速、床层高度、水力停留时间等，确保废水处理和饮用水生产的稳定性和可持续性。
4.3 设计标准：按照相关的国家和行业标准，确保高浓度复合粉末载体生物流化床技术的设计、建设和运行符合国家和地方的环保要求和标准。
5.施工安装5.1 设备选型：根据工程设计，选择符合要求的设备和材料，确保其质量、安全和健康。
5.2 施工技术：根据工程设计和相关标准，进行科学合理的施工和安装，确保工程质量和安全性。
5.3 工程验收：按照相关标准和程序进行工程验收，确保高浓度复合粉末载体生物流化床技术设施的合格性和安全性。
6.运行管理6.1 运行管理：对高浓度复合粉末载体生物流化床技术设施进行日常运行、监测和调节，确保其正常稳定地运行和处理废水的高效性。
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生物流化床技术简介
在废水生物处理工艺中，生物流化床技术是一种新型的生物膜法工艺，是继流化床技术在化工领域广泛应用后于20世纪70年代初发展起来的。
其载体在流化床内呈流化状态，使固（生物膜）、液（废水）、气（空气）3相之间得到充分接触，颗粒之间剧烈碰撞，生物膜表面不断更新，微生物始终处于生长旺盛阶段。
该技术使生化池各处理段中保持高浓度的生物量，传质效率极高，从而使废水的基质降解速度快，水力停留时间短，运转负荷比一般活性污泥法高5~10倍，耐冲击负荷能力强。
早在上个世纪30年代就有人提出在悬浮床、膨胀床或
流化床中采用将活细胞固定在颗粒载体上的办法来处理废水的
设想。
但直到60年代后期，这一设想都未能在废水生物处理的
工业化过程中付诸实施。
1971年Robertl等人对废水生物处理
水作深度净化时，发现被活性炭吸附的有机物大都能被微生物所
分解，这为发展具有生物膜法和活性污泥法两者优点的生物流化床技术提供了试验基础。
从那以后，美国、英国、日本等国对生物流化床技术进行了大量的研究试验工作。
1973年美国Jeris Johns等人成功开发了厌氧生物流化床技术，用于去除BOD5和NH3-N的硝化处理，同年申请了专利。
1975年，美国Ecolotrol公司开发了HY-FIO生物流化床工艺，用于废水的二、三级处理。
美国Dorr-Oliver公司在流化床的实用性方面做了许多研究，尤其是充氧器与进水分布系统上取得了很大的进展。
Dorr-Oliver设计的Oxitron反应器，在床底部的锥体部分采用喷嘴造成一种强有力的喷射床作为流化床的分布器。
英国水研究中心和美国水研究中心又分别对充氧方式进行改进，并成功地用于厌氧-好氧两段流化床对废水进行全面的二级处理，包括有机碳的去除和脱氮。
日本于70年代中期进行此方面的研究，它着眼于中小型工厂的废水处理，采用空气曝气，装置的构型和脱膜方式与欧美不同。
例如，三菱公司研制的流动循环曝气反应器，把曝气、脱膜、循环合成一体。
1993年日本Hokkaido大学的学者报道了一种由颗粒流化床分离器、好氧生物滤床和薄膜过滤器组成的新型处理系统。
在工程实践中，以好氧流化床降解含22种酚和氮杂环、芳香胺的废水，以纯氧为氧源的生物流化床降解含多氯代酚的地下水，生物流化床处理酵母废水，垃圾填埋场浸出液中难降解有机污染物的处理，在颗粒活性炭流化床中2，4，6-三氯代酚的厌氧降解，流化床生物膜反应器系统处理湖水中的藻类等均取得了满意的效果。
近年来，我国也对生物流化床进行了不少的试验研究工作，在石化废水、印染废水、制药废水等的试验中均取得了良好的效果。
生物流化床的分类与新发展
随着废水处理技术的不断发展，高效、低耗和处理难降解有机物废水是生物流化床的发展方向之一。
用于处理废水的生物流化床，按其生物膜特性等因素可分为好氧生物流化床和厌氧生物流化床两大类。
随着对流化床的不断研究与开发，当前已出现了许多新类型的流化床。
1 好氧生物流化床的结构组成
好氧生物流化床是以微粒状填料如砂、焦炭、活性炭、玻璃珠、多孔球等作为微生物载体，以一定流速将空气或纯氧通人床内，使载体处于流化状态，通过载体表面上不断生长的生物膜吸附、氧化并分解废水中的有机物，从而达到对废水中污染物的去除。
好氧生物流化床按床内气、液、固三相的混合程度的不同，以及供氧方式及床体结构。
按脱膜方式等的差别可分为两相生物流化床和三相生物流化床。
1.1 两相生物流化床
两相生物流化床工艺流程见图1。
其特点是充氧过程与流化过程分开并完全依*水流使载体流化。
在流化床外设充氧设备和脱膜设备，在流化床内只有液、固两相。
原废水先经充氧设备，可利用空气或纯氧为氧源使废水中溶解氧达饱和状态。
1.2 三相生物流化床
该反应器内气、液、固三相共存，污水充氧和载体流化同时进行，废水有机物在载体生物膜的作用下进行生物降解，空气的搅动使生物膜及时脱落，故不需脱膜装置。
但有小部分载体可能从床中带出，需回流载体。
三相生物流化床的技术关键之一，是防止气泡在床内合并成大气泡而影响充氧效率，为此可采用减压释放或射流曝气方式进行充氧或充气。
近期，国内环保设备企业开发较多的是内循环式生物流化床，其工艺流程如图2所示。
该流化床由反应区、脱气区和沉淀区组成，反应区由内筒和外筒两个同心圆柱组成，曝气装置在内筒底部，反应区内填充生物载体。
混合液在内筒向上流、外筒向下流构成循环。
2 好氧生物流化床适用范围
适用于各种可生化降解的有机废水处理，主要用于去除中、低浓度的有机碳化合物，以及好氧硝化去除NH3-N，对各类生活污水及工业废水均有良好的处理效果。
3 应用好氧生物流化床处理废水的效果
好氧生物流化床已用于多种工业废水及城市污水的处理，并且取得了良好的效果。
与好氧生物流化床相比，该法不仅在降解高浓度有机物方面显出独特优点，而且具有良好的脱氮效果。
厌氧生物流化床
1 厌氧生物流化床的结构组成
厌氧生物流化床可视为特殊的气体进口速度为零的三相流化床。
这是因为厌氧反应过程分为水解酸化、产酸和产甲烷3个阶段，床内虽无需通氧或空气，但产甲烷菌产生的气体与床内液、固两相混和即成三相流化状态。
厌氧生物流化床工艺如图3所示。
为维持较高的上流速度，需采用较大的回流比。
厌氧生物流化床内微生物种群的分布趋于均一化，在床中央区域生物膜的产酸活性和产甲烷活性都很高，从而使其有效负荷大大提高。
2 厌氧生物流化床的适用范围
厌氧生物流化床既适于高浓度的有机废水，又适于中、低浓度的有机废水处理，它的有机容积负荷（以BOD计）可达2-10kg/（m3.d），由于所需氮磷营养较少，尤适于处理氮磷缺乏的工业废水。
处理的工业废水包括含酚废水、α-萘磺酸废水、鱼类加工废水、炼油污水、乳糖废水、屠宰场废水、煤气化废水等，处理的城市污水包括家庭废水、粪便废水、市政污水。
厨房废水等。
3 应用厌氧生物流化床法处理废水的效果
厌氧生物流化床处理废水的研究与应用实例迄今为止已比较广泛，而且已发挥了显著优势。
环流生物半流化床
北京化工研究院开发了一种全混型和置换叠加的环流生物半流化床，如图1所示。
环流生物半流化床实现了流化床和固定床的串联操作，它不但具有良好循环特性，而且克服了全混型反应对一些较难降解的有机物去除效率低的困难。
试验用于淀粉废水处理，水力停留时间（HRT）小于4h，最大CODcr负荷为4.2kg/(m3•d)，最小气水比为37：1。
自充氧内循环三相复合生物流化床
华北工学院化工系在复合生物流化床的基础上研制开发的一种新型的流化床，如图1所示。
这种反应器下部为三相流化床，上部带有活动式过滤安全网和填料，床上部出水通过自充氧系统，用流动空气自动充氧后，进入浸没式接触氧化床，经进一步反应后排出。
它具有良好的自充氧特性、兼有流化床处理效率高和接触氧化滤床出水好的优点，而且能耗小、适应性好、气水比低，具有良好的应用前景。
新型Circox气提式三相流化床反应器
荷兰的Frijters等人开发了一种新型的Circox气提式流化床反应器，如图3所示。
这种流化床是在普通气提式流化床内增添了一个缺氧区，以提高反应器的脱氮能力。
由于反应器具有好氧和兼氧两区，能取得较高的液流速度和混合的均匀性。
Circox气提式流化床开始是用于土豆加工废水的厌氧预处理，有很好的CODcr去除率，其容积负荷（CODcr）可达4～10kg/(m3•d)，脱氮率超过90%，床内生物量高达30g/L，而剩余污泥率只有2%～10%。
BASE三相生物流化床反应器
荷兰的M.C.M.Van loosdrocht等人开发出一种新型的一体化气提式生物流化床反应器BASE（Biofilm Airlift Suspension-Extension），如图4所示。
这种反应器是在原BAS 的基础上增加了一下导管（缺氧区），以获得足够停留时间造成缺氧条件，能达到NH3-N 的有效去除。
通过调节顶部好氧区的气压和底部好-缺氧区间小循环孔来控制液体和生物膜在两区间的循环，因此不需要另加泵和循环管线。
流化床纳米TiO2光反应器
流化床纳米TiO2光反应器与一般生物流化床不同之处在于床中的载体上没有生物膜，而是负载了TiO2。
催化剂。
TiO2活性高。
稳定性好、对人体无害。
实验表明TiO2至少可以经历12次反复使用而保持光分解效率基本不变，连续580min光照下保持其光活性。
纳米TiO2多相光催化利用可见光或紫外光，能有效地降解多种难降解或其它方法难降解的物质，如氯仿、多氯联苯、有机磷化合物、多环芳烃等，能有效地将它们转化为H2O，CO2，PO43-，SO42-，NO3-，卤素离子等无机小分子，达到完全无害化的目的。
这种污染治理技术具有能耗低、操作简便、反应温和、可减少二次污染等优点。
若利用太阳能，对环保、维持生态平衡、实现可持续发展都有重要的意义。
目前的废水转化处理方法大都是针对排放量大、污染浓度高的污染物，而对水中浓度较低、难以转化的污染物的净化还无能为力，而这种技术能很好地解决这一难题。
它适用于废水的后期深度处理，例如，西班牙对工厂排出的废水先采用生物法进行处理，再用光催化法降解难生物降解物质，获得了满意的结果。