生物膜法
《生物膜法》课件
目录 CONTENT
• 生物膜法概述 • 生物膜法的基本组成 • 生物膜法处理工艺流程 • 生物膜法处理效果影响因素 • 生物膜法处理技术的研究进展 • 生物膜法处理技术的前景与挑战
01
生物膜法概述
定义与原理
01
定义
生物膜法是一种利用微生物在 固体载体表面附着或累积形成 生物膜，通过膜的吸附、降解 等作用去除废水中有机污染物 的水处理技术。
生物膜稳定性
生物膜的稳定性对处理效果的稳定性 和持久性具有重要影响。
微生物种群结构与代谢特性
微生物种群结构
微生物种群结构对处理效果具有重要影 响，不同微生物种群对污染物的降解能 力不同。
VS
代谢特性
微生物的代谢特性直接影响污染物的降解 效率和产物，对处理效果具有重要影响。
05
生物膜法处理技术的研究 进展
证处理效果。
06
生物膜法处理技术的前景 与挑战
生物膜法处理技术的发展趋势
高效低耗
随着技术的不断进步，生物膜法 处理技术将朝着更高效、低能耗 的方向发展，提高处理效率的同
时降低运行成本。
多元化应用
生物膜法处理技术将拓展到更多领 域，如高浓度有机废水、重金属废 水等，满足不同行业的处理需求。
智能化控制
借助物联网、大数据等先进技术， 实现生物膜法处理技术的智能化控 制，提高处理过程的稳定性和可靠 性。
生物膜法处理技术的市场潜力
市场需求增长
随着环保意识的增强和排放标准 的提高，生物膜法处理技术的市 场需求将持续增长。
技术创新驱动
技术创新将推动生物膜法处理技 术的市场竞争力提升，开拓更广 阔的市场空间。
新型生物膜反应器的研究与应用
生物膜法
活性污泥法中的微生物在曝气池内以活性污 泥的形式呈悬浮状态，属于悬浮生长系统；
生物膜法中的微生物附着生长在填料或载体 上，形成膜状的活性污泥，属于附着生长系统或 固定膜工艺。
No. 2
• 生物膜法是土壤自净的人工强化。
• 最早人们利用污水灌溉农田，发现了土壤渗滤 作用对污水中有机物有净化作用。
• 活性污泥法是水体自净的人工强化。
No. 3
生物膜法的实质
净化机理概述
是使细菌和菌类一 类的微生物和原生 动物、后生动物一 类的微型动物附着 在滤料或某些载体 上生长繁育，并在 其上形成膜状生物 污泥——生物膜。
污水与生物膜接触， 污水中的有机污染物 作为营养物质，为生 物膜上的微生物所摄 取，微生物自身得到 繁衍增殖，同时污水 得到净化。
No. 15
生物膜成熟的标志
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 的降解功能都达到了平衡和稳定的状态。从 开始形成到成熟，生物膜要经历潜伏和生长 两个阶段，一般的城市污水，在20℃左右的
条件下大致需要30d的时间。
No. 16
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填料（或载体）， 在生物膜法的发展和性能特征方面填料有着重要的影响。 生产中最早采用的生物 膜法构筑物是以碎石为填料 的滴滤池。碎石能够为微生 物附着生长的表面积小，因 而滴滤池的负荷不可能很大， 使其占地面积较大，加之废 水以喷洒方式在滴滤池表面 布水，卫生状况也不好。所 以生物膜法一直未被重视。
着一层附着水层。生物膜又是微生
大 量 微 生 物 物高度密集的物质，在膜的表面和 一定深度的内部生长繁殖着大量的 各种类型的微生物和微型动物，并 形成有机污染物—细菌—原生动物
生物膜法的原理
生物膜法的原理
生物膜法是一种利用微生物膜对水进行处理的生物技术方法。
它利用微生物的代谢活动和生长来去除水中的有机物、氮、磷等污
染物，是一种环保、高效的水处理技术。
生物膜法的原理主要包括
微生物的生长代谢、生物膜的形成和微生物与底物之间的相互作用。
首先，微生物的生长代谢是生物膜法能够有效去除水中污染物
的基础。
微生物在水中生长繁殖，通过代谢活动将有机物、氮、磷
等污染物转化为无害的物质，从而起到净化水质的作用。
微生物的
代谢活动需要适宜的温度、pH、氧气等条件，因此在生物膜法中需
要对水体进行适当的调控，以提供良好的生长环境。
其次，生物膜的形成是生物膜法能够高效去除污染物的关键。
微生物在水中通过自身的黏附能力和分泌物质的作用，形成生物膜。
这种生物膜能够有效地吸附和富集水中的有机物和微粒，为微生物
的代谢活动提供了良好的环境。
同时，生物膜还能够阻隔水中的有
害物质，起到过滤和隔离的作用，确保水质得到有效净化。
最后，微生物与底物之间的相互作用是生物膜法能够去除污染
物的重要环节。
微生物通过酶的作用将水中的有机物、氮、磷等底
物降解分解，释放出能量和新的生物体。
这种相互作用不仅能够去除水中的污染物，还能够促进微生物的生长繁殖，增加生物膜的活性和稳定性。
综上所述，生物膜法利用微生物的生长代谢、生物膜的形成和微生物与底物之间的相互作用，去除水中的有机物、氮、磷等污染物，是一种环保、高效的水处理技术。
通过合理调控水体环境、优化生物膜结构和提高微生物活性，可以进一步提高生物膜法的净化效果，为水质治理和环境保护提供更多有效手段。
生物膜法
焦炭、炉渣、陶瓷滤料：
比表面积大、布水均匀、空隙小、易堵 塞，重量大；
适宜负荷低、生物膜生长慢污水； 焦炭、炉渣便宜；
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4)布水器、通风和排水系统：
31
布水器：
固定喷嘴式、旋转布水式和移动式。 以旋转布水式为主。利用水压头（5-
10kPa）为旋转动力
32
通风：
一般按气水比（100-150）：1确定风机 按需氧量计算（氧利用率<8%）。
10
滤料
11
早期主要以拳状碎石为滤料， 60年代中期塑料工业发展起来以后，塑 料滤料开始被广泛采用。
12
布水设备
布水设备有固定式和可动式两种。
13
14
旋转布水器
15
排水系统
要保证不积淤流速(通常采用0.6m／s)， 排水渠穿 过池壁的地方，应设排水和通风孔洞，通风面积应 不小于过水断面。排水口可设于池壁的一侧或数侧， 但通风口必须均匀分布于池壁的两对边或四周。
37
处理效果
38
缺点：
目前建设费用较高，占地面积大。
39
16
1.2 生物滤池的工艺类型及典型应用
生物滤池分为普通生物滤池、高 负荷生物滤池和超负荷生物滤池（塔式 生物滤池）。
17
普通生物滤池
1．主要结构参数： （1）滤料一般为天然滤料：碎石、炉渣、
卵石等 （2）滤料高度1.3~1.8m
滤料直径 d= 25~70mm 承托厚度 0.2m，滤料总高1.5~2.0米 （3）布水：采用固定式喷嘴布水系统
5
二、常用生物膜法废水处理工艺
生物滤池（滴滤池） 塔式生物滤池 生物转盘 生物流化床
6
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。
介绍生物膜法基本原理
介绍生物膜法基本原理
生物膜法是一种利用微生物膜去除废水中有机物的方法。
其基本原理是利用自然界中存在的微生物群落，通过将废水与微生物接触，使微生物附着在固体或半固体载体上形成生物膜。
这些微生物通过代谢作用，将有机物分解为无机物或较简单的有机物，从而实现废水的净化。
生物膜法的基本过程包括生物附着、有机物降解和生物膜的定期清洗。
在废水处理过程中，废水被引入生物膜反应器中，通过通气、搅拌等措施促进微生物与废水的接触。
微生物依靠附着在载体上的生物膜，通过吸附、吸附解吸、生物化学反应等方式将废水中的有机物转化为无机物或较简单的有机物。
生物膜法的优点包括处理效果稳定，对有机物的适应性广泛，能够处理高浓度的有机废水，并且具有较低的能耗和操作成本。
此外，生物膜法还能够处理一些难降解的有机物，如苯、酚等。
然而，生物膜法也存在一些局限性，如对废水中的重金属、高盐浓度等有一定的适应性限制。
此外，生物膜的建立和维护也需要一定的技术和经验，并且生物膜的清洗与维护工作较为繁琐。
总的来说，生物膜法是一种有效的废水处理方法，具有广泛的应用前景。
随着对废水处理技术的不断研究和改进，生物膜法在环境保护和资源回收方面的作用将会越来越重要。
生物膜法资料
生物膜法生物膜法是一种利用生物膜中的微生物来处理废水的技术。
生物膜是一种生物学屏障，由微生物聚集在一起形成，形成一种薄膜状的结构。
在污水处理领域，生物膜法已经被广泛应用，其原理是通过生物膜中的微生物将有机废物和氮、磷等物质转化为无害的终产物。
生物膜法的基本原理生物膜法的基本原理是利用生物膜中的微生物附着在载体表面，通过对废水中的有机物和其他污染物进行降解和转化。
生物膜中的微生物通常包括细菌、真菌和原生生物等，它们通过代谢作用将有机物分解为无害的物质，并同化其中的营养物质用于生长繁殖。
生物膜法的应用领域生物膜法广泛应用于各种废水处理工艺中，包括污水处理厂、工业废水处理、生活污水处理以及农村污水治理等领域。
通过构建不同种类的生物膜反应器，可以针对不同类型的污水制定相应的处理措施，实现高效、节能、环保的废水处理效果。
生物膜法的优势相比传统的废水处理方法，生物膜法具有许多优势。
首先，生物膜法能够高效降解有机物，对COD和BOD等指标的去除效果显著。
其次，生物膜法具有稳定性强、抗冲击负荷能力强等特点。
此外，生物膜法操作简单、运行成本低，可以降低废水处理过程中的能耗和运营成本。
生物膜法的发展趋势随着环境保护和资源回收利用的要求不断提高，生物膜法在废水处理领域的应用前景十分广阔。
未来，生物膜法将继续发展壮大，技术不断创新，应用范围逐步扩大。
同时，生物膜法与其他污水处理技术相结合，形成多元化、综合化的废水处理系统，实现更加高效、环保的废水处理效果。
综上所述，生物膜法作为一种先进的废水处理技术，具有显著的优势和广阔的应用前景。
通过不断研究和创新，生物膜法将更好地满足社会对环保和可持续发展的需求，为改善水环境质量发挥重要作用。
生物膜法
两
生物膜法是土壤自净作用的人工强化，微
者 的
生物附着在填料或载体上，属于附着生长系 统或固定膜工艺。
对
比
活性污泥法是水体自净作用的人工强化，
微生物以活性污泥的形式呈悬浮状态，属于
悬浮生长系统。
基本流程
回流
初沉池 原污水
排泥
处理水
二沉池
排 泥
图2-1 生物膜法的基本流程
处理水
代表工艺
★生物滤池法 ★生物转盘法 ★生物接触氧化法、流化床（起于70年代后）
¾ 3、多级处理流程
四.生物接触氧化处理技术的应用
¾ 城市污水 ¾ 印染废水 ¾ 石化废水：含酚废水、啤酒废水
五.特征
¾ 工艺特征 生态系统与食物链稳定，无污泥膨胀。 有过滤作用 有机负荷高，处理↑高，占地少。
¾ 运行特征 耐冲击负荷 污泥不回流 产泥少、污泥易沉淀
¾ 功能特征 去除BOD，脱N
四.生物转盘的技术进展 ¾ 1、空气驱动生物转盘
DO↑ η↑ 活性↑ 易操作维护 ¾ 2、与其它设备组合
• 1）与沉淀池组合生物转盘 ①与二沉池组合 ②与初沉池和二沉池组合
• 2）与曝气池组合 ¾ 3、藻类生物转盘
藻菌共生体系
生物转盘
§ 2-6 生物接触氧化
一.概述
淹没式生物滤池 接触曝气法
二.生物接触氧化 的构造及形式
50
84.26
100
ห้องสมุดไป่ตู้160.50
50
56.00
100
77.00
50
53.00
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62.00
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21.60
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40.00
93、布水装置
生物膜法分类
生物膜法分类
生物膜法是指利用生物膜对水中有机污染物进行过滤和去除的
技术。
根据不同的操作方式和生物膜类型，可以将生物膜法分为以下几类：
1. 自然生物膜法：利用自然存在的生物膜对水进行过滤和去除
有机污染物。
例如河流、湖泊等天然水体中的微生物群落可以起到很好的净化作用。
2. 人工生物膜法：利用人工合成的生物膜对水进行过滤和去除
有机污染物。
例如生物滤池、人工湿地等。
3. 反应器生物膜法：利用生物膜在反应器内对水进行处理。
例
如MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor)、IFAS(Integrated Fixed-film Activated Sludge)等。
4. 膜生物膜法：将生物膜与膜蒸发技术结合，利用膜分离技术
对水进行处理。
例如MBR(Membrane Bioreactor)、MB-RO(Membrane Bioreactor-reverse osmosis)等。
5. 生物膜厌氧法：利用厌氧菌生长的生物膜对水进行处理，通
常用于有机物含量较高的废水处理。
例如UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket)、EGSB(Expanded Granular Sludge Bed)等。
以上是生物膜法的主要分类，每种方法都有其适用范围和优缺点。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的生物膜法来达到最佳的净化效果。
- 1 -。
生物膜法的原理
生物膜法的原理
生物膜法是一种利用微生物膜去除水中有机物和微生物的方法。
其原理是通过微生物在水中形成生物膜，利用微生物的新陈代谢和降解能力，将有机物降解为无害的物质，从而达到净化水质的目的。
生物膜法的原理主要包括以下几个方面：
1. 微生物附着和生长，水中存在着大量的微生物，它们能够在适宜的环境条件下附着在固体表面形成生物膜。
生物膜中的微生物通过吸附、离子交换等方式将有机物质固定在膜表面，从而起到了过滤和吸附的作用。
2. 微生物的代谢作用，生物膜中的微生物通过新陈代谢作用，将有机物质降解为无机物质和能量。
微生物在降解有机物的过程中，会释放出一些酶和代谢产物，这些物质能够进一步促进有机物的降解，加速生物膜的净化作用。
3. 生物膜的稳定性，生物膜具有一定的稳定性，能够在一定条件下长期存在并发挥作用。
在水处理过程中，通过控制水质、温度、氧气供应等条件，可以维持生物膜的稳定性，保证其持续发挥净化作用。
生物膜法的原理是一种高效、环保的水处理方法。
相比传统的化学方法，生物膜法具有能耗低、无二次污染、操作简便等优点。
在实际应用中，生物膜法已经被广泛应用于城市污水处理、工业废水处理、饮用水净化等领域。
总的来说，生物膜法的原理是通过微生物膜的形成和微生物的代谢作用，将水中的有机物质降解为无害物质，达到净化水质的目的。
这种方法不仅能够有效去除水中的有机污染物，而且具有成本低、效率高、环保等优点，是一种具有广阔应用前景的水处理技术。
生物膜法
生物膜法biofilm process;bio-membrane process生物膜法是一大类生物处理法的简称，包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、曝气生物滤池及生物流化床，其共同的特点就是微生物附着生长在滤料或填料表面上，形成生物膜。
污水与生物接触后，污染物被微生物吸附转化，污水得到净化。
微生物细胞在水环境，能在适宜的载体表面牢固附着，生长繁殖，细胞胞外许多的聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结结构，称之为生物膜。
污水生物处理的生物是指：以附着在惰性载体表面生长的，以微生物为主，包含微生物及其产生的胞外多聚物和吸附在微生物表面的无机及有机物等组成，并具有较强的吸附和生物降解性能的结构。
提供微生物附着生长的惰性载体称之为滤料或填料。
污水流过生物膜生长成熟的虑床时，污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附、降解、从而得到净化。
生物膜表层生物的是好养和兼性微生物，在这里有机污染物经微生物好氧代谢而降解，终产物是水、二氧化碳等。
由于氧在生物膜表层基本被耗尽，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，终产物有有机酸。
乙醇、醛、和硫化氢等。
由于微生物的不断繁殖，生物膜不断增厚，超过一定厚度后，吸附的有机物在传递到生物膜内层的微生物以前，已被代谢掉。
此时内层微生物因得不到充分的营养而进入内源代谢，失去其黏附滤料上的性能，脱落下来随水流出滤池，滤料表面再重新长出新的生物膜。
生物膜的脱落速度和有机负荷、水利负荷等因素有关。
填料表面的生物膜中的生物种类相当丰富，一般有细菌、真菌、原生动物、后生动物、藻类以及一些肉眼可见多的蠕虫、昆虫的幼虫等组成生物膜法的净化过程，生物膜法去除污水中的污染物是一个吸附、稳定的复杂的过程，包括污染物在液相中的紊流扩散、污染物在膜中的扩撒传递，氧向生物膜内部的扩散和吸附，有机物的氧化分解和微生物的新陈代谢等过程。
生物膜的表面容易吸取营养物质和溶解氧，形成由好养和兼性微生物组成的好氧层，而在生物膜内层，由于微生物利用和扩散阻力，制约了溶解氧的渗透，形成由厌氧和兼性微生物组成的厌氧层。
生物膜法典型工艺流程
生物膜法典型工艺流程一、啥是生物膜法呢？生物膜法呀，就像是给微生物们盖了一个个小房子，让它们在里面安居乐业，同时还能处理污水呢。
这是一种超级神奇的污水处理方法哦。
微生物们附着在一些固体的表面，慢慢地就形成了一层生物膜，就像给固体表面穿上了一件微生物的小衣服。
这些微生物就靠着污水里的营养物质生活，然后把污水里的脏东西分解掉，让污水变得干净起来。
1. 生物反应器。
生物反应器可是生物膜法的大舞台呢。
这里面有各种各样的结构，就是为了让生物膜能够好好地生长。
比如说有填料，这些填料就像是一个个小公寓，微生物们就住在这些填料的小缝隙里或者表面上。
不同的生物反应器有不同的形状和大小，有的像个大罐子，有的是长长的管道形状的。
不管是啥样的，目的都是给微生物创造一个舒服的家，让它们能够欢快地分解污水里的污染物。
2. 进水系统。
进水系统就像是给生物反应器送食物的小快递员。
它得把污水均匀地送到生物反应器里面去。
如果送得不均匀，有的地方微生物吃撑了，有的地方微生物还饿着，那就不好啦。
这个进水系统得设计得很巧妙，要保证污水能在生物反应器里分布得很均匀，这样每个角落的微生物都能分到食物，都能为污水处理出份力。
3. 曝气系统。
曝气系统可有趣啦。
它就像是给微生物们送氧气的小天使。
微生物们在分解污水里的污染物的时候，很多时候是需要氧气的，就像我们人呼吸一样。
曝气系统通过往生物反应器里鼓入空气，让空气中的氧气溶解在污水里，这样微生物们就有足够的氧气可以用啦。
而且曝气还能让污水和微生物充分地接触呢，就像搅拌一杯饮料一样，让各种成分混合得更均匀。
4. 出水系统。
出水系统呢，就是把经过生物膜处理后的干净水送出去的通道。
这个出水系统得保证送出去的水质量是达标的。
它要把处理好的水从生物反应器里稳稳地接出来，不能把生物膜或者其他杂质也带出去了。
就像从锅里盛出煮好的汤一样，得干干净净的。
污水先通过进水系统进入生物反应器。
一进去呢，污水就开始和生物膜接触啦。
生物膜法
一些微生物是以包裹附着的形式实现固定化的。
2. 有机类载体
有机类载体是生物膜技术发展中应用最广 泛的主要载体材料。这类载体主要有 PVC 、 PE、PS、PP、各类树脂、塑料、软性或半软 性纤维等，其比表面积和孔隙率都很大，从而 使有机负荷大为提高，也不易堵塞，在生产实 践中被广为采用，由于它便于沉淀分离，提高 了活性污泥处理厂的性能。
生物膜净化污水的机理及优势
1. 生物膜表面积大，能大量吸附水中有机物 2. 有机物降解是在生物膜表层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 污染物流动水层附着水层生物膜生物降解 微生物代谢产物 H2O附着水层流动水层
3.生成污泥量少，易沉淀 4.动力消耗低
生物接触氧化处理技术的工艺流程
1、一级处理流程——完全混合型流态，微生物处于对数增长期和减 速增长期的前段 2、二级处理流程——单级完全混合型流态、组合后为推流； 一段，F/M>2.1，对数增殖期 二段，F/M≈0.5，减速增殖期或内源呼吸期
生物流化床
生物膜法的运行管理
生物膜法的特征
优点：
与活性污泥法相比，生物膜法具有以下优点：生物膜体积小、微生 物量高、水力停留时间较短、生物相相对稳定、对毒物和冲击负荷抵 抗性强、处理效果高、操作方便、剩余污泥少，适用于小型污水处理 厂
缺点：
1.需要较多的填料和支撑结构， 基建投资高。 2.出水常携带较大的脱落的生物膜片，大量非活性细小的悬浮物分 散在水中使处理水的澄清度降低
半软性填料、及球状悬浮型填料等：
接触氧化池的分类
1. 按曝气位置 分流式——国外多用
填料区水流较稳定，有利于生物膜的 生长，但冲刷力不够，生物膜不易脱 落；可采用鼓风曝气或表面曝气装置；
生物膜法_
（五）生物膜法的特征 1、微生物相特征 （1）参与净化反应的微生物多样化（环境稳定、停留
时间长） （2）生物的食物链长（从细菌到昆虫） （3）能够存活世代期较长的微生物（生物固体停留时
间长，与污水停留时间无关，硝化菌可繁衍、增殖） （4）分段运行各具优占种属（通过条件控制，生物膜
法可分段运行，各段都可繁衍与进入本段污水水质相 适应的微生物）
（2）构造特点
塔身：平面形状多呈圆形或方形，一般用砖、钢筋混凝土或钢板制成。塔身 高8~24m，直径为0.55～3.5m，塔身直径与塔高之比为1：6～8，塔顶高出上 层滤料表面0.5m左右，塔身上开有观察窗，供观察、采样和更换滤料用。
滤料：宜于采用轻质滤料，塔内滤料分层装填，每层填料均由钢 制格栅承托，每层滤料高度不宜大于2m，以免压坏滤料。层 与层之间留有一定空隙，以利布水均匀。
塔式滤池滤料料的总高度一般为8～1 2米，塔内装有轻质塑料填料或其 他填料。污水自上而下滴流，水流紊动剧烈，通风良好。污水，生物膜和 空气三者可获得充分接触，加快物质的传质速度和生物膜的更新速度，使 单位滤料体引的有机负荷大大提高。
由于污水在塔内的停留时间很短，一般仅为几分钟，因此对有机物的处 理往往不够完全，BOD去陆率较低，一般为60～85％。但是，塔式生物滤 池对有机负荷和有毒物质的冲击适应性较强，所以，常常被用于高浓度有 机工业废水的预处理，以保证第二级生物处理构筑物有稳定的处理效果。
（4）驱动装置：生物转盘的驱动装置包括动力设备和减速装 置两部分。动力设备分电力机械传动、空气传动及水力传动 等。国内一般采用电力机械传动或空气转动。电力机械传动 即用电动机为动力，用链条传动或直接传动。对于大型转盘 ，一般一台转盘设一套驱动装置。对于中、小型转盘，可由 一套驱动装置带动一组(一般为3～4级)转盘工作。空气传动 兼有充氧作用，动力消耗较省。
生物膜法
什么是生物膜法生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。
生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。
生物膜自滤料向外可分为厌氧层、好氧层、附着水层、运动水层。
生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。
废水中微生物沿固体（可称载体）表面生长的生物处理方法的统称。
因微生物群体沿固体表面生长成粘膜状，故名。
废水和生物膜接触时，污染物从水中转移到膜上，从而得到处理。
其基本机理见水的生物处理法。
生物膜法的典型流程流程中的生物器可以是生物滤池、生物转盘、曝气生物滤池或厌氧生物滤池。
前三种用于需氧生物处理过程，后一种用于厌氧过程。
最早出现的生物膜法生物器是间歇砂滤池和接触滤池（满盛碎块的水池）。
它们的运行都是间歇的，过滤-休闲或充水-接触-放水-休闲，构成一个工作周期。
它们是污水灌溉的发展，是以土壤自净现象为基础的。
接着就出现了连续运行的生物滤池。
新型塑料问世后，又有了新的发展。
生物膜法中的微生物构成及特点在污水处理构筑物内设臵微生物生长聚集的载体（一般称填料），在充氧的条件下，微生物在填料表面聚附着形成生物膜，经过充氧(充氧装臵由水处理曝气风机及曝气器组成)的污水以一定的流速流过填料时，生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，使污水得到净化，同时微生物也得到增殖，生物膜随之增厚。
当生物膜增长到一定厚度时，向生物膜内部扩散的氧受到限制，其表面仍是好氧状态，而内层则会呈缺氧甚至厌氧状态，并最终导致生物膜的脱落。
随后，填料表面还会继续生长新的生物膜，周而复始，使污水得到净化。
微生物在填料表面聚附着形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一层薄薄的水层，水层中的有机物已经被生物膜氧化分解，故水层中的有机物浓度浓度比进水要低得多，当废水从生物膜表面流过时，有机物就会从运动着的废水中转移到附着在生物膜表面的水层中去，并进一步被生物膜所吸附，同时，空气中的氧也经过废水而进入生物膜水层并向内部转移。
污水处理生物膜法
污水处理生物膜法引言概述：污水处理是现代社会中非常重要的环保工作之一。
在污水处理的方法中，生物膜法是一种常用且有效的处理方式。
本文将详细介绍污水处理生物膜法的原理、应用、优势、不足以及未来发展方向。
一、原理1.1 生物膜法的基本原理生物膜法利用生物膜中的微生物附着在固体载体上，通过微生物的代谢作用将污水中的有机物质分解为无机物质，从而达到净化水质的目的。
1.2 生物膜的形成过程生物膜的形成分为初级附着、次级附着和稳定附着三个阶段。
初级附着是微生物通过物理吸附和静电作用附着在载体表面；次级附着是微生物通过产生胞外聚合物将自身牢固地固定在载体上；稳定附着是微生物在载体上形成稳定的生物膜结构。
1.3 生物膜法的工艺流程生物膜法的工艺流程包括进水、初级沉淀池、生物膜反应器、二沉池和出水等环节。
进水经过初级沉淀池去除悬浮物后，进入生物膜反应器，微生物通过附着在载体上的生物膜进行有机物的降解，然后进入二沉池进行污泥的沉淀，最后出水。
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，利用生物膜法可以高效地去除这些有机物质和微生物，使生活污水得到有效处理，达到排放标准。
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离子，生物膜法可以通过微生物的降解作用，将这些有机物质和重金属离子转化为无害的物质，实现工业废水的净化。
2.3 农业废水处理农业废水中含有大量的农药、化肥等有机物质，利用生物膜法可以高效地去除这些有机物质，减少对环境的污染，保护农田和水源。
三、优势3.1 高效性生物膜法具有高降解效率和高净化效果，能够在相对较短的时间内将有机物质降解为无害物质，提高污水处理的效率。
3.2 抗冲击负荷能力强生物膜法对于冲击负荷的适应能力较强，能够在较大的负荷波动范围内保持较好的处理效果。
3.3 占地面积小相比传统的活性污泥法，生物膜法需要的占地面积较小，适用于空间有限的场所。
四、不足4.1 对进水水质要求高生物膜法对进水水质的要求较高，如果进水水质波动较大或含有毒物质，可能会对生物膜的生长和降解效果产生负面影响。
生物膜法介绍课件
工业废水处理
生物膜法在工业废水处理中的应用广泛，如食品、化工、制药等行业。
生物膜法在处理工业废水时，能够有效去除废水中的有机物、氮、磷等污染物。
生物膜法在处理工业废水时，具有较高的处理效率和较低的运行成本。
生物膜法在处理工业废水时，具有较好的抗冲击负荷能力，能够适应废水水质的变化。
农业废水处理
01.
02.
03.
04.
目录
生物膜法的基本概念
生物膜法的技术特点
生物膜法的应用案例
生物膜法的发展趋势
生物膜法的定义
生物膜法是一种利用微生物的生物降解作用来处理废水的技术。
生物膜法主要通过附着在固体表面的微生物来降解废水中的有机物质。
生物膜法具有较高的处理效率和较低的运行成本，适用于处理各种类型的废水。
技术优化与创新
生物膜材料改进：提高生物膜的稳定性和抗污染能力
生物膜反应器优化：提高生物膜反应器的效率和稳定性
生物膜法与其他技术的结合：如膜生物反应器（MBR）、生物膜法与厌氧氨氧化（Anammox）技术的结合等
生物膜法在废水处理、生物能源等领域的应用拓展：提高生物膜法的应用范围和价值
应用领域的拓展
04
环保政策的推动
政府对环保的重视程度不断提高，推动生物膜法在污水处理领域的应用和发展。
环保法规的完善和实施，为生物膜法在污水处理领域的应用和发展提供了法律保障。
政府对环保产业的扶持政策，为生物膜法在污水处理领域的应用和发展提供了资金支持。
环保政策的推动，为生物膜法在污水处理领域的应用和发展提供了市场空间。
污水处理厂应用
生物膜法在污水处理厂中的应用广泛，可以有效去除污水中的有机物、氮、磷等污染物。
生物膜法的原理
生物膜法的原理
生物膜法是一种利用微生物膜来净化水质的技术，其原理主要是利用微生物膜的附着、吸附、吸收、分解和氧化能力，将水中的有机物、无机物和微生物等有害物质转化为无害物质，从而达到净化水质的目的。
首先，生物膜法利用微生物膜的附着能力。
微生物在水中生长繁殖时，会在固体表面形成一层薄膜，这种薄膜就是生物膜。
生物膜中的微生物通过吸附和附着，可以将水中的悬浮物、有机物和无机物等污染物质吸附在膜表面，从而起到初步过滤和净化水质的作用。
其次，生物膜法利用微生物膜的吸附和吸收能力。
微生物膜中的微生物通过代谢作用，可以将水中的有机物、无机物和微生物等有害物质吸收到细胞内部，然后进行分解和降解，将有害物质转化为无害物质，起到净化水质的作用。
另外，生物膜法还利用微生物膜的分解和氧化能力。
微生物膜中的微生物通过新陈代谢作用，可以将水中的有机物和无机物分解为二氧化碳、水和无机盐等无害物质，同时释放出能量和氧气。
这样不仅可以净化水质，还可以增加水中的溶解氧含量，改善水体环境。
总的来说，生物膜法是一种利用微生物膜的附着、吸附、吸收、分解和氧化能力，通过微生物的生物作用，将水中的有害物质转化为无害物质，达到净化水质的目的。
这种技术不仅具有高效、环保、低成本等优点，而且适用范围广，可以应用于城市污水处理、工业废水处理、生活污水处理等领域，对改善水环境质量具有重要意义。
生物膜法的原理虽然复杂，但是通过科学的研究和技术的改进，相信将会在未来得到更广泛的应用和推广。
生物膜法的原理
生物膜法的原理
生物膜法是一种利用微生物和生物膜进行水处理的方法。
其原理主要包括微生物附着、生物膜形成和生物膜活性。
首先，生物膜法通过将含有污染物的水流经过生物膜固定介质，使微生物能够附着在介质表面。
微生物的附着是通过它们的附着器官，如菌丝、糖基胞、蛋白质或多糖分泌物等来实现的。
其次，由于微生物的附着，随着时间的推移，微生物会在介质表面形成一层有机物和胞外聚合物组成的生物膜。
生物膜的形成使得微生物能够形成一个稳定的生态系统，在其中进行基础代谢和吸附降解污染物的过程。
最后，生物膜内的微生物会释放出酶、酸和其他代谢产物，这些物质能够降解水中的有机和无机污染物。
此外，生物膜内的微生物还可以利用污染物作为其生长和营养的来源，从而达到去除污染物的效果。
总之，生物膜法利用微生物的附着和生物膜形成的特性，通过微生物的代谢活性，对水中的污染物进行降解和去除。
这种方法具有效果好、运行稳定、操作简单等优点，因此在水处理中得到了广泛应用。
生物膜法处理污水的基本原理
生物膜法处理污水的基本原理生物膜法是一种高效处理污水的方法，它通过在生物膜上固定微生物来降解有机物和氮、磷等污染物，实现水的净化。
其基本原理包括生物附着、生物降解和脱附等几个过程。
生物膜法的基本原理如下：1.生物附着：在生物膜法中，废水中的微生物通过重力沉降或悬浮而进入生物膜，随后附着在膜表面。
膜表面具有丰富的微观和宏观的孔隙结构，为微生物提供良好的附着环境。
2.生物降解：生物膜中的附着微生物通过吸附、降解和转化等生物过程，将废水中的有机物、氮、磷等污染物分解为二氧化碳、水和无机盐等无害物质。
降解的过程主要依赖于附着微生物种类和数量的多样性以及微生物与废水中有机物的接触时间和接触面积。
3.脱附：生物膜中的微生物在代谢或繁殖过程中会产生代谢产物或新生物物质，导致生物膜厚度增加。
过厚的生物膜会降低废水的通量和处理效率，因此需要进行脱附操作。
脱附操作可以通过物理和化学方法实现，例如高浓度的气体喷射、机械刮擦或化学清洗等。
生物膜法的工艺流程如下：1.进水：废水经过前处理后，进入生物膜反应器。
前处理可以包括初沉池、格栅过滤和沉淀等，目的是除去废水中的大颗粒物和悬浮物质。
2.微生物固定化：废水进入生物膜反应器后，通过曝气和搅拌等工艺，使废水中的微生物附着在膜表面形成生物膜。
生物膜的形成需要一定的时间，一般为几天到几周。
3.生物降解：附着在膜表面的微生物通过呼吸作用分解废水中的有机物和氮、磷等污染物，产生二氧化碳、水和无害物质。
4.出水：经过生物降解后的废水通过膜表面的微孔进入废水集水管道，形成净水。
生物膜法的特点如下：1.处理效率高：生物膜法具有较大的生物附着面积和高降解效率，可以有效降解污水中的有机物和氮、磷等污染物。
2.占地面积小：相比传统活性污泥法，生物膜法的处理设备体积更小，占地面积更少。
3.操作简单：生物膜法的操作相对简单，不需要频繁的混合和曝气操作，减少了设备维护和操作的难度。
4.可抗冲击负荷：生物膜法对冲击负荷的抗性较强，处理高浓度的有机物和氮、磷等污染物时有较好的稳定性。
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1.2.3 生物膜的更新脱落
在处理过程中，生物膜总是在不断地增长、 更新、脱落的。造成生物膜不断脱落的原因有：水 力冲刷、由于膜增厚造成重量的增大、原生动物使 生物膜松动、厌氧层和介质的黏结力较弱等。其中 以水力冲刷最为重要。从处理要求看，生物膜更新 脱落是完全必要的。
19
1.3 生物膜法的主要特点
32
2.1 生物膜法的分类
根据生物膜反应器附着生长载体的状态，可以 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。
33
2.2 生物滤池
2.2.1 普通生物滤池 2.2.2 高负荷生物滤池 2.2.3 塔式生物滤池 2.2.4 曝气生物滤池
转轴中心与接触反应槽液面的距离一般不应小于150mm，应保
证转轴在液面之上，并根据转轴直径与水头损失情况而定。转轴
中心与槽内水面的距离与转盘直径的比值在0.05～0.15之间，一
般取0.06～0.1。
51
2.3 生物转盘
2.3.1 生物转盘的组成与构造特点 （d）驱动装置
50
2.3 生物转盘
2.3.1 生物转盘的组成与构造特点
（c）转轴
转轴是支承盘片并带动其旋转的重要部件。转轴两端安装在固 定在接触反应槽两端的支座上。转轴一般采用实心钢轴或无缝钢 管。转轴的长度一般应控制在0.5～7.0m之间，不能太长，否则往 往由于同心度加工欠佳，易于挠曲变形，发生磨轴或扭断，其强 度和刚度必须经过力学的计算。其直径一般介于50～80mm。
41
2.2.1 普通生物滤池
普通生物滤池，又名滴滤池，是生物滤池早期出现的类型。
碎石填 料
布水器
滤池底板
排水设备
42
2.2.1 普通生物滤池
① 普通生物滤池的构造
由池体、填料、布水装置和排水系统四部分组成。
池体具有围护填料的作用，应当能够承受填料压力，一般多用砖石 砌造。池壁可筑成带孔洞和不带孔洞的两种形式，池壁一般应高出填 料表面0.5～0.9m。池体的底部为池底，作用是支撑填料和排除处理水。
日污水量不高于1000m3的小城镇污水或有机性工业废水。
③ 普通生物滤池的优缺点
优点：
处理效果良好，BOD5的去除率可达95%以上； 运行稳定、易于管理、节约能源。
缺点：
占地面积大、不适于处理量大的污水；
填料易堵塞；
产生滤池蝇；
喷嘴喷洒污水散发臭味。
44
2.3 生物转盘
生物转盘是一种好氧处理污水技术，由水槽 和一组圆盘构成，圆盘下部浸没在水中，圆盘上部 暴露在空气中，圆盘表面生长有生物群落，转动的 转盘周而复始地吸附和生物氧化有机污染物，使污 水得到净化。
盘片间距：要考虑其不为生物膜增厚所堵塞，并保证通风效果。标 准间距为30mm；多级转盘的前级间距为25～35mm，后级为10～20mm。
当采用生物转盘脱氮时，宜于采取较大的盘片间距。
49
2.3 生物转盘
2.3.1 生物转盘的组成与构造特点
（b）接触反应槽
不小于盘片直径的35%浸没于接触反应槽的污水中。 接触反应槽应呈与盘材外形基本吻合的半圆形，槽的构造形式 与建造方法，随设备规模大小，修建场地条件不同而异。 小型设备转盘台数不多、场地狭小者，可采用钢板焊制。中大 型的设备可以修建成地下或半地下式，则可用毛石混凝土砌体， 水泥砂浆抹面，再涂以防水耐磨层。
15
图5-1 生物膜的构造
1.2.2 生物膜构造与净化机理
（1）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。附着层内有机物大 多已被氧化，其浓度比滤池进水的有机物浓度 低得多。
（2）进入池内的污水沿膜面流动时，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， 进而被生物膜吸附。
⑥ 调整运行的灵活性较差
与活性污泥法相比，除了镜检法以外，对生物膜中微生物 的数量、活性等指标的检测方式较少，而活性污泥法可以通 过测定污泥沉降比、SVI、污泥浓度等多种方法对微生物的活 性进行监测。因此，生物膜出现问题以后，不容易被发现， 即调整运行的灵活性较差。
26
1.3 生物膜法的主要特点
转盘和鼓风量较小的生物滤池等缺氧生物膜反应器内，可以取得更
好的脱氮效果，而且不需要污泥回流。
24
1.3 生物膜法的主要特点
⑤ 操作管理简单，运行费用较低 生物滤池、生物转盘等生物膜法采用自然通风供氧，
装置不会出现泡沫，没有污泥回流，管理简单，运行费 较低，操作稳定性较好。
25
1.3 生物膜法的主要特点
30
1.4 生物膜法的主要影响因素
⑧ 营养物质
营养物质是能为微生物所氧化、分解、利用的那些物 质，主要包括有机物、氮、磷、硫等以及微量元素。
好氧生物处理中 主要营养物质比例：BOD5：N：P=100：5：1。
31
二、生物膜法的主要形式
2.1 生物膜法的分类 2.2 生物滤池 2.3 生物转盘 2.4 生物接触氧化
3
污水与生物膜接触，污水中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 自身也得到增殖。
生物膜法的主要工艺类型有：生物滤池、生物转盘、 生物接触氧化法、曝气生物滤池和生物流化床法等。 生物滤池是早期出现、至今仍在发展的污水生物处理 技术。
4
1.2 生物膜法的净化机理
⑦ 有机物去除率较低
与普通活性污泥法相比，CODcr（BOD5）去除率较低。 有资料表明，50%的活性污泥法处理厂BOD5的去除率高于 91%，50%的生物膜法处理厂的BOD5去除率为83%左右，相 对应的出水BOD5分别为14mg/L和28mg/L。
27
1.4 生物膜法的主要影响因素
① 温度
③ 剩余污泥产量低
生物膜内存在较高级营养水平的原生动物和微后生动物， 食物链较长，特别是生物膜较厚时，里侧深部厌氧菌能降解 好氧过程中合成的污泥，因而剩余污泥产量低，一般比活性 污泥处理系统少1/4左右，可减少污泥处理和处置费用。
23
1.3 生物膜法的主要特点④ 同时存在硝化和反硝化过程
由于微生物固着于填料的表面，生物固体停留时间SRT与水力停
6
1.2.1 生物膜的形成
←挂膜前
挂膜后→
7
常见填料
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Cncnc-micro
聚乙烯蜂窝填料
9
半软性填料
10
11
12
软性纤维填料
新型的三维立体网状填料
13
14
挂膜后的网状填料
1.2.2 生物膜构造与净化机理
由于微生物不断繁殖，生物膜厚 度会不断增加，当增厚到一定程 度后，在氧不能透入的里侧深处 即将转变为厌氧状态，形成厌氧 性膜。这样，生物膜便由好氧层 和厌氧层两层组成。好氧层的厚 度一般为2mm左右，有机物的降 解主要在好氧层内进行。
② pH值
③ 水力负荷
④ 溶解氧
⑤ 填料类型及特征
⑥ 生物膜量及活性
⑦ 有毒物质
⑧ 营养物质
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1.4 生物膜法的主要影响因素
② pH值
与活性污泥法相同，一般适宜pH值范围在6.5～8.5 之间。主要影响酶的活性和改变细菌表面电荷，影响细 菌对营养的吸收。
微生物对pH值的波动十分敏感，应尽量避免污水pH 值的突然变化。
① 适应冲击负荷能力强
② 反应器内微生物浓度高
③ 剩余污泥产量低
④ 同时存在硝化和反硝化过程
⑤ 操作管理简单，运行费用较低
⑥ 调整运行的灵活性较差
⑦ 有机物去除率较低
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1.3 生物膜法的主要特点
① 适应冲击负荷能力强
微生物主要固着于填料表面，微生物量比活性污泥法 要高得多，因此对污水水质水量的变化引起的冲击负荷适 应能力较强。即使短时间中断进水或工艺遭到破坏，反应 器的性能也不会受到致命的影响，恢复起来较快，因此适 用于处理高浓度难降解的工业废水。另外，生物膜反应器 还可以处理BOD5低于50～60mg/L的进水，使出水BOD5降到 5～10mg/L，这是活性污泥法无法做到的。
29
1.4 生物膜法的主要影响因素
③ 水力负荷 水力负荷的大小直接关系到污水在反应器中与载体上
生物膜的接触时间。水力负荷愈小，污水与生物膜接触 时间愈长，处理效果愈好。当然，这里所指接触时间， 其前提是载体的高度不变，因而，水力负荷的本质是指 有机负荷Nf对净化效果的影响。
水力负荷的大小对控制生物膜的厚度、改善传质方面 也有一定的作用。
（a）盘片
盘片的形状：早期出现并沿用至今者为圆型平板。为了加大盘片的 表面积，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。 也有采用波纹状盘片与平板盘片或二重波纹状盘片相结合的转盘。
盘片直径：一般介于2.0～3.6m之间，现场组装可达到5.0m。采用 表面积较大的盘片，能够缩小接触槽的平面面积，减少占地面积。
（6）如此循环往复，使污水中有机物不断减少，从
而得到净化。
17
1.2.3 生物膜的更新脱落
一般认为，生物膜厚度介于2~3mm时较为理想。 当生物膜太厚，内部的厌氧层的厚度就会增加，厌 氧代谢产物也逐渐增多，这些产物向外侧逸出，减 弱了生物膜在介质（载体、填料）上的固着力，处 于这种状态的生物膜即为老化生物膜，老化生物膜 净化功能差而且容易脱落。
留时间HRT无关，因此为增殖速度较慢的微生物提供了生长繁殖的可
能性。因此，生物膜法中的生物相更为丰富，且沿水流方向膜中微
生物种群分布具有一定的规律性。生物膜反应器适合世代时间长的
硝化细菌生长，而且其中固着生长的微生物使硝化菌和反硝化菌各
有其生长的合适环境。因而，生物膜反应器内部也会同时存在硝化