生物膜法

第8章生物膜法

8.1 生物膜的基本概念

生物膜法是属于好气生物处理方法。

生物膜是依靠附着于固体表面滤料的介质上而生长繁殖的微生物净化有机物的好氧处理方法，具有以下特点：

（1）附着于固体介质表面上的微生物对水量，水质的变化有较强的适应性。

（2）固体介质有利于微生物形成稳定的生态体系，栖息微生物的种类较多，处理效

率高。

（3）降解产物污泥量少。

（4）管理方便。

缺点：

（1）滤料表面积小，BOD容积负荷小。

（2）附着于固体表面的微生物量较难控制，操作伸缩性差。

（3）靠自然通风供氧，不如活性污泥供氧充足，容易产生厌氧。

生物膜法有三种形式：

（1）润湿型生物滤池、生物滤塔、生物转盘

（2）浸没型接触氧化、滤料浸没在滤池中

（3）流动床型生物活性炭、砂粒介质悬浮流动于池内

8.2 基本原理

借助于挂膜介质，当有机废水流过介质表面时，微生物在其表面生长繁殖，形成生物膜。

膜的表面溶有较多的溶解氧，形成好氧层，膜的内层溶解氧较少，易形成厌氧层，整个膜处于增长、脱落和更新的生态系统。微生物的生长代谢将污水中的有机物作营养，从而使污染物得到降解。正常生物膜厚2～3mm。

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8.3 生物滤池

生物滤池由滤料、池壁、池底排水系统、上部布水系统组成。

8.3.1 构造

1、滤料的要求

（1）比表面要大（2）孔率高（3）质材强度高（4）稳定（5）价廉

2、池壁的功能

构筑物主体，起支撑作用。

3、池底通风系统、排泥系统、支承渗水结构

4 、布水系统旋转布水器

8.3.2 负荷

1、水力负荷

单位面积滤池或单位体积滤料每天所能处理的废水量，一般由洒水强度和BOD负荷确定。

水力表面负荷

水力体积负荷

2、BOD负荷

单位时间供给单位体积滤料的BOD量

2

城市污水极限值

分低负荷（0.15～0.3）和高负荷（0.8～1.2）生物滤池

3、责物负荷

单位滤料每天所能承受毒物的量

生物滤池的净化效率

So ——原水浓度Se ——二次沉淀池出水浓度

以上1、2、3可作为综合衡量生物滤池工作性能的三个重要指标，它们之间的关系：

8.3.3 生物滤池的类型及运行系统

1、生物滤池的类型

（1）普通生物滤池

水力负荷；BOD 负荷

（2）高负荷生物滤池

水力负荷；BOD 负荷

（3）超负荷生物滤池塔式生物滤池

3

2、生物滤池的运行系统

（1）单级直流系统适用于低负荷

8.3.4 回流

优点：

（1）增大水力负荷，促进生物膜的更新代谢。形成良性循环的生态系统；

（2）废水得到稀释，降低基质浓度，防止堵塞；

（3）有利于连续接种促进生物膜生长；

（4）提高DO，防止滤池滋生蚊蝇；

（5）水量大可使用旋转布水器。

缺点：

（1）缩短废水在池中停留时间；

（2）洒水量增大，降低生物膜吸附有机物的速度；

（3）回流水中积累难降解物质；

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（4）降低水温。

回流物料衡算（单级回流比r）

So——入流废水浓度，Se——出流废水浓度

Q——废水量，rQ ——回流量，——混合水BOD浓度

根据城市污水处理运行经验，

，代入物料平衡式可得：

若去除率为90%，则

，

所以，即回流比为3.5。

高负荷回流比参见P132，表8-2

高负荷与低负荷生物滤池的比较：

BOD负荷高的滤池，有机物氧化分解程度低，因为高负荷有机物浓度高而氧化不充分，污泥量多而不稳定，出水DO低，没有或很少硝酸盐存在，因为有机物中的蛋白质只能转化至，未来得及转化成硝酸盐。

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BOD负荷低的生物滤池，有机物浓度低，氧化分解程度高，污泥量少而稳定，出水中有较高的DO，滤池中硝化菌得到繁殖，被转化成。

8.3.5 耗氧与供氧

1、生物膜量

普通生物滤池的生物膜污泥量为4.5～7；高负荷生物滤池的生物膜污泥量为3.3～6.5。

好氧层的厚度2mm，2mm以上为厌氧层。

2、生物膜的耗氧量（）

（A ）

--每滤料每天去除的量（）

--表示每kgBOD 完全降解所需的氧量，城市污水＝1.46左右

--单位重量活性物膜的自身氧化需氧量系数，其值为0.18 kg/kg·pf·d

--单位体积滤料上的活性生物膜量（）

3、生物滤池的供氧量

普通生物滤池是靠自然通风方式供氧，曝气生物滤池（接触氧化）才是采取曝气方式供氧。滤池的空气阻力愈小通气量也愈大。

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池内温度＞池外温度，池内气流由下朝上

池内温度＜池外温度，池内气流由上朝下

空气流动速度u＝0.075△T－0.15（m/min）

△T--温度差

（B）需氧量的估算

氧化1kg耗氧1kg，需氧量与空气相关，需气量计算式：

So--进水浓度（mg/L）

Se --二沉池出水浓度（mg/L）

r--的容重，在标准大气压下为1.429g/L

--生物滤池的氧利用率（生活污水5～8%，即＝0.05～0.08）

209.9--空气中含氧率（20.99%）

例：普通生物滤池的水力面积负荷，进水BOD浓度So＝220mg/L，二沉池出水BOD浓度Se＝20mg/L，滤池氧的利

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