水污染控制工程第八章生物膜法1.pptx
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第八章 污水的好氧生物处理—生物 膜法
第一节 生物膜法的历史及其发展
一．微生物在水中存在的状态
微生物在自然界到处存在，如水中、土壤中等，如细菌、原生动物、后生 动物等，组成了一条食物链。例如在水中微生物多以悬浮状态存在（例如粪水 曝气现象），而在土壤中多以固着状态存在（例如青苔）。这些微生物在驯化 后可作为降解污水中有机物的专有微生物。这些微生物有的是厌氧的，有的是 好氧的，所以利用这两种类型的微生物来处理污水就派生了两大类污水生物处 理类型—好氧工艺和厌氧工艺。 二．好氧工艺的分类
生物膜反应器的类型可系统划分如下：
1. 生物滤池 生物滤池是生物膜反应器的最初形式，现生物滤池已由原来承受较低负荷的普通
生物滤池逐步发展成为承受较高负荷的高负荷生物滤池、塔式生物滤池以及最新研制 成功并投入运行的曝气生物滤池， 2． 生物转盘
生物转盘亦称旋转生物接触器（RBC），是由一系列平行的旋转圆盘、转动横轴、 电机及减速装置和氧化槽等部分组成。当圆盘面积的40～50%浸没于污水时，盘片上 的生物膜吸附污水中的有机物，圆盘转动离开污水，生物膜上的固着水层从空气中吸 收氧，被吸附的有机物在微生物酶的作用下氧化分解，从而使污水得到净化，此种操 作的称之为好氧生物转盘。当圆盘面积浸没于污水中时，由于没有吸氧过程，圆盘盘 片仅是微生物的附着生长载体，此种操作的称之为厌氧生物转盘。
生物流化床用于污水处理领域始于70年代初期并率先在美国和日本进行广泛的 研究与应用。所谓生物流化床，就是以砂和活性炭等颗粒物质为载体填充于生物反 应器内，因载体表面附着生长着生物膜而使其质变轻，当污水以一定流速从下向上 流动时，载体便处于流化状态。按照载体流动的动力来源的不同，生物流化床一般 可分为以液流为动力的流化床和以气流为动力的三相流化床两大类。在两相流化床 中，按照进入流化床的污水是否预先充氧曝气，床体可处于好氧状态和厌氧状态。
依据上述研究，欧美国家渐渐开始采用这种过滤方法来净化污水。当时由于 美国的土壤渗透性要比欧洲好，且土地价格便宜，故多采用土壤过滤；而在欧洲 则普遍采用较粗糙的过滤填料如碎焦碳、钢渣等工业化的副产品来净化污水，最 后发展成了滴滤池—最经典的生物膜法。
四. 生物膜法的净化过程及分类
在生物膜法中，微生物附着在载体表面生长而形成膜状，当污水流 经载体表面和生物膜接触过程中，污水中的有机污染物即被微生物吸附、 稳定和氧化，最终转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质，污水得到净 化。自二十世纪70年代以来，生物膜法引起了广大研究者和工程师们的 极大兴趣，于是属于生物膜法的塔式生物滤池（好氧或厌氧滤池）、生 物转盘、生物接触氧化法、曝气生物滤池等得到了较多的研究和工程应 用。
到了60年代，新型的有机合成材料开始大量生产，如的波纹板状、列管状和 蜂窝状等有机人工合成填料，其比表面积和孔隙率大大增加，再加上环境保护对水 质要求的进一步提高，生物膜反应器获得了新的发展。
到了70年代，除了普通生物滤池（Trick Filters，也称为滴滤池）外，生物转 盘（RBC）、淹没式生物滤池（Submerged Biofilm Reactor）和生物流化 （Fluidised Bed）技术都得到了比较多的研究和应用。
3． 生物接触氧化法 1971年在日本首创，在池内充填一定密度的填料，污水浸没全部填料并与填料
上的生物膜广泛接触，在微生物新陈代谢功能的作用下，污水中的有机物得以去除， 污水得以净化。淹没式生物滤池多在好氧状态下运行，充氧方式可以是污水预先充 氧曝气再流经填料，也可以是在池内设有人工曝气装置。 4． 生物流化床
近年来，生物膜反应器以其独特的优势更受广大研究者和工程师们的关注， 又涌现出大量新型的单一或复合式生物膜反应器（Hybrid bio—reactors），如微孔 膜生物反应器、气提式生物膜反应器、移动床生物膜反应器、复合式活性污泥生物 膜反应器、序批式生物膜反应器、升流式厌氧污泥床—厌氧生物滤池（UASB— AF）、曝气生物滤池及附着生长稳定塘等等。
第二节 生物膜法类型及技术现状
在20世纪20～30年代，国外开始建造了许多生物膜反应器系统，其主要形式 就是生物滤池。其特点是生物量高和净化效果较好，但其水力负荷和有机负荷均较 低、环境卫生条件也较差、处理构筑物占地面积较大且有可能被脱落的生物膜堵塞 等缺点，
在40～50年代生物滤池有逐渐被活性污泥法取代的趋势。在此期间，作为生 物滤池的填料主要是碎石、卵石、炉渣和焦碳等实心拳状的无机天然材料，一般具 有比表面积小和孔隙率低等缺点。
根据好氧微生物的生长状态，好氧工艺可细分为以下两部分： 1.好氧悬浮生长工艺→活性污泥法 2.附着生长工艺→生物膜法 两种工艺微生物生存状态不同，各派生出多种不同工艺流程。
三．生物膜法的历史及其发展
十九世纪末，国外研究人员在研究土壤净化污水的过滤田基础上，创造了生 物过滤法，即生物膜法的前身。三个例证： 1． 1865年德国杰出的科学家Alexandex Mueller发现带有活着的微生物的土壤过 滤柱可以净化污水。 2． 1868年英国Edward Frankland 发现了填装有各种卵石、砂和土壤的过滤柱具 有净化污水的作用，他的工作建立在过滤净化过程中曝气的作用。 3． 1893年，英国进行将污水在粗滤料上喷洒进行净化的试验取得了良好的净化 效果，作为生物膜反应器的生物滤池开始问世，并从此开始用于污水处理的实践。
5． 复合式生物膜反应器 复合式生物膜反应器是近些年来发展较快、引起研究者极大兴趣的复合式处
由此可见，生物膜反应器发展迅速，由单一到复合，有好氧亦有厌氧，逐步 形成了一套较完整的污水生物处理工艺系列。
百度文库
一. 生物膜反应器的类型与技术现状
根据生物膜反应器附着生长载体的状态，生物膜反应器可以划分为固定床和流 动床两大类。
在固定床中，微生物的载体固定不动，在反应器内的相对位置基本不变；而在 流动床中，附着生长载体不固定，在反应器内处于连续流动的状态。基于操作时是 否有氧气的参与，分为好氧状态、或者缺氧和厌氧状态。
第一节 生物膜法的历史及其发展
一．微生物在水中存在的状态
微生物在自然界到处存在，如水中、土壤中等，如细菌、原生动物、后生 动物等，组成了一条食物链。例如在水中微生物多以悬浮状态存在（例如粪水 曝气现象），而在土壤中多以固着状态存在（例如青苔）。这些微生物在驯化 后可作为降解污水中有机物的专有微生物。这些微生物有的是厌氧的，有的是 好氧的，所以利用这两种类型的微生物来处理污水就派生了两大类污水生物处 理类型—好氧工艺和厌氧工艺。 二．好氧工艺的分类
生物膜反应器的类型可系统划分如下：
1. 生物滤池 生物滤池是生物膜反应器的最初形式，现生物滤池已由原来承受较低负荷的普通
生物滤池逐步发展成为承受较高负荷的高负荷生物滤池、塔式生物滤池以及最新研制 成功并投入运行的曝气生物滤池， 2． 生物转盘
生物转盘亦称旋转生物接触器（RBC），是由一系列平行的旋转圆盘、转动横轴、 电机及减速装置和氧化槽等部分组成。当圆盘面积的40～50%浸没于污水时，盘片上 的生物膜吸附污水中的有机物，圆盘转动离开污水，生物膜上的固着水层从空气中吸 收氧，被吸附的有机物在微生物酶的作用下氧化分解，从而使污水得到净化，此种操 作的称之为好氧生物转盘。当圆盘面积浸没于污水中时，由于没有吸氧过程，圆盘盘 片仅是微生物的附着生长载体，此种操作的称之为厌氧生物转盘。
生物流化床用于污水处理领域始于70年代初期并率先在美国和日本进行广泛的 研究与应用。所谓生物流化床，就是以砂和活性炭等颗粒物质为载体填充于生物反 应器内，因载体表面附着生长着生物膜而使其质变轻，当污水以一定流速从下向上 流动时，载体便处于流化状态。按照载体流动的动力来源的不同，生物流化床一般 可分为以液流为动力的流化床和以气流为动力的三相流化床两大类。在两相流化床 中，按照进入流化床的污水是否预先充氧曝气，床体可处于好氧状态和厌氧状态。
依据上述研究，欧美国家渐渐开始采用这种过滤方法来净化污水。当时由于 美国的土壤渗透性要比欧洲好，且土地价格便宜，故多采用土壤过滤；而在欧洲 则普遍采用较粗糙的过滤填料如碎焦碳、钢渣等工业化的副产品来净化污水，最 后发展成了滴滤池—最经典的生物膜法。
四. 生物膜法的净化过程及分类
在生物膜法中，微生物附着在载体表面生长而形成膜状，当污水流 经载体表面和生物膜接触过程中，污水中的有机污染物即被微生物吸附、 稳定和氧化，最终转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质，污水得到净 化。自二十世纪70年代以来，生物膜法引起了广大研究者和工程师们的 极大兴趣，于是属于生物膜法的塔式生物滤池（好氧或厌氧滤池）、生 物转盘、生物接触氧化法、曝气生物滤池等得到了较多的研究和工程应 用。
到了60年代，新型的有机合成材料开始大量生产，如的波纹板状、列管状和 蜂窝状等有机人工合成填料，其比表面积和孔隙率大大增加，再加上环境保护对水 质要求的进一步提高，生物膜反应器获得了新的发展。
到了70年代，除了普通生物滤池（Trick Filters，也称为滴滤池）外，生物转 盘（RBC）、淹没式生物滤池（Submerged Biofilm Reactor）和生物流化 （Fluidised Bed）技术都得到了比较多的研究和应用。
3． 生物接触氧化法 1971年在日本首创，在池内充填一定密度的填料，污水浸没全部填料并与填料
上的生物膜广泛接触，在微生物新陈代谢功能的作用下，污水中的有机物得以去除， 污水得以净化。淹没式生物滤池多在好氧状态下运行，充氧方式可以是污水预先充 氧曝气再流经填料，也可以是在池内设有人工曝气装置。 4． 生物流化床
近年来，生物膜反应器以其独特的优势更受广大研究者和工程师们的关注， 又涌现出大量新型的单一或复合式生物膜反应器（Hybrid bio—reactors），如微孔 膜生物反应器、气提式生物膜反应器、移动床生物膜反应器、复合式活性污泥生物 膜反应器、序批式生物膜反应器、升流式厌氧污泥床—厌氧生物滤池（UASB— AF）、曝气生物滤池及附着生长稳定塘等等。
第二节 生物膜法类型及技术现状
在20世纪20～30年代，国外开始建造了许多生物膜反应器系统，其主要形式 就是生物滤池。其特点是生物量高和净化效果较好，但其水力负荷和有机负荷均较 低、环境卫生条件也较差、处理构筑物占地面积较大且有可能被脱落的生物膜堵塞 等缺点，
在40～50年代生物滤池有逐渐被活性污泥法取代的趋势。在此期间，作为生 物滤池的填料主要是碎石、卵石、炉渣和焦碳等实心拳状的无机天然材料，一般具 有比表面积小和孔隙率低等缺点。
根据好氧微生物的生长状态，好氧工艺可细分为以下两部分： 1.好氧悬浮生长工艺→活性污泥法 2.附着生长工艺→生物膜法 两种工艺微生物生存状态不同，各派生出多种不同工艺流程。
三．生物膜法的历史及其发展
十九世纪末，国外研究人员在研究土壤净化污水的过滤田基础上，创造了生 物过滤法，即生物膜法的前身。三个例证： 1． 1865年德国杰出的科学家Alexandex Mueller发现带有活着的微生物的土壤过 滤柱可以净化污水。 2． 1868年英国Edward Frankland 发现了填装有各种卵石、砂和土壤的过滤柱具 有净化污水的作用，他的工作建立在过滤净化过程中曝气的作用。 3． 1893年，英国进行将污水在粗滤料上喷洒进行净化的试验取得了良好的净化 效果，作为生物膜反应器的生物滤池开始问世，并从此开始用于污水处理的实践。
5． 复合式生物膜反应器 复合式生物膜反应器是近些年来发展较快、引起研究者极大兴趣的复合式处
由此可见，生物膜反应器发展迅速，由单一到复合，有好氧亦有厌氧，逐步 形成了一套较完整的污水生物处理工艺系列。
百度文库
一. 生物膜反应器的类型与技术现状
根据生物膜反应器附着生长载体的状态，生物膜反应器可以划分为固定床和流 动床两大类。
在固定床中，微生物的载体固定不动，在反应器内的相对位置基本不变；而在 流动床中，附着生长载体不固定，在反应器内处于连续流动的状态。基于操作时是 否有氧气的参与，分为好氧状态、或者缺氧和厌氧状态。