水质工程学ppt课件

系
碎石为填料。
塑料工业发展，
给
碎石比表面积小，负荷小，
塑料填料引入生物
水 排
占地大，喷洒废水布水方式 不卫生。 所以生物膜法一直未被重
膜处理系统，推动
水 工
生物膜法发展。
程
教
视。
研 室
11
载体材料：无机和有机两大类
环
无 机 类 载 体
沙子、碳酸盐类、各种玻璃材料、沸石类、陶瓷类、
境 与
碳纤维、矿渣、活性炭等。
18
载体5
环 境 与 市 政 工 程 系
给 水 排 水 工 程 教 研 室
19
载体6
环 境 与 市 政 工 程 系
给 水 排 水 工 程 教 研 室
20
3.1.3 生物膜法的特征
3.1.3.1 微生物学特性
环 境
与
市
• 1物链长；
系
给
• 3.能够存活世代时间较长的微生物，硝化菌；
市
机械强度高，化学性质相对稳定，比表面积较大。
政 工
不足：密度较大，在悬浮生物膜反应器中应用受限。
程 系
给
有 机 类 载 体
聚氯乙稀PVC、聚乙烯PE、聚苯乙烯 PS、聚丙烯PP、各类树 脂、塑料、纤维以及明胶等，
有机高分子类载体适用于悬浮状态完全混合反应器工 艺（生物流化床、曝气生物滤池等）。
微生物代谢有机物。
工 程 教 研 室
生物膜的构造（剖面图）
7
生物膜的生长与脱落
1) 生物膜的生长
• 生物膜的形成: 在载体
环 境
表面生长繁殖、数量不
与
断增长，向载体表面外
市 政
伸展，形成好氧层
工
2mm；厚度不断增加，
程 系
膜内侧深部转变为厌氧
给
层。
水流
• 生物膜的成熟：P454
水 排 水
工
载体
稳定，使二者失去了平衡，生物膜老化；
给 水
气态产物的积累，将膜顶起。
排
• 外因
水 工
水流的冲刷作用，加大水量，则冲刷力增大
程 教
研
室
10
3.1.2 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(载体), 环
在生物膜法的发展和性能特征方面填料有着重要的影响。
境 与
市
政
工
程
滴滤池，生产中最早，以
水 工
程
教
研
4、生物膜法反应器 室
5
3.1.1 生物膜的形成及其净化过程
环
生物膜的形成及其生长是实现废水有效处理的前提；形成性能良好的 境
与
生物膜是关键；
市
政
定义：好氧生物膜是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生
工 程
系
物粘附在生物滤池滤料或粘附在生物转盘盘片上的一层粘性的微生物混
给
合群体薄膜。
水 排
是生物膜法净化行〔废）水的工作主体 普通滤池的生物膜厚度约2
水 工
－3mm。
程 教
研
微生物量以每平方米滤料上干燥生物膜的重量或每立方米滤料上的生 室
物膜污泥重量表示
6
生物膜的构造
生物膜 附 流 厌氧 好氧 着 动
水水
层层 BOD
H2O
CO2 O2
滤
NH3
BOD
料
O2
H2O
BOD
BOD
CO2
教 研
的
室
区
别
3
生物膜法的基本流程
初沉池作用：
环
去除大部分悬 浮固体物质；
防止生物膜反 应器堵塞；
回流
生物膜 境
作用是什 与
么？
市 政
工
程
进 水
初沉池
生物膜反应器
排 泥
出水回流作用： 稀释进水有机物浓度； 提高生物膜反应器的水力负荷，加大水流对 生物膜的冲刷作用，更新生物膜，避免生物膜
塑料类载体多适用于固定床（普通生物滤池）或混合型 （如流化床）工艺。
水 排 水 工 程 教 研 室
12
选择生物膜载体的基本原则
环
境
与
足够的机械强度，以抵抗强烈的水流剪切力作用；
市
优良的稳定性，包括生物、化学和热力学稳定性；
政 工
亲疏水性及良好的表面带电特性，带正电荷的载体有
程 系
利；
a
载体
水流
b
程 教
研
室
载体 c
载体 d
8
An overview of biofilm attachment
Maturation
环 境
与
市
政
工
程
系
给 水 排 水 工 程 教 研 室
9
2)生物膜的脱落
环
3)生物膜脱落的原因
境 与
• 内因
市 政
厌氧菌营养耗尽而死亡，其附着力降低，很快 工
脱落；
程 系
气态代谢产物不断逸出，破坏了好氧层生态的
给
无毒性或抑制性；
水
优越的物理性状，如载体的形态、相对密度、孔隙率
排 水
和比表面积等；
工
就地取材、价格合理。
程 教
研
室
13
环 境 与 市 政 工 程 系
Biofilm on rough surface
给 水 排 水 工
Biofilm on smooth surface 程 教 研 室
14
• 3.7 其他新型生物膜反应器和联合处理工艺
室
• 3.8 生物膜法的运行管理
2
概述
环
生物膜法和活性污泥法一样，都是利用微生物来去除废水 境
中有机物的方法，两者是平行发展起来的污水好氧处理工艺。
与 市
生 物
政 工 程
膜
活性污泥法：悬浮生长系统；
系
法
和
给 水
活
排
性
水
污
工
泥 法
程
生物膜法：附着生长系统或固定膜工艺。
的过量累积，从而维持良好的生物膜活性和合
二沉池
排 泥
出 水 二沉池 作用：去 除脱落的 生物膜， 提高出水 水质。
系
给 水 排 水 工 程 教 研 室
适的膜厚度；
出水回流不是必不可少的。
4
3.1 生物膜法的基本概念
环
境
与
1、生物膜的形成及其净化过程
市 政
工
程
系
2、生物膜的载体
给
水
排
3、生物膜法的特征
水 排
水
• 4.分段运行与优势菌种。
Water Quality Engineering
水质工程学
排水工程
第三章 生物膜法
1
第三章 生物膜法
• 概述
环
境
• 3.1 生物膜法的基本概念
与
市
• 3.2 生物膜的增长及动力学
政
工
• 3.3 生物滤池
程 系
• 3.4 生物转盘
给 水
排
• 3.5 生物接触氧化法
水
工
• 3.6 生物流化床
程 教
研
H2S NH3
O2
生物膜：高度亲水，滤料1上厌氧层2、
好氧层3；
环
境
附着水层4，流动水层5；
与
市
6空气O2，7有机物BOD，8好氧产物CO2、政 工
空 H2O，9厌氧产物NH3、H2S、CO2；
程
系
气
有机物降解过程：
给 水
空气中氧溶解于流动水层中；
排 水
O2 污水中有机物由流动水层传递到附 CO2 着水层，在进入生物膜；
载体1
环 境 与 市 政 工 程 系
给 水 排 水 工 程 教 研 室
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载体2
环 境 与 市 政 工 程 系
给 水 排 水 工 程 教 研 室
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载体3
环 境 与 市 政 工 程 系
给 水 排 水 工 程 教 研 室
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载体4
环 境 与 市 政 工 程 系
给 水 排 水 工 程 教 研 室