污水的好氧生物处理(二) 生物膜法
污水处理生物膜法
29.03.2021
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2. 生物滤池（i）
• 生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉 的实践基础上，经较原始的间隙砂滤池和接触滤 池而发展起来的人工生物处理技术，已有百余年 的发展史。
• 污水长时间以滴状喷洒在块状填料层的表面上， 在污水流经的表面上会形成生物膜，待生物膜成 熟后，栖息在生物膜上的微生物即摄取流经污水 中的有机物作为营养，从而使污水得到净化。
3.1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。
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3.2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到活性污泥法 的5~20倍，因此处理能力大，一般不建污泥回流系 统；生物膜含水率比活性污泥低，不会出现活性污 泥法经常发生的污泥膨胀现象，能保证出水悬浮物 含量低，因此运行管理也比较方便。
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29.03.2021
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– 4.6 生物厚度及活性
• 生物膜的厚度要区分总厚度和活性厚度，生物膜中的扩散 阻力（膜内传质阻力）限制了过厚生物膜实际参与降解基 质的生物量。只有在膜活性厚度范围（70~100nm）内， 基质降解速率随膜厚度的增加而增加。当生物膜为薄层膜 时，膜内传质阻力小，膜的活性好。当生物膜厚度增大时， 基质降解速率与膜的厚度无关。各种生物膜法的适宜的生 物膜厚度应控制在159nm以下。随生物膜 厚度增大，膜内 传质阻力增加，单位生物膜量的膜活性下降，已不能提高 生物池对基质的降解能力，反而会因生物膜的持续增厚， 膜内层由兼性层转入厌氧状态，导致膜的大量脱落（超过 600nm即发生脱落），或填料上出现积泥，或出现填料堵 塞现象，从而影响生物池的出水水质。
生物膜法
与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术，是一种固定膜法。
主要用于去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。
1、主要类别和方法：普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池，曝气生物滤池等。
生物转盘法、生物接触氧化法、好氧生物流化床法等2、生物膜的组成和工作原理生物膜法[1]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气层、好气层、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。
3、生物膜法的典型流程流程（图1）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。
1、生物滤池：（需要有预处理及二沉池）类型有：普通生物滤池，高负荷生物滤池，塔式生物滤池，曝气生物滤池。
普通生物滤池：由池体、滤料、布水装置和排水系统等四部分组成。
与活性污泥工艺的流程不同的是，在生物滤池中常采用出水回流，而基本不会采用污泥回流，因此从二沉池排出的污泥全部作为剩余污泥进入污泥处理流程进行进一步的处理3.普通生物滤池的适用范围适用于处理每日污水量不高于1000m3的小城镇污水或有机性工业废水。
4.普通生物滤池的优缺点优点：①处理效果好，BOD5的去除率可达95%上；②运行稳定、易于管理、节省能源。
缺点：①占地面积大、不适于处理量大的污水；②滤料易于堵塞；③产生滤池蝇，恶化环境卫生；④喷嘴喷洒污水，散发臭味。
工作时,废水沿载体表面从上向下流过滤床，和生长在载体表面上的大量微生物和附着水密切接触进行物质交换。
污染物进入生物膜，代谢产物进入水流。
出水并带有剥落的生物膜碎屑，需用沉淀池分离。
废水生物处理的基本原理
2、活性污泥中的微生物群落
• ① 菌胶团 • ② 丝状菌：球衣菌属、贝硫菌属、发硫细菌
属、透明颤菌属、亮发菌属和线丝菌属；
• ③ 真菌：具有分解碳水化合物、蛋白质及其 他含氮化合物的能力。，但若大量出现会导 致污泥膨胀，
• ④原生动物：可作为污水处理的指示生物。 • ⑤ 微型后生动物：在处理水质良好时会有该
4、活性污泥的沉降性能指标
• ① 污泥沉降比（SV）：混合液在量筒内静置 30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液的百 分数，以%表示；能够反映曝气池正常运行时的 污泥量，可用于控制剩余污泥的排放量，还可反 映污泥膨胀的异常现象的发生。
• ② 污泥指数（SVI）：曝气池出口处的混合液 经30min沉淀后，每克干污泥所形成的沉淀污泥 所占的容积，以毫升计算：
磷的去除效果； • 5、其他水生生物： • 在氧化塘（氧化沟）内，藻类和细菌共存于同一环境
中，保持互生关系.
第二节 活性污泥膨胀和控制对策
• 正常的活性污泥颗粒体积膨胀，继而分裂为 沉降性很差的小颗粒污泥，引起二沉池池面 飘泥严重，出水水质急剧变差的现象。
• 本质—污泥密度变小或黏附能力下降。
第二节 活性污泥膨胀和控制对策
动力消 耗
较小 较差 多
发生 较合理
较大 较强 少
不发生 较大
管路堵 塞
否 是
三、氧化塘的微生物群落及其处理废水机制
• 氧化塘是人工的、接近自然生态系统，微生物群落主 要有（见图2.3-4）。
• 1、细菌：降解有机污染物‘ • 2、 藻类：向塘内提供溶解氧； • 3、原生动物和后生动物： • 4、水生植物：可提高塘对有机污染物和无机营养物氮、
•
SVI=SV（ml/L）/MLVSS（g/L）
生 物 膜 法
生物膜法生物膜法和活性污泥法一样，同属好氧生物处理方法。
但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的，而生物膜法则主要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。
1 与活性污泥法相比，生物膜法具有以下特点：①固着于固体表面上的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性，操作稳定性好。
②不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。
③由于微生物固着于固体表面，即使增殖速度慢的微生物也能生长繁殖。
而在活性污泥法中，世代期比停留时间长的微生物被排出曝气池，因此，生物膜中的生物相更为丰富，且沿水流方向膜中生物种群具有一定分布。
④因高营养级的微生物存在，有机物代谢时较多的转移为能量，合成熟细胞即剩余污泥量较少。
⑤采用自然通风供氧。
⑥活性生物难以人为控制，因而在运行方面灵活性较差。
⑦由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。
国外的运行经验表明，在处理城市污水时，生物滤池处理厂的处理效率比活性污泥法处理厂略低。
50%的活性污泥法处理厂BOD去除率高于到91%，50％的生物滤池处理厂BOD去除率为83%。
2 生物膜分类按生物膜与废水的接触方式不同，可分为填充式和浸渍式两类：填充式生物膜法中，废水和空气沿固定的填料或转动的盘片表面流过，与其上生长的生物膜接触，典型设备有生物滤池和生物转盘。
浸渍式生物膜法中，生物膜载体完全浸没在水中，通过鼓风曝气充氧。
如载体固定，称为接触氧化法；如载体流化则称为生物流化床。
目前所用的生物膜法多数是好氧装置，少数是厌氧形式，如厌氧滤池和厌氧流化床等。
第一节概述1 生物膜的形成及特点生物膜法处理废水的原理就是使废水与生物膜接触，进行固、液相的物质交换，利用膜内微生物将有机物氧化，使废水获得净化，同时，生物膜内微生物不断生长与繁殖。
生物膜在载体上的生长过程是这样的：当有机废水或由活性污泥悬浮液培养而成的接种液流过载体时，水中的悬浮物及微生物被吸附于固相表面上，其中的微生物利用有机底物而生长繁殖，逐渐在载体表面形成一层粘液状的生物膜，这层生物膜具有生物化学活性，又进一步吸附、分解废水中呈悬浮、胶体和溶解状态的污染物。
污水处理生物膜法
生物膜法基本流程
生物膜的净化过程
生物滤池滤料上生物膜的构造
生物膜法的分类和特点
分类 生物膜法可分为充填式和浸没式 与活性污泥法相比，具有如下特点： a．微生物相复杂，能去除难降解有机物 b．微生物量大，净化效果好 c．剩余污泥少 d．污泥密实，沉降性能好 e．耐冲击负荷，能处理低浓度污水 f．操作简便，运行费用低 g．不易发生污泥膨胀 h．投资费用较大
回流对生物滤池的影响
．促使生物膜脱落 回流使水力负荷加大，冲刷作用增强，生物膜被冲刷脱落，即使有机负荷率较高也不会发生堵塞。 b．改善卫生状况 提高水力负荷率，可防止灰蝇生长和恶臭。 c．改善进水水质 回流水中含溶解氧和营养元素，能提高进水的溶解氧浓度，补充营养，稀释有毒物质，改善进水水质。 d．稳定进水 回流可缓冲原污水水质水量的变化，稳定进水。 e．增加滤床生物量 回流水含微生物，使滤池不断接种，生物量增加，去除效率得到提高。 f．回流的缺点：1回流使进水有机物浓度降低，传质速度和生物降解速度减小；2缩短污水和滤料的接触时间；3难降解物质积累；4冬天使水温下降。 g．回流的条件 在下列三种情况下应考虑回流：1进水有机物浓度高时（BODB>200mg／L）；2水量小无法维持最低水力负荷时；3污水中存在高浓度有毒物质时
污水的生物处理——生物膜法
生物膜法
概述 生物滤池 生物转盘 生物接触氧化 生物流化床 生物膜法的运行管理
生物膜法的基本原理
生物膜法利用固着生长的微生物—生物膜的代谢作用去除有机物，有厌氧和好氧两种，主要适于处理溶解性有机物。污水同生物膜接触后，溶解性有机物和少量悬浮物被生物膜吸附并降解为稳定的无机物（CO2、H2O等） 1.生物膜的形成和结构 2.生物膜法基本流程 3.生物膜的净化过程 4.生物膜法的分类 系 统
好氧生物处理-生物膜法
与活性污泥工艺的流程不同的是，在生物滤池中常采用出水回流，而基本不会采用污泥回流，因此从二沉池排出的污泥全部作为剩余污泥进入污泥处理流程进行进一步的处理。
生物滤池工艺流程
影响生物滤池功能的主要因素
不同高度滤床，生物膜量、微生物种类、去除有机物的速度等方面都是不同的；滤床的上层，废水中的有机物浓度高，营养物质丰富，微生物繁殖速度快，生物膜量多且主要以细菌为主，有机污染物的去除速度高；随着滤床深度的增加，废水中的有机物量减少，生物膜量也减少，微生物从低级趋向高级，有机物去除速度降低；有机物的去除效果随滤床深度的增加而提高，但去除速率却随深度的增加而降低。
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固定式布水装置
旋转布水器
3 布水装置： 将废水均匀地喷洒在滤料上； 主要有两种：固定式喷嘴布水装置、移动（常用回转式）式布水装置； 普通生物滤池多采用固定式布水装置； 高负荷生物滤池和塔式生物滤池则常用旋转布水装置：
排水系统
处于滤床的底部，其作用是支撑滤料，收集、排出处理后的废水与生物膜，以及保证良好的通风； 一般由渗水顶板、集水沟和排水渠所组成； 渗水顶板用于支撑滤料，其排水孔的总面积应不小于滤池表面积的20%；渗水顶板的下底与池底之间的净空高度一般应在0.6m以上，以利通风，一般在出水区的四周池壁均匀布置进风孔。
滤床的高度
滤床的比表面积和孔隙率
滤料表面积愈大，生物膜的量就愈多，净化功能就愈强；孔隙率大，则滤床不易堵塞，通风效果好，可为生物膜的好氧代谢提供足够的氧；滤床的比表面积和孔隙率愈大，扩大了传质的界面，促进了水流的紊动，有利于提高净化功能。
*
负荷率--有机负荷与水力负荷
有机负荷-----kgBOD5/m3.d； 水力负荷：①表面水力负荷----m3/m2.d，或m/d；----平均滤速；②容积水力负荷---- m3/m3.d 在有机负荷较高时，生物膜的增长也会较快，可能会引起滤料堵塞，此时就需要调整水力负荷，当水力负荷增加时，可以提高水力冲刷力，维持生物膜的厚度，一般是通过出水回流来解决。
生物膜法
6 污水的好氧生化处理（II）——生物膜法生物膜法和活性污泥法一样，同属好气生物处理方法。
但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的，而生物膜法则主要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。
与活性污泥法相比，生物膜法具有以下特点：（1）固着于固体表面上的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性，操作稳定性好。
（2）不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。
（3）由于微生物固着于固体表面即使增值速度慢的微生物也能生长繁殖。
而在活性污泥法中，世代期比停留时间长的微生物被排出曝气池。
因此，生物膜中的生物相更为丰富，且沿水流方向，膜中生物种群具有一定分布。
（4）因高营养级的微生物存在，有机物代谢时较多的转移为能量，合成新细胞即剩余污泥量较少。
（5）采用自然通风供氧。
（6）活性生物难以人为控制，因而在运行方面灵活性较差。
（7）由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。
国外的运行经验表明，在处理城市污水时，生物滤池处理厂的处理效率比活性污泥法处理厂略低。
50%的活性污泥法处理厂BOD去除率高于91%，50%的生物滤池处理厂BOD去除率为83%，相应的出水BOD分别为14和28MG/L。
生物膜法设备类型很多，按生物膜法与废水的接触方式不同，可分为填充式和浸渍式两类。
在填充式生物膜法中，废水和空气沿固定的填料或转动的盘片表面流过，与其上生长的生物膜接触，典型设备有生物滤池和生物转盘。
在浸渍式生物膜法中，生物膜载体完全浸没在水中，通过鼓风曝气供氧。
如载体固定，称为接触氧化法；如载体流化则称为生物流化床。
目前所采用的生物膜法多数是好氧装置，少数是厌氧形式，如厌氧滤池和厌氧流化床等。
本章主要讨论好氧生物膜法。
６.1 基本原理生物膜法处理废水就是使废水与生物膜接触，进行固、液相的物质交换，利用膜内微生物将有机物氧化，使废水获得净化。
同时，生物膜内微生物不断生长与繁殖。
生物膜在载体上的生长过程是这样的：当有机废水或由活性污泥悬浮液培养而成的接种液流过载体时，水中的悬浮物及微生物呗吸附于固相表面上，其中的微生物利用有机底物而生长繁殖，逐渐在载体表面形成一层粘液状的生物膜。
污水处理生物膜法
污水处理生物膜法污水处理生物膜法是一种常用的污水处理技术，通过利用生物膜中的微生物降解有机物质，将污水中的污染物转化为无害物质，达到净化水质的目的。
下面将详细介绍污水处理生物膜法的原理、工艺流程、应用范围以及优缺点。
一、原理：污水处理生物膜法是利用生物膜中的微生物对有机物质进行降解和转化的过程。
在生物膜中，微生物通过吸附和吸附生长的方式，将有机物质附着在膜表面形成生物膜。
这些微生物通过代谢作用将有机物质降解成无害物质，同时生物膜还能够过滤掉悬浮颗粒和微生物，提高水质的净化效果。
二、工艺流程：1. 初级处理：将原始污水经过格栅、砂池等设备进行初步处理，去除大颗粒的杂质和沉淀物。
2. 厌氧处理：将初步处理后的污水进入厌氧池，通过厌氧菌的作用，将有机物质分解成有机酸温和体等。
3. 好氧处理：将厌氧池出水进入好氧池，通过好氧菌的作用，进一步分解有机酸等有机物质，并将其转化为无机物质。
4. 混凝沉淀：将好氧池出水进入混凝沉淀池，通过加入混凝剂使污水中的悬浮颗粒凝结成较大的颗粒，并沉淀到池底。
5. 生物膜反应器：将混凝沉淀池出水进入生物膜反应器，通过生物膜中的微生物对有机物质进行降解和转化。
6. 消毒处理：将生物膜反应器出水经过消毒设备进行消毒处理，杀灭残留的微生物，确保出水的卫生安全。
7. 出水处理：经过消毒处理后的水可以直接排放，也可以进一步进行处理，如深度过滤、紫外线消毒等。
三、应用范围：污水处理生物膜法广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂、农村污水处理等领域。
它适合于处理各种有机物质浓度较高的污水，如生活污水、食品加工废水、制药废水、印染废水等。
四、优缺点：1. 优点：（1）处理效果好：污水处理生物膜法能够有效地去除有机物质，使出水达到国家排放标准。
（2）占地面积小：相比传统的活性污泥法，生物膜法的处理设备占地面积较小，适合于空间有限的场所。
（3）运行成本低：生物膜法的运行成本相对较低，主要是由于生物膜的自净作用，减少了污泥处理的成本。
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
100
62.00
50
21.60
100
40.00
93、布水装置
5.3 生物膜法
处理水
处理水 处理水
处理水回流
原污水浓度较高，或对处理水质要求较高时，可以考虑 二段(级)滤池处理系统。 二段滤池有多种组合方式，下图是其中主要的几种。
二 段 （ 级） 生 物 滤 池 典 型 流 程
交 替 配 水 二 段 生 物 滤 池 系 统
2.2.3高负荷生物滤池的构造特点
(1)圆形、如使用粒状滤料，其粒径也较大，一般为 40～100mm，空隙率较高。滤料层高一般为2.0m，滤料粒 径和相应的层厚度为： 工作层：层厚1.80m，滤料粒径40～70mm； 承托层：层厚0.2m，粒径70～100mm。 当滤层厚度超过2.0m时，一般应采用人工通风措施。 滤料：聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚酰胺等材料制成的 呈波形板状、列管状和蜂窝状等人工滤料。这种滤料质
处理水
处理水 处理水
处理水回流
2.2.2高负荷生物滤池典型流程系统
(1) 原污水 处理水
(2)
原污水
处理水
处理水回流 滤池前，可 (3) 原污水 避免加大初 次沉淀池 的容积，生 物污泥由二 (4) 原污水 次沉淀池回 流初次沉淀 池，以 提高初次沉 (5) 原污水 淀他的沉淀 效果。 高负荷生物滤池典型流程 初次沉淀池；
均匀布水。
2.1.1
(1)池体
构造
(2)滤料 (3)布水装置
(4)排水系统 作用：—是排除处理后的污水；二为保证滤池的良好
通风。包括渗水装置，汇水沟和总排水沟等。底部空间的
高度不应小于0.6m。 在滤池底部四周设通风孔，其总面积不得小于滤池表面 积的1％。
渗水装置的作用是支撑滤料，排出 滤过的污水，进入空气。为了保证滤 池通风良好，渗水装置上的排水孔隙 的总面积不得低于滤池总表面积的20 ％；渗水装置与池底之间的距离不得
好氧生化工艺种类
好氧生化工艺种类好氧生化工艺是一种用于处理废水的技术，通过生物活性物质的作用，将废水中的有机物质转化为无害的物质。
根据不同的处理方式和应用场景，好氧生化工艺可以分为多种类型。
1. 活性污泥法活性污泥法是一种常见的好氧生化工艺，通过将废水与含有微生物的污泥混合，利用微生物的代谢作用将有机物质降解为二氧化碳和水。
这种工艺可以有效处理各种有机废水，具有处理效果好、投资成本低的优点。
2. 曝气法曝气法是一种将废水与空气充分接触以促进氧化反应的好氧生化工艺。
通过将空气通过喷头或气泡带入废水中，增加废水中的氧含量，从而提高微生物生化降解的效率。
曝气法广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理中，可以有效去除废水中的有机物质和氨氮。
3. 顺流曝气法顺流曝气法是一种将废水顺流通过曝气池，利用气泡和水的接触面积增大，提高氧化反应效率的好氧生化工艺。
顺流曝气法适用于处理高浓度有机废水，可以有效降解废水中的有机物质，提高处理效果。
4. 潜污法潜污法是一种将废水通过曝气池底部的曝气装置向上流动，利用气泡和水的接触面积增大，提高氧化反应效率的好氧生化工艺。
潜污法适用于处理高浓度有机废水和高浓度氨氮废水，具有处理效果好、占地面积小的优点。
5. 厌氧-好氧联合法厌氧-好氧联合法是一种将废水先经过厌氧处理，再经过好氧处理的生化工艺。
厌氧处理可以去除废水中的易降解有机物质，减少好氧处理的负荷，提高处理效果。
这种工艺广泛应用于高浓度有机废水的处理，如餐饮废水和酿酒废水。
6. 生物膜法生物膜法是一种利用生物膜附着在固体载体上进行废水处理的好氧生化工艺。
生物膜可以提供大量的微生物附着面积，增加废水中有机物质的降解速度。
生物膜法适用于处理高浓度有机废水和高浓度氨氮废水，具有处理效果好、运行稳定的优点。
总结起来，好氧生化工艺种类繁多，每种工艺都有其适用的特定场景和处理效果。
选择合适的好氧生化工艺可以提高废水处理效率，降低环境污染。
随着科技的不断进步，好氧生化工艺也在不断创新和发展，为环境保护做出更大的贡献。
污水处理生物膜法
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生 物 转 盘 构 造
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c)布水装置 对大中型滤塔多采用电机驱动的旋转布水 器，或用水流的反作用力驱动。对小型滤 塔则多采用固定式喷嘴布水系统，或用多 孔管和溅水筛板布水。 d)通风 一般采用自然通风，通风孔，其有效面积 不得不小于滤池面积的7.5%~10%。当处 理工业废水，吹脱有害气体时，可采用人 工机械通风。
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⑥生物膜量及活性 a、生物膜的厚度反映了生物膜量的大小，也影响着溶解 氧 和基质的传递； b、总厚度和活性厚度要区分，在活性厚度范围内，基质降 解速率随厚度的增加而增加。生物膜法适宜的生物膜厚度应 控制在2mm以下。（超过6mm即发生脱落） ⑦有毒物质 工业废水存在对微生物具有抑制和杀害作用的化学物质， 如：重金属离子、酚、氰等。 ⑧营养物质 营养物质是指能为微生物所氧化、分解、利用和那些物 质，应包括组成细胞的各种元素和产生能量的物质，微生物 细胞主要有碳、氢、氧、氮、磷、硫组成，另外包括钠、钙、 钾、铁、锰、铜、钴、镍、钼等。主要营养物质的比例为： BOD：N：P=100：5：1 #
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②曝气生物滤池的主要特征; a.气液在填料间隙充分接触，由于气液固三 相接触，氧的转移率高，动力消耗低； b.本设备自身具有截留原污水中悬浮物与脱 落的生物污泥的功能，无需设沉淀池，占 地面积少； c.以3-5mm的小颗粒作为填料，比表面积 大，微生物附着力强； d.池内能够保持大量的生物量，再由于截留 作用，污水处理效果良好； e.无需污泥回流，也无污泥膨胀之虑。
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②生物膜的构造与净化机理 生物膜由好氧层和厌氧层两层组成。好氧层 的厚度一般为2mm左右，有机物的降解主要是在 好氧层内进行。
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③生物膜的更新脱落
生物膜厚度介于2~3mm，老化生物膜进化功 能较差易于脱落。在处理过程中，生物膜总是在 不断地增长、更新、脱落的。 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、原生动物是生物膜松动、厌氧层和介质的黏 接力较弱等。生物膜的更新和脱落是完全必要的。
污水的生物处理方法(二)生物膜法.doc
第五章污水的生物处理方法（二）——生物膜法教学要求：1)掌握生物膜法的微生物学特征和工艺特征2)掌握高负荷生物滤池、曝气生物滤池、塔式生物滤池以及生物转盘三相传质和工艺运行特点。
3)掌握生物接触氧化特点及其工艺设计第一节概述生物膜——是使细菌、放线菌、蓝绿细菌一类的微生物和原生动物、后生动物、藻类、真菌一类的真核微生物附着在滤料或某些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥。
生物膜法：污水经过从前往后具有细菌→原生动物→后生动物、从表至里具好氧→兼氧→厌氧的生物处理系统而得到净化的生物处理技术。
一、生物构造及其对有机物的降解1 生物膜的构造特征生物膜(好氧层＋兼氧层＋厌氧层)＋附着Array水层(高亲水性)。
2 降解有机物的机理1)微生物：沿水流方向为细菌——原生动物——后生动物的食物链或生态系统。
具体生物以菌胶团为主、辅以球衣菌、藻类等，含有大量固着型纤毛虫（钟虫、等枝虫、独缩虫等）和游泳型纤毛虫（楯纤虫、豆形虫、斜管虫等），它们起到了污染物净化和清除池内生物（防堵塞）作用。
2)污染物：重→轻(相当多污带→α中污带→β中污带→寡污带).3)供氧：借助流动水层厚薄变化以及气水逆向流动，向生物膜表面供氧。
4)传质与降解：有机物降解主要是在好氧层进行，部分难降解有机物经兼氧层和厌氧层分解，分解后产生的H2S，NH3等以及代谢产物由内向外传递而进入空气中，好氧层形成的NO3－－N、NO2－－N等经厌氧层发生反硝化，产生的N2也向外而散入大气中。
5)生物膜更新：经水力冲刷，使膜表面不断更新（DO及污染物），维持生物活性（老化膜固着不紧）。
二、生物膜的主要特征1 微生物相方面的特征1)参与净化反应微生物多样化；2)食物链长，污泥产率低；3)能够存活世代较长的微生物；4)可分段运行，形成优势微生物种群，提高降解能力。
2 工艺方面的特征1)对水质水量变动有较强适应性；2)污泥沉降性能好，宜于固液分离；3)能处理低浓度污水；4)易于维护管理、节能。
生化处理包括哪些方法
生化处理包括哪些方法?
生化处理是利用微生物，将废水中部分或大部分的有机物氧化分解成无机物，使废水得到净化。
主要的方法有：
(1)活性污泥法又称好氧生物处理法。
在曝气供氧条件下，絮凝体的生物污泥和被处理废水相接触，利用活性污泥去除废水的有机污染物。
此时的微生物是悬浮生长的。
(2)生物膜法利用附着在固体(载体)表面上的微生物膜，废水通过后，微生物膜氧化分解以去除废水中的有机污染物，有生物滤池、生物转盘、接触氧化法等法。
此时的微生物主要是附着生长的。
(3)厌氧生物法普通厌氧池和厌氧接触池、两相厌氧池、厌氧滤池、厌氧流化床等。
(4)生物塘法需氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘等。
(5)自然生物处理土地处理系统利用土壤中的微生物和植物对污水污染物的综合净化能力来处理废水，利用其中的肥分和水分来促进农作物等的生长，并净化废水。
根据废水处理过程中，起主要作用的微生物对于氧气要求的不同，生化处理的方法总体上可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。
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生物滤池 机理
生物滤池的工作情况
污水流过成熟滤床时，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。 生物膜表层生长的是好氧和兼性微生物，其厚度约2mm。在这里，有机污 染物经微生物好氧代谢而降解，终点产物是H2O、CO2、NH3等。 由于氧在生物膜表层已耗尽, 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, 终点产物是有机酸, 乙醇、醛和H2S等。 由于微生物的不断繁殖，生物膜不断加厚，超过一定厚度后，吸附有机物 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，失去其黏附在滤料上的性质，脱落下来随水 流出滤池，滤料表面再重新长出新的生物膜。
两种常见的塑料滤料
滤料比表面积在98～340m2/m3 之间，孔隙率为93％～95％
滤料比表面积在81～195m2/m3 之间，孔隙率为93％～95％
国内目前采用的玻璃钢蜂窝状块状滤料，孔心
间距在20mm左右，孔隙率95％左右，比表面积在
200m2/m3左右。
滤床高度同滤料的密度有密切关系 石质拳状滤料组成的滤床高度一般在1～2.5m之间。 一方面是由于孔隙率低，滤床过高会影响通风；另一方 面由于太重, 过高会影响排水系统和滤池基础结构。 塑料滤料每立方米质量仅为100kg左右，孔隙率高 达93％～95％，滤床高度不但可以提高，而且可以采 用双层或多层构造。
第五章 污水的好氧生物处理(二) ——生物膜法
(概述)
第一节 生物滤池 第二节 生物转盘 第三节 生物接触氧化法
第四节 生物流化床 P253-257
概
述
1893年英国Corbett在Salford创建了第一个具有喷嘴布 水装臵的生物滤池。 定义：P199 生物膜法主要用于从污水中去除溶解性有机污染物， 是一种被广泛采用的生物处理方法。 生物膜法的主要优点是对水质、水量变化的适应性较 强。
交替式二级生物滤池法的流程
开 关 关 开
关
开
运行时，滤池是串联工作的，污水经初步沉淀后进入一级生物 滤池，出水经相应的中间沉淀池去除残膜后用泵送入二级生物滤池， 二级生物滤池的出水经过沉淀后排出污水厂。 工作一段时间后，一级生物滤池因表面生物膜累积，即将出现 堵塞，改作二级生物滤池，而原来的二级生物滤池则改作一级生物 滤池。 交替式二级生物滤池法比并联流程负荷率可提高两三倍。
生物膜的组成
细菌（好氧、 厌氧、兼性） 真 菌 藻类
原生 动物
后生 动物
一些肉眼可见的蠕 虫、昆虫的幼虫
固定式喷嘴 布水系统
固定式布水系统是由虹吸装 臵、馈水池、布水管道和喷嘴 组成。这类布水系统需要较大 的水头，约在2m左右。
排水系统
收集滤床流出的污水与生物膜 作 保证通风
用 支撑滤料
池底排水系统的组成
排水假底是用特制砌块或栅板铺成，滤料堆 在假底上面。假底空隙率不小于滤池面积5％～ 8％，高于池底0.4～0.6m。
滤 床 布水设备 排水系统
滤
床
滤床由滤料组成。滤料是微生物生长栖息的场所，理想的滤料应具备 下述特性： (1)能为微生物附着提供大量的面积； (2)使污水以液膜状态流过生物膜； (3)有足够的空隙率，保证通风（即保证氧的供给）和使脱落的生物膜 能随水流出滤池； (4)不被微生物分解, 也不抑制微生物的生长，有较好的化学性能； (5)有一定的机械强度； (6)价格低廉。 滤料粒径并非越小越好，会造成堵塞，影响通风。早期主要以拳状碎 石为滤料，其直径在3～8cm左右，空隙率在45％～50％左右，比表面 积（可附着面积）在65～100m2/m3之间。
生物膜法的共同特点是微生物附着在介质“滤料”表 面上，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机 污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3、H2S和微 生物细胞物质，污水得到净化，所需氧气一般来自大气。
生物 主要设施类型
第一节 生 物 滤 池
典型的生物滤池的构造
生物滤池 机理
生物滤池的工作情况1 挂 膜
污水通过布水设备连续地、均匀地喷洒到滤床表面上， 在重力作用下，污水以水滴的形式向下渗沥，或以波状薄膜 的形式向下渗流。最后，污水到达排水系统，流出滤池。 污水流过滤床时，有一部分污水、污染物和细菌附着在 滤料表面上，微生物便在滤料表面大量繁殖，不久，形成一 层充满微生物的黏膜，称为生物膜。这个起始阶段称为挂膜， 是生物滤池的成熟期。
国外一般采用双层滤床，高7m左右；国内常采用 多层的“塔式”结构，高度在10m以上。
滤床四周一般设池壁，池壁起围护滤料、减少污水 的飞溅的作用。常用砖、石或混凝土块砌筑。
布水设备
设臵目的 为了使污水能均匀地分布在整个滤床表面上 生物滤池的布水设备分为两类 移动式（常用回 转式）布水器 回转式布水器的中央是 一根空心的立柱，底端与设 在池底下面的进水管衔接。 其所需水头在0.6～1.5m左 右。
排水假底
池底
集水沟
池底除支撑滤料外，还要排泄滤床上的来水， 池底中心轴线上设有集水沟，两侧底面向集水沟 倾斜，池底和集水沟的坡度约1％～2％。 集水沟要有充分的高度，并在任何时候不会漫 流，确保空气能在水面上畅通无阻，使滤池中空 隙充满空气。
生物滤池法的流程
低负荷生物滤池又称普通生物滤池。 优点：处理效果好，BOD5的去除率可达90％以上，出 水 BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸盐含量在10mg/L左 右，出水水质稳定。 缺点：占地面积大，灰蝇很多，影响环境卫生。
回流式二级生物滤池法的流程
国外的运行经验表明，在处理城 市污水时，回流式生物滤池的处理 效率大致如下：
单级滤池法 当滤池负荷率在1.7kg
（BOD5）/(m3· d)(滤料)以下时，出水的 BOD5约为滤池进水的 BOD5的1/3。
二级滤池法 二沉池的出水的BOD5为二
级池进水BOD5的1/2；如果一级滤池的进水 不经沉淀直接流向二级滤池，则一级滤池出 水的BOD5为进水BOD5的1/2。 生物滤池的一个主要优点是运行简单，因此，适用于小 城镇和边远地区。