微污染水源水生物膜法预处理技术概述
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4
一、生物膜法处理微污染水源水的发展
水质
20世纪60年代 20世纪70年代以后 20世纪50年代以前
水质恶化 水质净化 生物膜法
膜技术
20世纪70年代末
生物流化床
2013年11月11日星期一
5
二、生物膜法处理微污染水源水的机理
（1）、 生物膜的构造特征 （2）、 生物膜降解的机理 ①微生物 ②供氧 ③传质与降解 ④生物膜更新 （3）、 生物膜的净化特征 ①微生物的多样化 ②生物的食物链长 ③能够存活时间长的微生物 ④分段运行与优势菌种
21
五、生物转盘反应器
MRBD型生物转盘 用途 结构、原理 （1）盘片 （2）接触氧化槽 （3）转轴 （4）驱动装置 特点
2013年11月11日星期一 22
六、生物接触氧化法
1.定义：
生物接触 氧化法是 以附着在 载体（俗 称填料） 上的生物 膜为主， 净化有机 废水的一 19世纪末,德国开始把生物接触氧化法用于废水处理，但 种高效水 处理工艺。限于当时的工业水平，没有适当的填料，未能广泛应用。到
七、生物流化床
1.定义
2013年11月11日星期一
28
七、生物流化床
2013年11月11日星期一
29
七、生物流化床
2.膜生物流化床工艺(MBFB)
2013年11月11日星期一
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七、生物流化床
MBFB机理
1、PAC对小分子有机物的吸附和富集作用PAC能富集污染物形成局 部高浓度区，有利于微生物生长和对微污染小分子有机物的分解作用； 2、PAC对微生物的吸附和保护作用； 3、PAC对溶解氧有吸附作用，随着活性炭颗粒直径变小，比表面积 增加，PAC对溶解氧的吸附作用越来越强； 4、微生物对小分子有机物的分解作用，MBFB工艺通过PAC对微生 物、污染物和溶解氧的吸附和富集作用；通过PAC对微生物的保护作用， 使微生物能有效利用微量的有机污染物为底物，以溶解氧为电子受体， 分解微污染水体中有机物，实现水质深度净化； 5、PAC的生物再生作用，活性炭表面生物膜对吸附的有机物具有氧 化分解作用，可通过生物降解恢复活性炭吸附能力，实现PAC的生物再 生，在MBFB系统中，高强度的三相传质、混合、紊流、剪切和活性炭 颗粒之间的摩擦作用，使活性炭表面老化生物膜不断脱落，使MBFB保 持高效的吸附和生物降解功能。
2013年11月11日星期一
8
四、生物滤池
性能及特点 （1）处理效果好 （2）无二次污染 （3）无需加营养 （4）缓冲容量大 （5）全自动控制 （6）便于运输安装 （7）能耗非常低
2013年11月11日星期一 9
四、生物滤池
设计的参数 （1）土建本体 （2）湿化洗器塔
（3）生物过滤填料
（4）自动运行电器控制系 统
2013年11月11日星期一
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微 污 染 水 源 水 生 物 膜 法 预 处 理 概 述
2013年11月11日星期一
一、生物膜法处理微污染水源水的发展 二、生物膜法处理微污染水源水的机理 三、生物膜法处理微污染水源水的流程 四、生物滤池 五、生物转盘反应器 六、生物接触氧化法 七、生物流化床 八、结论
影响因素 （1）滤池高度 （2）负荷率 （3）回流 （4）供氧
2013年11月11日星期一
15
四、生物滤池
功能的设计 其功能： （1）滤池类型和流程 选择 （2）滤池个数和滤床 尺寸的确定 （3）二次沉淀池的形 式、个数和工艺尺寸的 确定 （4）布水设备计算
2013年11月11日星期一 16
四、生物滤池
环境工程1101班：李强 李聪 方华武 鹿洋 屈亮 田增杰
2013年11月11日星期一 1
课题： 微污染水源水生物膜法预处理概述
微污染水源水 预处理方法有哪些
2013年11月11日星期一
2
微污染水源水生物膜法预处理概述
微污染水源水微生 物预处理技术中的生物 膜法是属于好养生物处 理的方法，它是将微污 染水源水通过好氧微生 物，原生动物和后生动 物等在载体填料上生长 繁殖形成的生物膜，吸 附和降解有机物，使微 污染水源水得到净化的 方法。 根据装置的不同，生物 膜法可分为： 生物滤池 生物转盘 接触氧化法 生物流化床等四类。
2013年11月11日星期一 34
八、结论
THMS只有少量去除效果；Ames试验不能由阳变阴； 运行效果受到许多因素的影响，特别是原水水质、水 温、水量的变化和操作管理水平的高低都直接影响处 理效果；与常规工艺相比，需较长的成熟期，并进行 生物驯化；由于生物处理是借助于微生物新陈代谢去 吸收利用水中的污染物，因此会有各种代谢产物以及 微生物本身进入水中，其中大多数物质的特性及对人 体健康的可能影响还所知甚少。研究新的净水工艺， 增加新的治理措施是当今给水研究人员及自来水厂急 需解决的课题。从目前的研究方向和大量的研究结果 来看，在自来水厂增加生物预处理和加强出水的深度 处理是改善饮用水水质的有效途径。 在生物膜法处理被污染的水的技术中，已经有很 多技术在实际生产中应用，取得了较好的效果。
MBFB核心—无机陶瓷膜
美国西雅图环境科技公司研发的涤饵DECLEAN 无机陶瓷膜系统，是在普通陶瓷膜研究的基础上， 通过高科技改来自百度文库，减少膜污染，大大提高膜通量， 有效克服了无机陶瓷膜在水处理中应用的两个最 大障碍（价格昂贵、膜通量小），使无机陶瓷膜 应用于水处理成为可能。
2013年11月11日星期一
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再 见！
2013年11月11日星期一 37
2013年11月11日星期一 31
七、生物流化床
MBFB特点 1、活性炭粉长期使用，勿需更换或再 生； 2、三相传质混合，反应效率高； 3、载体不流失； 4、载体流化性能好； 5、氧的转移效率高； 6、污染物高度富集，生物量大； 7、对微污染水处理效果好。
2013年11月11日星期一
32
七、生物流化床
20世纪70年代合成塑料工业迅速发展,轻质蜂窝状填料问世, 2.历史 日本、美国等开始研究和应用生物接触氧化法。中国在70年 代中期开始研究用此法处理城市污水和工业废水，并已在生 23 2013年11月11日星期一 产中应用。
沿革：
六、生物接触氧化法
3.反应机理
2013年11月11日星期一
24
六、生物接触氧化法
2013年11月11日星期一 12
四、生物滤池
布水设备 （1）移动式布水器 （2） 固定式布水器 排水系统 （1）收集污水与生物膜 （2）保证通风 （3）支撑滤料
2013年11月11日星期一
13
四、生物滤池
生物滤池法
（1）单级滤池法
（2）二级滤池法
2013年11月11日星期一
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四、生物滤池
滤池的机理 工作情况
4.特点
工艺特点 ①用分段法提高净化能力。 ②用加接触层的办法来提高沉淀池效率。 ③接触氧化工艺只需0.5～1.0h就可以达到活性污泥 工艺8h的效果。 基本特点 1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内 单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池 具有较高的容积负荷； 2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全 混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力； 3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理 2013年11月11日星期一 简便。
33
八、结论
生物预处理是一种经济有效且在毒理学上安全的方 法，它通过降解BOM来降低甚至消除了输水管网中菌群 生长的可能性，从而减少了消毒剂的消耗，并进而降低 THMs的形成；通过降低Zeta电位减少对混凝剂的消耗； 其对NH3—N和其它有机污染物有良好的处理效果，尤 其在与传统工艺（混凝—沉淀—过滤—消毒）联用后， 对降低饮用水致突变活性效果也很好。而且，该方法投 资少，见效快，适合我国国情，因此，生物预处理与传 统工艺的组合是目前国内水厂改善出水水质的首选方法。 但是，一些研究表明，生物预处理对微量难生物降解的 优先污染物（指经过优先选择的污染物，其特点是：难 以降解、在环境中有一定残留水平、出现频率较高、具 有生物积累性、三致性、毒性较大或潜在危害性较大以 及现代已有检出方法的物质）无效；对
2013年11月11日星期一
10
四、生物滤池
滤池的分类 （1）升流式和下向流 式厌氧生物滤池 （2）降流式厌氧滤池 （3）平流式厌氧生物 滤池 （4）串联式厌氧生物 滤池
2013年11月11日星期一 11
四、生物滤池
滤池的构造 滤床组成 填料 滤床特性 （1）提供表面积 （2）液膜态流过 （3）有足够空隙率 （4）化学稳定性好 （5）有一定机械强度 （6）价格低廉
2013年11月11日星期一
19
五、生物转盘反应器
生物转盘处理工艺 工艺概述 工艺流程
图1 生物转盘污水处理系统基本工艺流程图
2013年11月11日星期一
图2 生物转盘二级污水处理流程图
20
五、生物转盘反应器
工艺优势
（1）处理效率高，出 水水质好 （2）耐冲击负荷能力 强 污泥产量少 （3）易于固液分离 （4）能够处理低浓度 污水 （5）动力消耗和运行 费用低 （6）设备简单，运行 稳定可靠，便于维护管 理 （7）应用广泛 2013年11月11日星期一
2013年11月11日星期一
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二、生物膜法处理微污染水源水的机理
（4）、 生物膜的工艺特征 ①对水质、水量变动有较强的适应性 ③具有较大处理能力，净化功能显著提高 ④能够处理低浓度的微污染水源水 ⑤易于维护运行，节能，动力费用低
2013年11月11日星期一
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三、生物膜法处理微污染水源水的流程
下图为生物膜法处理微污染水源水系统的基本流程：
类型的选择
流程的选择
运行及经验
2013年11月11日星期一
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五、生物转盘反应器
结构与工作原理 1、 HBC-Ⅰ好氧生 物转盘 2、HBC-Ⅱ厌氧生 物转盘
2013年11月11日星期一
18
五、生物转盘反应器
应用范围 主要用于城市污水、 小区生活污水等低浓度 废水处理。 生物转盘的优点 生物转盘的缺点
25
六、生物接触氧化法
5.原理
6.处理装置
（1）分流式 （2）直流式
2013年11月11日星期一 26
六、生物接触氧化法
7.优点
（1）净化效率高； （2）处理所需时间短； （3）对进水有机负荷 的变动适应性较强； （4）不必进行污泥回流， 同时没有污泥膨胀问 题； （5）运行管理方便。
2013年11月11日星期一 27
一、生物膜法处理微污染水源水的发展
水质
20世纪60年代 20世纪70年代以后 20世纪50年代以前
水质恶化 水质净化 生物膜法
膜技术
20世纪70年代末
生物流化床
2013年11月11日星期一
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二、生物膜法处理微污染水源水的机理
（1）、 生物膜的构造特征 （2）、 生物膜降解的机理 ①微生物 ②供氧 ③传质与降解 ④生物膜更新 （3）、 生物膜的净化特征 ①微生物的多样化 ②生物的食物链长 ③能够存活时间长的微生物 ④分段运行与优势菌种
21
五、生物转盘反应器
MRBD型生物转盘 用途 结构、原理 （1）盘片 （2）接触氧化槽 （3）转轴 （4）驱动装置 特点
2013年11月11日星期一 22
六、生物接触氧化法
1.定义：
生物接触 氧化法是 以附着在 载体（俗 称填料） 上的生物 膜为主， 净化有机 废水的一 19世纪末,德国开始把生物接触氧化法用于废水处理，但 种高效水 处理工艺。限于当时的工业水平，没有适当的填料，未能广泛应用。到
七、生物流化床
1.定义
2013年11月11日星期一
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七、生物流化床
2013年11月11日星期一
29
七、生物流化床
2.膜生物流化床工艺(MBFB)
2013年11月11日星期一
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七、生物流化床
MBFB机理
1、PAC对小分子有机物的吸附和富集作用PAC能富集污染物形成局 部高浓度区，有利于微生物生长和对微污染小分子有机物的分解作用； 2、PAC对微生物的吸附和保护作用； 3、PAC对溶解氧有吸附作用，随着活性炭颗粒直径变小，比表面积 增加，PAC对溶解氧的吸附作用越来越强； 4、微生物对小分子有机物的分解作用，MBFB工艺通过PAC对微生 物、污染物和溶解氧的吸附和富集作用；通过PAC对微生物的保护作用， 使微生物能有效利用微量的有机污染物为底物，以溶解氧为电子受体， 分解微污染水体中有机物，实现水质深度净化； 5、PAC的生物再生作用，活性炭表面生物膜对吸附的有机物具有氧 化分解作用，可通过生物降解恢复活性炭吸附能力，实现PAC的生物再 生，在MBFB系统中，高强度的三相传质、混合、紊流、剪切和活性炭 颗粒之间的摩擦作用，使活性炭表面老化生物膜不断脱落，使MBFB保 持高效的吸附和生物降解功能。
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四、生物滤池
性能及特点 （1）处理效果好 （2）无二次污染 （3）无需加营养 （4）缓冲容量大 （5）全自动控制 （6）便于运输安装 （7）能耗非常低
2013年11月11日星期一 9
四、生物滤池
设计的参数 （1）土建本体 （2）湿化洗器塔
（3）生物过滤填料
（4）自动运行电器控制系 统
2013年11月11日星期一
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微 污 染 水 源 水 生 物 膜 法 预 处 理 概 述
2013年11月11日星期一
一、生物膜法处理微污染水源水的发展 二、生物膜法处理微污染水源水的机理 三、生物膜法处理微污染水源水的流程 四、生物滤池 五、生物转盘反应器 六、生物接触氧化法 七、生物流化床 八、结论
影响因素 （1）滤池高度 （2）负荷率 （3）回流 （4）供氧
2013年11月11日星期一
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四、生物滤池
功能的设计 其功能： （1）滤池类型和流程 选择 （2）滤池个数和滤床 尺寸的确定 （3）二次沉淀池的形 式、个数和工艺尺寸的 确定 （4）布水设备计算
2013年11月11日星期一 16
四、生物滤池
环境工程1101班：李强 李聪 方华武 鹿洋 屈亮 田增杰
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课题： 微污染水源水生物膜法预处理概述
微污染水源水 预处理方法有哪些
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微污染水源水生物膜法预处理概述
微污染水源水微生 物预处理技术中的生物 膜法是属于好养生物处 理的方法，它是将微污 染水源水通过好氧微生 物，原生动物和后生动 物等在载体填料上生长 繁殖形成的生物膜，吸 附和降解有机物，使微 污染水源水得到净化的 方法。 根据装置的不同，生物 膜法可分为： 生物滤池 生物转盘 接触氧化法 生物流化床等四类。
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八、结论
THMS只有少量去除效果；Ames试验不能由阳变阴； 运行效果受到许多因素的影响，特别是原水水质、水 温、水量的变化和操作管理水平的高低都直接影响处 理效果；与常规工艺相比，需较长的成熟期，并进行 生物驯化；由于生物处理是借助于微生物新陈代谢去 吸收利用水中的污染物，因此会有各种代谢产物以及 微生物本身进入水中，其中大多数物质的特性及对人 体健康的可能影响还所知甚少。研究新的净水工艺， 增加新的治理措施是当今给水研究人员及自来水厂急 需解决的课题。从目前的研究方向和大量的研究结果 来看，在自来水厂增加生物预处理和加强出水的深度 处理是改善饮用水水质的有效途径。 在生物膜法处理被污染的水的技术中，已经有很 多技术在实际生产中应用，取得了较好的效果。
MBFB核心—无机陶瓷膜
美国西雅图环境科技公司研发的涤饵DECLEAN 无机陶瓷膜系统，是在普通陶瓷膜研究的基础上， 通过高科技改来自百度文库，减少膜污染，大大提高膜通量， 有效克服了无机陶瓷膜在水处理中应用的两个最 大障碍（价格昂贵、膜通量小），使无机陶瓷膜 应用于水处理成为可能。
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2013年11月11日星期一 31
七、生物流化床
MBFB特点 1、活性炭粉长期使用，勿需更换或再 生； 2、三相传质混合，反应效率高； 3、载体不流失； 4、载体流化性能好； 5、氧的转移效率高； 6、污染物高度富集，生物量大； 7、对微污染水处理效果好。
2013年11月11日星期一
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七、生物流化床
20世纪70年代合成塑料工业迅速发展,轻质蜂窝状填料问世, 2.历史 日本、美国等开始研究和应用生物接触氧化法。中国在70年 代中期开始研究用此法处理城市污水和工业废水，并已在生 23 2013年11月11日星期一 产中应用。
沿革：
六、生物接触氧化法
3.反应机理
2013年11月11日星期一
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六、生物接触氧化法
2013年11月11日星期一 12
四、生物滤池
布水设备 （1）移动式布水器 （2） 固定式布水器 排水系统 （1）收集污水与生物膜 （2）保证通风 （3）支撑滤料
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四、生物滤池
生物滤池法
（1）单级滤池法
（2）二级滤池法
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四、生物滤池
滤池的机理 工作情况
4.特点
工艺特点 ①用分段法提高净化能力。 ②用加接触层的办法来提高沉淀池效率。 ③接触氧化工艺只需0.5～1.0h就可以达到活性污泥 工艺8h的效果。 基本特点 1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内 单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池 具有较高的容积负荷； 2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全 混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力； 3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理 2013年11月11日星期一 简便。
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八、结论
生物预处理是一种经济有效且在毒理学上安全的方 法，它通过降解BOM来降低甚至消除了输水管网中菌群 生长的可能性，从而减少了消毒剂的消耗，并进而降低 THMs的形成；通过降低Zeta电位减少对混凝剂的消耗； 其对NH3—N和其它有机污染物有良好的处理效果，尤 其在与传统工艺（混凝—沉淀—过滤—消毒）联用后， 对降低饮用水致突变活性效果也很好。而且，该方法投 资少，见效快，适合我国国情，因此，生物预处理与传 统工艺的组合是目前国内水厂改善出水水质的首选方法。 但是，一些研究表明，生物预处理对微量难生物降解的 优先污染物（指经过优先选择的污染物，其特点是：难 以降解、在环境中有一定残留水平、出现频率较高、具 有生物积累性、三致性、毒性较大或潜在危害性较大以 及现代已有检出方法的物质）无效；对
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四、生物滤池
滤池的分类 （1）升流式和下向流 式厌氧生物滤池 （2）降流式厌氧滤池 （3）平流式厌氧生物 滤池 （4）串联式厌氧生物 滤池
2013年11月11日星期一 11
四、生物滤池
滤池的构造 滤床组成 填料 滤床特性 （1）提供表面积 （2）液膜态流过 （3）有足够空隙率 （4）化学稳定性好 （5）有一定机械强度 （6）价格低廉
2013年11月11日星期一
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五、生物转盘反应器
生物转盘处理工艺 工艺概述 工艺流程
图1 生物转盘污水处理系统基本工艺流程图
2013年11月11日星期一
图2 生物转盘二级污水处理流程图
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五、生物转盘反应器
工艺优势
（1）处理效率高，出 水水质好 （2）耐冲击负荷能力 强 污泥产量少 （3）易于固液分离 （4）能够处理低浓度 污水 （5）动力消耗和运行 费用低 （6）设备简单，运行 稳定可靠，便于维护管 理 （7）应用广泛 2013年11月11日星期一
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二、生物膜法处理微污染水源水的机理
（4）、 生物膜的工艺特征 ①对水质、水量变动有较强的适应性 ③具有较大处理能力，净化功能显著提高 ④能够处理低浓度的微污染水源水 ⑤易于维护运行，节能，动力费用低
2013年11月11日星期一
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三、生物膜法处理微污染水源水的流程
下图为生物膜法处理微污染水源水系统的基本流程：
类型的选择
流程的选择
运行及经验
2013年11月11日星期一
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五、生物转盘反应器
结构与工作原理 1、 HBC-Ⅰ好氧生 物转盘 2、HBC-Ⅱ厌氧生 物转盘
2013年11月11日星期一
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五、生物转盘反应器
应用范围 主要用于城市污水、 小区生活污水等低浓度 废水处理。 生物转盘的优点 生物转盘的缺点
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六、生物接触氧化法
5.原理
6.处理装置
（1）分流式 （2）直流式
2013年11月11日星期一 26
六、生物接触氧化法
7.优点
（1）净化效率高； （2）处理所需时间短； （3）对进水有机负荷 的变动适应性较强； （4）不必进行污泥回流， 同时没有污泥膨胀问 题； （5）运行管理方便。
2013年11月11日星期一 27