1、 一、一、 概述概述 19世紀(jì)末即有生物接觸氧化法處理污水的試驗(yàn)研究；世紀(jì)末即有生物接觸氧化法處理污水的試驗(yàn)研究； 1912年，德國(guó)人年，德國(guó)人Closs獲得專利；獲得專利； 之后，歐、美、日本、前蘇聯(lián)地區(qū)有廣泛應(yīng)用。之后，歐、美、日本、前蘇聯(lián)地區(qū)有廣泛應(yīng)用。 我國(guó)我國(guó)1975年開始試驗(yàn)，年開始試驗(yàn)，1977年開始工程實(shí)踐。年開始工程實(shí)踐。 生物接觸氧化法又稱浸沒式曝氣生物濾池，從生物濾池基礎(chǔ)生物接觸氧化法又稱浸沒式曝氣生物濾池，從生物濾池基礎(chǔ)上發(fā)展起來。上發(fā)展起來。 目前，生物接觸氧化法在有機(jī)工業(yè)廢水、小型生活污水處目前，生物接觸氧化法在有機(jī)工業(yè)廢水、小型生活污水處理中，成為主流工藝之一。理

2、中，成為主流工藝之一。生物接觸氧化法的特點(diǎn)生物接觸氧化法的特點(diǎn) 生物接觸氧化法是活性污泥法和生物濾池的結(jié)合技術(shù)，兼有生物接觸氧化法是活性污泥法和生物濾池的結(jié)合技術(shù)，兼有二者的特點(diǎn)，其主要優(yōu)點(diǎn)：二者的特點(diǎn)，其主要優(yōu)點(diǎn)：1.1.填料比表面積大，充氧條件好，生物接觸氧化池內(nèi)生物固體填料比表面積大，充氧條件好，生物接觸氧化池內(nèi)生物固體 量大，有較高的容積負(fù)荷；量大，有較高的容積負(fù)荷；2.2.無污泥回流，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便；無污泥回流，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便；3.3.具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力；具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力；4.4.池內(nèi)有機(jī)物容積負(fù)荷較高時(shí)，其污泥負(fù)荷池內(nèi)有機(jī)物容積負(fù)荷較高

3、時(shí)，其污泥負(fù)荷F/MF/M仍保持較低水仍保持較低水 平，污泥產(chǎn)率低，剩余污泥量少。平，污泥產(chǎn)率低，剩余污泥量少。 二、二、 生物接觸氧化池的構(gòu)造生物接觸氧化池的構(gòu)造進(jìn)水采用穿進(jìn)水采用穿孔管；設(shè)于孔管；設(shè)于填料床上部填料床上部或下部；或下部；出水采用堰出水采用堰式出水或穿式出水或穿孔管出水。孔管出水。呈圓形、矩形呈圓形、矩形或方形；總高或方形；總高4.55m其中其中填料床高填料床高3.03.5m底部布?xì)鈱痈叩撞坎細(xì)鈱痈?.60.7m頂部穩(wěn)定水層頂部穩(wěn)定水層高高0.50.6m。填料要求：填料要求：比表面積大比表面積大空隙率高空隙率高水力阻力小水力阻力小強(qiáng)度大強(qiáng)度大化學(xué)和生物化學(xué)和生物穩(wěn)定性好穩(wěn)定性

4、好能經(jīng)久耐用能經(jīng)久耐用接觸氧化池的主要部分接觸氧化池的主要部分池體池體填料床填料床進(jìn)出水裝置進(jìn)出水裝置多采用穿孔布多采用穿孔布?xì)夤埽粴夤埽辉O(shè)在填料床下設(shè)在填料床下部或一側(cè)；部或一側(cè)；用鼓風(fēng)機(jī)或射用鼓風(fēng)機(jī)或射流器供氣；流器供氣；也有采用表面也有采用表面曝氣機(jī)供氣；曝氣機(jī)供氣；留一定裕量以留一定裕量以備加大氣量備加大氣量布?xì)庋b置布?xì)庋b置接觸氧化池外觀圖接觸氧化池外觀圖接觸氧化池反應(yīng)區(qū)的構(gòu)造接觸氧化池反應(yīng)區(qū)的構(gòu)造生生物物接接觸觸氧氧化化法法纖纖維維填填料料新型的纖維網(wǎng)狀填料新型的纖維網(wǎng)狀填料新型的纖維網(wǎng)狀填料新型的纖維網(wǎng)狀填料軟性纖維填料的結(jié)構(gòu)軟性纖維填料的結(jié)構(gòu). .栓接繩栓接繩. .纖維束纖維束.

5、 .中心繩中心繩生物填料框架生物填料框架框框架架與與生生物物填填料料新新型型的的三三維維立立體體網(wǎng)網(wǎng)狀狀填填料料聚乙烯生物填料聚乙烯生物填料生物接觸氧化池的布水布?xì)庑问缴锝佑|氧化池的布水布?xì)庑问降撞窟M(jìn)水、進(jìn)氣式底部進(jìn)水、進(jìn)氣式底部進(jìn)水，中心曝氣式底部進(jìn)水，中心曝氣式側(cè)部進(jìn)氣側(cè)部進(jìn)氣、上部進(jìn)水式上部進(jìn)水式底部進(jìn)水、表曝充氧式底部進(jìn)水、表曝充氧式反應(yīng)區(qū)曝氣系統(tǒng)的布置反應(yīng)區(qū)曝氣系統(tǒng)的布置牛腿與槽鋼的布置牛腿與槽鋼的布置剛玉微孔剛玉微孔曝氣盤曝氣盤 三、三、 生物接觸氧化法的工藝流程生物接觸氧化法的工藝流程單級(jí)生物接觸氧化法單級(jí)生物接觸氧化法原水原水接觸氧化池接觸氧化池二沉池二沉池污泥污泥處理水處理

6、水初沉池初沉池填料填料二級(jí)生物接觸氧化法二級(jí)生物接觸氧化法原水原水一級(jí)一級(jí)接觸氧化池接觸氧化池二沉池二沉池污泥污泥處理水處理水初沉池初沉池填料填料二級(jí)二級(jí)接觸氧化池接觸氧化池填料填料中間沉淀池中間沉淀池一級(jí)接觸氧化池內(nèi)：一級(jí)接觸氧化池內(nèi)：微生物處于對(duì)數(shù)增殖期和微生物處于對(duì)數(shù)增殖期和減速增殖期的前段，生物減速增殖期的前段，生物膜增長(zhǎng)快，膜增長(zhǎng)快，BODBOD負(fù)荷高，負(fù)荷高，有機(jī)物降解速率快有機(jī)物降解速率快二級(jí)接觸氧化池內(nèi)：二級(jí)接觸氧化池內(nèi)：微生物處于減速增殖期的微生物處于減速增殖期的后段或內(nèi)源呼吸期，生物后段或內(nèi)源呼吸期，生物膜增長(zhǎng)緩慢，膜增長(zhǎng)緩慢，BODBOD負(fù)荷低，負(fù)荷低，處理水水質(zhì)逐步提高

7、處理水水質(zhì)逐步提高 四、四、 生物接觸氧化法的設(shè)計(jì)計(jì)算生物接觸氧化法的設(shè)計(jì)計(jì)算03()m /dkgBODmdeVVQ SSVLQL35設(shè)計(jì)污水處理量，填料容積負(fù)荷，/填料1. 1. 池的有效容積（即填料體積）池的有效容積（即填料體積）V V填料容積負(fù)荷的經(jīng)驗(yàn)值：填料容積負(fù)荷的經(jīng)驗(yàn)值： 單純?nèi)コ袡C(jī)物時(shí)，取單純?nèi)コ袡C(jī)物時(shí)，取2.05.0 kgBOD5/m3d; 去除有機(jī)物去除有機(jī)物+脫氮時(shí)，取脫氮時(shí)，取0.22.0 kgBOD5/m3d 。010213.0mmVAhANAhA填料高度，一般用單座池子面積，2. 2. 池的總面積池的總面積A A和池?cái)?shù)和池?cái)?shù)N N 生物接觸氧化法的氧化池一般不少于

8、生物接觸氧化法的氧化池一般不少于2個(gè)，并聯(lián)運(yùn)行，每個(gè)，并聯(lián)運(yùn)行，每組由二級(jí)或二級(jí)以上的氧化池組成。組由二級(jí)或二級(jí)以上的氧化池組成。VtQ4. 4. 有效停留時(shí)間有效停留時(shí)間 t t0330mm /mDD QD3處理1污水所需空氣量，取15 205. 5. 供氣量供氣量 D D 和空氣管道系統(tǒng)計(jì)算和空氣管道系統(tǒng)計(jì)算01231230.5 0.6m0.4 0.5m0.5mhhhhhhhh超高，填料層以上水深，填料層至池底的高度，一般采用3. 3. 池深池深 h h 一、一、 曝氣生物濾池曝氣生物濾池 曝氣生物濾池（曝氣生物濾池（biological aerated filter，BAF），始于上），

9、始于上世紀(jì)世紀(jì)70年代末的歐洲。年代末的歐洲。 BAF最初用于污水二級(jí)處理后的深度處理，由于處理性能良最初用于污水二級(jí)處理后的深度處理，由于處理性能良好，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。好，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。 20世紀(jì)世紀(jì)90年代，年代，BAF在歐美快速發(fā)展，處理規(guī)模不斷擴(kuò)大，在歐美快速發(fā)展，處理規(guī)模不斷擴(kuò)大，形成成熟的技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)品。形成成熟的技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)品。 我國(guó)目前我國(guó)目前BAF主要用于城市污水處理，工業(yè)廢水處理和污水主要用于城市污水處理，工業(yè)廢水處理和污水回用的深度處理。回用的深度處理。（一）（一） 概述概述曝氣生物濾池的特點(diǎn)：曝氣生物濾池的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1. 投資費(fèi)用低：投資費(fèi)用低：BAF不

10、需二沉池，水力負(fù)荷、容積負(fù)荷高，不需二沉池，水力負(fù)荷、容積負(fù)荷高，停留時(shí)間短，布置緊湊，節(jié)約占地和建設(shè)費(fèi)用；停留時(shí)間短，布置緊湊，節(jié)約占地和建設(shè)費(fèi)用； 2. 工藝效果好：生物量大，抗沖擊負(fù)荷，耐低溫，無污泥膨工藝效果好：生物量大，抗沖擊負(fù)荷，耐低溫，無污泥膨脹，出水水質(zhì)好；脹，出水水質(zhì)好； 3. 易掛膜，啟動(dòng)快；易掛膜，啟動(dòng)快； 4. BAF中氧傳輸效率高，曝氣量小，供氧的動(dòng)力消耗低，自中氧傳輸效率高，曝氣量小，供氧的動(dòng)力消耗低，自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理方便。動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理方便。曝氣生物濾池的特點(diǎn)：曝氣生物濾池的特點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 1. 1. 要求進(jìn)水要求進(jìn)水SSSS濃度盡量低，以防濾料堵

11、塞，所以對(duì)進(jìn)水要濃度盡量低，以防濾料堵塞，所以對(duì)進(jìn)水要有預(yù)處理工藝；有預(yù)處理工藝； 2. 2. 曝氣生物濾池內(nèi)水力損失較大，對(duì)進(jìn)水的提升水頭要求曝氣生物濾池內(nèi)水力損失較大，對(duì)進(jìn)水的提升水頭要求較高；較高； 3. 3. 曝氣生物濾池有反沖洗工序，操作煩瑣，易引起濾料流曝氣生物濾池有反沖洗工序，操作煩瑣，易引起濾料流失。失。 4. 4. 剩余污泥量大于活性污泥法，且污泥穩(wěn)定性差，易腐爛。剩余污泥量大于活性污泥法，且污泥穩(wěn)定性差，易腐爛。（二）（二） 曝氣生物濾池的構(gòu)造及工作原理曝氣生物濾池的構(gòu)造及工作原理布水系統(tǒng)布水系統(tǒng)布?xì)庀到y(tǒng)布?xì)庀到y(tǒng)反沖洗系統(tǒng)反沖洗系統(tǒng)（氣水聯(lián)合）（氣水聯(lián)合）濾層濾層 曝氣生物

12、濾池中的濾料既是生物膜的載體，又有截留懸浮曝氣生物濾池中的濾料既是生物膜的載體，又有截留懸浮物的作用，對(duì)處理功效有直接影響；此外，濾料費(fèi)用占曝氣生物的作用，對(duì)處理功效有直接影響；此外，濾料費(fèi)用占曝氣生物濾池處理系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用的很大比例。物濾池處理系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用的很大比例。對(duì)濾料的要求：對(duì)濾料的要求： 1. 質(zhì)輕，堆積容積小，機(jī)械強(qiáng)度高；質(zhì)輕，堆積容積小，機(jī)械強(qiáng)度高； 2. 比表面積大，孔隙率高，不與污水中污染物發(fā)生反應(yīng)；比表面積大，孔隙率高，不與污水中污染物發(fā)生反應(yīng)； 3. 不含威脅人體健康的有害物質(zhì)，化學(xué)穩(wěn)定性好；不含威脅人體健康的有害物質(zhì)，化學(xué)穩(wěn)定性好； 4. 水頭損失小，形狀系數(shù)好，吸附能力

13、強(qiáng)。水頭損失小，形狀系數(shù)好，吸附能力強(qiáng)。常用濾料特性見教材常用濾料特性見教材P236的表的表13-7.（三）（三） 曝氣生物濾池的工藝曝氣生物濾池的工藝預(yù)處理設(shè)施（格柵、沉砂、初沉）預(yù)處理設(shè)施（格柵、沉砂、初沉）曝氣生物濾池曝氣生物濾池反沖洗系統(tǒng)反沖洗系統(tǒng)無二沉池！無二沉池！反沖洗水進(jìn)入初反沖洗水進(jìn)入初沉池泥水分離沉池泥水分離 進(jìn)水懸浮物濃度進(jìn)水懸浮物濃度 60 mg/L; 根據(jù)處理處理程度不同，分為碳氧化、硝化、反硝化。根據(jù)處理處理程度不同，分為碳氧化、硝化、反硝化。按進(jìn)水流向：按進(jìn)水流向： 下向流式（池頂進(jìn)水，水流與空氣逆流）下向流式（池頂進(jìn)水，水流與空氣逆流） 上向流式（池底進(jìn)水，水流與

14、空氣并流）上向流式（池底進(jìn)水，水流與空氣并流）BIOSTYRBIOSTYR（有脫氮功能）（有脫氮功能）上部：上部：曝氣生化反應(yīng)區(qū)曝氣生化反應(yīng)區(qū)(好氧好氧).下部：下部：非曝氣的過渡區(qū)非曝氣的過渡區(qū)(缺氧缺氧).曝氣管曝氣管進(jìn)水管進(jìn)水管處理水處理水回流回流（四）（四） 曝氣生物濾池的主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)曝氣生物濾池的主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)負(fù)荷類別負(fù)荷類別碳氧化碳氧化硝化硝化反硝化反硝化水力負(fù)荷水力負(fù)荷,m3/m2h210210-最大容積負(fù)荷最大容積負(fù)荷kgX/m3d36361.5 (10)2.0 (20)2 (10)5 (20)注意：碳氧化、硝化和反硝化時(shí)，注意：碳氧化、硝化和反硝化時(shí)，X分別代表分別代表

15、BOD5、NH3-N、NO3-N。 二、二、 生物流化床生物流化床以砂、活性炭、焦炭等以砂、活性炭、焦炭等比重略大于比重略大于1.0的顆粒的顆粒為載體充填于生物反應(yīng)為載體充填于生物反應(yīng)器內(nèi)，因載體表面附著器內(nèi)，因載體表面附著生物膜而使其質(zhì)變輕，生物膜而使其質(zhì)變輕，當(dāng)污水以一定流速?gòu)南庐?dāng)污水以一定流速?gòu)南孪蛏狭鲃?dòng)時(shí)，載體處于向上流動(dòng)時(shí)，載體處于流化狀態(tài)，這種生物處流化狀態(tài)，這種生物處理技術(shù)即生物流化床。理技術(shù)即生物流化床。美國(guó)美國(guó)Ecolotrol公司公司19731975年研制成功年研制成功HyFlo生物流化床生物流化床固液兩相固液兩相床層的三種狀態(tài)床層的三種狀態(tài)液體流速增大，液體流速增大，P上

16、升至穩(wěn)定狀態(tài)，上升至穩(wěn)定狀態(tài)，顆粒被液體托起呈懸浮態(tài)顆粒被液體托起呈懸浮態(tài)（二）（二） 生物流化床的類型生物流化床的類型三相生物流化床三相生物流化床( (以氣流為動(dòng)力以氣流為動(dòng)力) )兩相生物流化床兩相生物流化床( (以液流為動(dòng)力以液流為動(dòng)力) )根據(jù)生物流化床的供氧、脫膜和床體結(jié)構(gòu)的根據(jù)生物流化床的供氧、脫膜和床體結(jié)構(gòu)的不同，好氧生物流化床主要有兩種類型：不同，好氧生物流化床主要有兩種類型：1.1.兩相生物流化床兩相生物流化床 兩相生物流化床以液流（污水）為動(dòng)力使載體流化；兩相生物流化床以液流（污水）為動(dòng)力使載體流化； 在流化床體外設(shè)置充氧與脫膜裝置。在流化床體外設(shè)置充氧與脫膜裝置。脫膜：兩

17、相生物流化床內(nèi)僅僅依靠載體顆粒間的相互摩擦碰撞脫膜：兩相生物流化床內(nèi)僅僅依靠載體顆粒間的相互摩擦碰撞 還不足以保證生物膜的更新，需設(shè)有專門的脫膜裝置；還不足以保證生物膜的更新，需設(shè)有專門的脫膜裝置； 主要有葉輪攪拌器、振動(dòng)篩和刷形脫膜機(jī)等。主要有葉輪攪拌器、振動(dòng)篩和刷形脫膜機(jī)等。 2.2.三相生物流化床三相生物流化床 三相生物流化床以氣體為動(dòng)力使載體流化，在反應(yīng)器內(nèi)有作三相生物流化床以氣體為動(dòng)力使載體流化，在反應(yīng)器內(nèi)有作為污水的液相、作為生物膜載體的固相、作為空氣或純氧的氣相為污水的液相、作為生物膜載體的固相、作為空氣或純氧的氣相三相互相接觸。三相互相接觸。 與兩相流化床相比，三相流化床不另設(shè)充氧設(shè)備和脫膜設(shè)備，與兩相流化床相比，三相流化床不另設(shè)充氧設(shè)備和脫膜設(shè)備，載體表面的生物膜依靠氣體的攪動(dòng)作用，使顆粒之間激烈摩擦而載體表面的生物膜依靠氣體的攪動(dòng)