1、廢水好氧生物處理工藝廢水好氧生物處理工藝 生物膜法生物膜法一、生物膜法基本概念及主要處理工藝一、生物膜法基本概念及主要處理工藝 概念：概念： 生物膜法又稱固定膜法，是與活性污泥法并列的一類廢水生物膜法又稱固定膜法，是與活性污泥法并列的一類廢水好氧生物處理技術；是土壤自凈過程的人工化和強化；與好氧生物處理技術；是土壤自凈過程的人工化和強化；與活性污泥法一樣，生物膜法主要去除廢水中溶解性的和膠活性污泥法一樣，生物膜法主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物，同時對廢水中的氨氮還具有一定的硝體狀的有機污染物，同時對廢水中的氨氮還具有一定的硝化能力。化能力。 主要的生物膜法有：主要的生物膜法有： 生

2、物濾池：其中又可分為普通生物濾池、高負荷生物濾池、生物濾池：其中又可分為普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池等；塔式生物濾池等； 生物轉盤；生物轉盤； 生物接觸氧化法；生物接觸氧化法； 好氧生物流化床等。好氧生物流化床等。 二、生物膜的構造及其對有機物的降解機理二、生物膜的構造及其對有機物的降解機理當污水與濾料等載體長期流動接當污水與濾料等載體長期流動接觸，在載體的表面上就會逐漸形觸，在載體的表面上就會逐漸形成生物膜。成生物膜。生物膜生物膜主要由細菌主要由細菌（好氧菌、厭氧菌和兼性菌）的（好氧菌、厭氧菌和兼性菌）的菌膠團和大量的真菌菌絲組成。菌膠團和大量的真菌菌絲組成。生物膜上線蟲類、昆

3、蟲類以及寡生物膜上線蟲類、昆蟲類以及寡毛類等微型動物出現的頻率也較毛類等微型動物出現的頻率也較高。在光照部位還生長藻類。由高。在光照部位還生長藻類。由于生物膜是生長在載體上，微生于生物膜是生長在載體上，微生物停留時間長，像硝化菌等生長物停留時間長，像硝化菌等生長世代期較長的微生物也能生長。世代期較長的微生物也能生長。所以，生物膜上生長繁育的生物所以，生物膜上生長繁育的生物種類繁多、食物鏈長而復雜是這種類繁多、食物鏈長而復雜是這種處理技術的顯著特征。種處理技術的顯著特征。三、生物膜法的四大工藝三、生物膜法的四大工藝1、生物濾池、生物濾池生物濾池是在污水灌溉的實踐基礎上發展起來的人工生物處理法；首

4、先于生物濾池是在污水灌溉的實踐基礎上發展起來的人工生物處理法；首先于1893年在英國試驗成功，從年在英國試驗成功，從1900年開始應用于廢水處理中；主要有以下幾種形年開始應用于廢水處理中；主要有以下幾種形式式：普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池、活性生物濾池等。：普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池、活性生物濾池等。(1)基本結構（如圖）基本結構（如圖）(2)工藝流程工藝流程(3)生物濾池的工作原理：生物濾池的工作原理： 含有污染物的廢水從上而下從長有豐富生物膜的濾料的空隙間流過，與生物含有污染物的廢水從上而下從長有豐富生物膜的濾料的空隙間流過，與生物膜中的微生物充分接觸，其中的

5、有機污染物被微生物吸附并進一步降解，膜中的微生物充分接觸，其中的有機污染物被微生物吸附并進一步降解，使得廢水得以凈化；主要的凈化功能是依靠濾料表面的生物膜對廢水中有使得廢水得以凈化；主要的凈化功能是依靠濾料表面的生物膜對廢水中有機物的吸附氧化作用。機物的吸附氧化作用。(4)生物濾池的構造與組成生物濾池的構造與組成生物濾池一般主要由生物濾池一般主要由濾床濾床(池體與濾料池體與濾料)、布水裝置和排水系統、布水裝置和排水系統等三部分組成。等三部分組成。 1)池體池體在在20世紀世紀30、40年代以前，生物濾池的池體多為方形或矩形；在出現了旋轉布水器之年代以前，生物濾池的池體多為方形或矩形；在出現了旋

6、轉布水器之后，則大多數的生物濾池均采用圓形池體，主要是便于運行；高負荷生物濾池通常是后，則大多數的生物濾池均采用圓形池體，主要是便于運行；高負荷生物濾池通常是圓形；池壁可有孔洞或不帶孔洞的兩種：有孔洞的池壁有利于濾料的內部通風，但在圓形；池壁可有孔洞或不帶孔洞的兩種：有孔洞的池壁有利于濾料的內部通風，但在冬季易受低氣溫的影響；一般要求池壁高于濾料冬季易受低氣溫的影響；一般要求池壁高于濾料0.5m；在寒冷地區，有時需要考慮防；在寒冷地區，有時需要考慮防凍、采暖、或防蠅等措施。凍、采暖、或防蠅等措施。2)濾料濾料生物濾池中的濾料是生物膜賴以生長的載體，其主要生物濾池中的濾料是生物膜賴以生長的載體，

7、其主要特性特性有：有： 大的表面積，有利于大的表面積，有利于微生物的附著；微生物的附著； 能使廢水以液膜狀均勻分布于其表面；能使廢水以液膜狀均勻分布于其表面； 有足夠大的孔隙率，使脫有足夠大的孔隙率，使脫落的生物膜能隨水流到池底，同時保證良好的通風；落的生物膜能隨水流到池底，同時保證良好的通風； 適合于生物膜的形成與粘附，適合于生物膜的形成與粘附，且應該既不被微生物分解，又不抑制微生物的生長；且應該既不被微生物分解，又不抑制微生物的生長； 有較好的機械強度，不易變形有較好的機械強度，不易變形和破碎。和破碎。3)布水裝置布水裝置布水裝置的布水裝置的目的是將廢水均勻地噴灑在濾料上目的是將廢水均勻地

8、噴灑在濾料上；主要有兩種：；主要有兩種：固定式布水固定式布水裝置、旋轉式布水裝置裝置、旋轉式布水裝置；普通生物濾池多采用固定式布水裝置；高負荷生；普通生物濾池多采用固定式布水裝置；高負荷生物濾池和塔式生物濾池則常用旋轉布水裝置。物濾池和塔式生物濾池則常用旋轉布水裝置。4)排水系統排水系統排水系統處于濾床的底部，其排水系統處于濾床的底部，其作用是收集、排出處理后的廢水和保證良好作用是收集、排出處理后的廢水和保證良好的通風的通風；一般由滲水頂板、集水溝和排水渠所組成；滲水頂板用于支撐濾；一般由滲水頂板、集水溝和排水渠所組成；滲水頂板用于支撐濾料，其排水孔的總面積應不小于濾池表面積的料，其排水孔的總

9、面積應不小于濾池表面積的20%；滲水頂板的下底與池；滲水頂板的下底與池底之間的凈空高度一般應在底之間的凈空高度一般應在0.6m以上，以利通風，一般在出水區的四周池以上，以利通風，一般在出水區的四周池壁均勻布置進風孔。壁均勻布置進風孔。2、生物轉盤、生物轉盤生物轉盤的主要組成部分生物轉盤的構造轉軸盤片接觸反應槽驅動裝置接觸氧化池的主要部分生物接觸氧化池的構造是微生物的載體。填料要求填料要求：比表面積大；空隙率大；水力阻力小；強度大；化學和生物穩定性好；能經久耐用。填料池體布水布氣裝置布氣管可布置在池子中心、側面和全池。池體用于設置填料、布水布氣裝置和支撐填料的柵板和格柵。3、生物、生物接觸氧化接

10、觸氧化法法生物接觸氧化裝置運轉時，污水在填生物接觸氧化裝置運轉時，污水在填料中流動，水利條件良好，通過曝氣料中流動，水利條件良好，通過曝氣使水中溶解氧充足，適于微生物生長使水中溶解氧充足，適于微生物生長繁殖，所以，生物膜上生物相當豐富，繁殖，所以，生物膜上生物相當豐富，除細菌外，還有多種原生動物和后生除細菌外，還有多種原生動物和后生動物，保持著較高的生物量。動物，保持著較高的生物量。在在分流式分流式中，中，廢水中的充氧、污水與廢水中的充氧、污水與填料的接觸分別在不同的隔間里進行填料的接觸分別在不同的隔間里進行。在充氧隔間進行劇烈曝氣和充氧，水在充氧隔間進行劇烈曝氣和充氧，水中氧充足；在裝填料的

11、接觸隔間，污中氧充足；在裝填料的接觸隔間，污水緩緩向下流經填料，有利于生物的水緩緩向下流經填料，有利于生物的生長。但在這種池子中，污水在填料生長。但在這種池子中，污水在填料間流動慢，沖刷作用小，生物膜更新間流動慢，沖刷作用小，生物膜更新慢，易堵塞，適用于慢，易堵塞，適用于BOD負荷低的負荷低的處理過程。處理過程。在在直流式直流式池子中，池子中，直接在填料底部鼓直接在填料底部鼓風曝氣風曝氣，從而在填料區產生向上的升，從而在填料區產生向上的升流，生物膜受上升水流和氣流沖刷，流，生物膜受上升水流和氣流沖刷，脫落更新快，活性好，不易堵塞。脫落更新快，活性好，不易堵塞。4、生物流化床、生物流化床生物流化

12、床是生物流化床是70年代開發的一種新型生物膜法處理工藝；以年代開發的一種新型生物膜法處理工藝；以比重大于比重大于1的細小惰性顆粒如砂、焦碳、陶粒、活性炭等為載的細小惰性顆粒如砂、焦碳、陶粒、活性炭等為載體；廢水以較高的上升流速使載體處于流化狀態；生物固體體；廢水以較高的上升流速使載體處于流化狀態；生物固體濃度很高，傳質效率也很高，是一種高效的生物處理構筑物。濃度很高，傳質效率也很高，是一種高效的生物處理構筑物。主要包括反應器、載體、布水裝置、充氧裝置和脫膜裝置等。主要包括反應器、載體、布水裝置、充氧裝置和脫膜裝置等。根據供氧方式、脫膜方式及床體結構等的不同，可分為根據供氧方式、脫膜方式及床體結

13、構等的不同，可分為兩相兩相生物流化床和三相生物流化床生物流化床和三相生物流化床。 兩相生物流化床在在二相流化床二相流化床系統中，污水的充氧及充氧污水與載體的接觸系統中，污水的充氧及充氧污水與載體的接觸在兩個設備中進行。為了更新生物膜，系統中應設置間歇工在兩個設備中進行。為了更新生物膜，系統中應設置間歇工作的脫膜設備。在生物流化床外設充氧設備和脫膜設備，在作的脫膜設備。在生物流化床外設充氧設備和脫膜設備，在床體內只有液、固兩相；進入反應器之前，廢水中的床體內只有液、固兩相；進入反應器之前，廢水中的DO可達可達89mg/l(以純氧為氣源時，可達以純氧為氣源時，可達3040mg/l)。廢水和從生物流

14、化床反應器出水的回流水在充氧設備進口處廢水和從生物流化床反應器出水的回流水在充氧設備進口處與空氣混合后，從反應器的底部進入，自下而上通過反應器，與空氣混合后，從反應器的底部進入，自下而上通過反應器，使續料保持在流化的工作狀態、經填料上的生物膜處理后的使續料保持在流化的工作狀態、經填料上的生物膜處理后的廢水，除部分回流到無氧設備進口處外，最后流入二次沉淀廢水，除部分回流到無氧設備進口處外，最后流入二次沉淀池，以便沉掉懸浮的生物量，排出合格的出水。池，以便沉掉懸浮的生物量，排出合格的出水。 三相流化床三相流化床中，污水和空氣從設備底部一起進入，設備中中，污水和空氣從設備底部一起進入，設備中氣、液、固三相劇烈攪動接觸，使有機物降解。由于生物氣、液、固三相劇烈攪動接觸，使有機物降解。由于生物膜能自行脫落，可不設脫模設備。膜能自行脫落，可不設脫模設備。生物流化床的優缺點 生物流化床的主要優點容積負荷高，抗沖擊負荷能力強微生物活性強 傳質效果好 生物流化床每單位體積表面積比其他生物膜大，單位床體的生物量很高（1014g/L），傳質