第三節生物膜法6/29/20251水污染控制工程

生物膜法是污水灌溉和土地處理的人工化和強化。生物膜法的主要設施有：生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池和生物流化床。6/29/20252水污染控制工程初沉池生物濾池二沉池進水生物膜法基本流程圖6/29/20253水污染控制工程6/29/20254水污染控制工程

1構造

（1）濾床由濾料組成，微生物生長于此。常用的濾料有以下兩類：

碎石、碎鋼渣和焦碳等：

d=30～80mm

空隙率45～50%比表面積65～100m2/m3

濾床高度H=1～2.5m一生物濾池6/29/20255水污染控制工程

塑料：比表面積81～340m2/m3

空隙率93～95%濾床高度H=7～10m

6/29/20256水污染控制工程6/29/20257水污染控制工程

2布水設備

目的：使污水均勻的分布在整個濾池表面上。

回轉式布水器：使用較多

固定式布水器：使用較少

6/29/20258水污染控制工程6/29/20259水污染控制工程

3排水系統作用：收集濾床流出的污水和生物膜保證通風支撐濾料

組成：池底、排水假底和集水溝6/29/202510水污染控制工程6/29/202511水污染控制工程二生物濾池法的流程普通生物濾池又稱為低負荷生物濾池，具有較好的處理效果，出水水質穩定，但占地面積大、易于堵塞、灰蠅很多、影響環境衛生。后來人們采用新型濾料，革新流程，提高濾池負荷率，采取回流水措施，發展了多種高負荷生物濾池。6/29/202512水污染控制工程1單池系統初沉池生物濾池二沉池初沉池生物濾池二沉池6/29/202513水污染控制工程

2二級生物濾池系統

初沉池一級濾池二級濾池二沉池初沉池一級濾池二級濾池二沉池二級生物濾池流程圖6/29/202514水污染控制工程適用于處理高濃度污水或出水水質要求較高的場合；有機物去除率達90%以上，常能進行硝化作用；造價高，運行費用高，占地面積大。6/29/202515水污染控制工程

3塔式生物濾池

構造：塔身、濾料、布水系統以及通風、排水系統

優點：處理能力大占地少耐沖擊負荷能力強

缺點：進水BOD＜500mg/l

回流系統造價高，能耗大維修難6/29/202516水污染控制工程6/29/202517水污染控制工程1生物膜的形成過程和脫膜更新

初生階段膜逐漸成熟變厚出現厭氧層厭氧層和好氧層保持平衡生物膜脫落三生物濾池的機理6/29/202518水污染控制工程2生物膜法的主要特征參與凈化的微生物種類多生物食物鏈長能夠存活世代時間較長的微生物對水質、水量有較強的適應能力污泥沉降性能好能處理低濃度廢水6/29/202519水污染控制工程1濾池類型選擇普通生物濾池高負荷濾池塔式濾池

四生物濾池的設計計算6/29/202520水污染控制工程2流程選擇初沉池濾池的級數回流選擇（進水有機物濃度較高；水量很少；污水中存在可抑制微生物生長的污染物）6/29/202521水污染控制工程

3濾池個數和尺寸的確定

（1）濾床總體積

式中：V:濾床總體積(m3)

ρso:進水BOD5(mg/l)qv:污水日平均流量(m3/d)N:有機負荷率(kgBOD5/m3·d)r:回流比6/29/202522水污染控制工程（2）設計參數

普通生物濾池：

H=2m

D=20～35md=30～40mm

q=1～3m3/m2·dN=0.1～0.25kgBOD5/m3·d6/29/202523水污染控制工程

高負荷生物濾池：

H=2～4mD=20～35md=75～100mmq=10～30m3/m2·dN=0.8～1.2kgBOD5/m3·d6/29/202524水污染控制工程塔式生物濾池：

H=8～24mD≤4mq=80～200m3/m2·dN=2～3kgBOD5/m3·d6/29/202525水污染控制工程（3）濾池表面面積A

式中：H：濾料厚度

Atotal：濾池總表面面積

A：單個濾池的表面面積

n：濾池個數6/29/202526水污染控制工程（4）校核水力負荷：當計算的水力負荷不合適時，應對濾池的表面面積及高度進行修正。6/29/202527水污染控制工程4回轉式布水器的設計計算主要內容：確定布水橫管根數和直徑；布水管上的孔口數和位置；布水器的轉速。6/29/202528水污染控制工程1生物轉盤的構造組成：轉動軸、轉盤、廢水處理槽和驅動裝置。微生物生長于盤片上，盤片約40～45%浸在水中，其余敞露在空氣中。盤片一般是聚乙烯硬質塑料或玻璃鋼制作。二生物轉盤6/29/202529水污染控制工程6/29/202530水污染控制工程6/29/202531水污染控制工程6/29/202532水污染控制工程初沉池生物轉盤二沉池污泥濃縮池進水污泥排放出水上清液生物轉盤工藝流程圖6/29/202533水污染控制工程

2作用原理生物膜生長于盤片上；盤片不斷旋轉，則生物膜可不斷從廢水中吸附有機物，從大氣中吸收氧氣；生物膜內部進行厭氧分解，老化后脫落。

6/29/202534水污染控制工程

3生物轉盤的進展近年來，生物轉盤有了一些進展：空氣驅動的生物轉盤與沉淀池合建的生物轉盤與曝氣池組合的生物轉盤藻類轉盤等6/29/202535水污染控制工程6/29/202536水污染控制工程

4應用主要用于較少量的污水，可處理工業廢水合城市污水，但也有用于日處理20萬噸以上的大型污水處理廠。6/29/202537水污染控制工程

優點：動力消耗低；抗沖擊負荷能力強；無需回流污泥；運行管理方便。

缺點：占地面積大；散發臭氣；寒冷季節需保溫，否則影響處理效果。6/29/202538水污染控制工程三生物接觸氧化法

又稱浸沒曝氣式生物濾池1構造池體、填料和布氣布水裝置；池體為鋼結構或鋼筋混凝土結構；填料一般為蜂窩狀、波紋狀、纖維狀等，材質為塑料、玻璃鋼等。6/29/202539水污染控制工程6/29/202540水污染控制工程初沉池生物接觸氧化池二沉池進水出水排泥生物接觸氧化池流程圖6/29/202541水污染控制工程

2凈化原理填料上生長生物膜，吸附、降解廢水中的有機物；曝氣裝置向水中提供氧氣，并起攪拌和混合作用；該法是一種介于活性污泥法和生物濾池二者之間的生物處理方法，具有二者的優點。6/29/202542水污染控制工程

具有較高的容積負荷；不需要污泥回流，不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便；對水質水量的變化有較強的適應能力；污泥產量較低。6/29/202543水污染控制工程

活性污泥法

生物膜法處理效率高，出水水質好，耐沖擊負荷能力強，運行費衛生條件好，占地少。用低，管理簡單。耐沖擊負荷能力差，有泡末，出水水質差，占地面積大，產生污泥膨脹等問題，要求較基