生物膜法处理污水
生物膜法处理工业废水
摘要：目前化工产业的发展十分迅速，但随之而来的化工污染状况也十分严重，化工废水成分复杂、水质水量变化大，随着国家对其处理达标要求越来越严格，其处理技术也在不断发展。生物膜法是与活性污泥法平行发展的一种污水处理技术方法，实质是使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上，并在其上形成膜状生物污泥，即生物膜。生物膜法是土壤自净过程的人工强化，主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物，同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力。生物膜法在处理工业废水中有着广泛应用。
关键词：生物膜，废水，净化
生物膜法是属于好养生物处理的方法，它是将废水通过好氧微生物和原生动物，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，使废水得到净化的方法。根据装置的不同，生物膜法可分为生物滤池、生物转盘、接触氧化法和生物流化床等四类。在石油和化学工业的废水处理中，其中应用最多的是接触氧化法。
一、生物膜法的机理
1、生物膜法的发展
在20世纪50年代以前，生物膜法却一直未被人们重视，其原因主要是因为生产中最早采用的生物膜法构筑物是以碎石为填料的滴滤池。碎石的比表面积小，能够为微生物附着生长的表面积小，因而滴滤池的负荷不可能很大，使其占地面积较大，卫生状况也不好。
50年代，由于塑料工业的发展以及塑料填料引入生物膜处理系统，使生物膜法出现了许多具有重要意义的发展。因此，出现了许多新型的生物膜法设备。
20世纪70年代末，为强化生物膜法反应器中的传质，流化床系统被引人生物膜处理中，称为生物流化床。生物流化床兼有活性污泥法和生物膜法的待点，又称为半生物膜和半悬浮生长系统。
2、生物膜法的基本流程
下图为生物膜法处理系统的基本流程：废水经初次沉淀池后进入生物膜反应器，废水在生物膜反应器中经需氧生物氧化去除有机物后，再通过二次沉淀池出水。
图1-1生物膜法基本流程
3、生物膜净化污水的机理
（1）、 生物膜的构造特征 生物膜(好氧层＋兼氧层＋厌
氧层)＋附着水层(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H 2S ，NH 3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NO 3－－N 、NO 2－－N 等经厌氧层发生反硝化，产生的N 2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）。
H 2NH O 2 H 2O O 2 BOD BOD · · · · · · · · · ····· ·· · ··· ··· ··CO 2 流动水层 好氧 厌氧 滤料 生物膜 附着水层 空气 图1-2生物膜的净化作用
4、生物膜法的特征
（1）、微生物相方面：
①微生物的多样化：生物膜是由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物以及一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫组成（滤池蝇具有抑制生物膜过速增长的功能）。
②生物的食物链长：生物膜上的食物链要长于活性污泥，因此污泥量少于活性污泥系统。
③能够存活时间长的微生物：SRT与HRT无关，因此硝化菌和亚硝化菌也得以繁衍、增殖，因此生物膜法的各种工艺都具有硝化功能，采取适当运行方式，可脱氮。
④分段运行与优势菌种：生物膜法多分多段运行，每段繁衍与本段水质相适应的微生物。
（2）、处理工艺方面的特征
①对水质、水量变动有较强的适应性：一段时间中断进水，对生物膜也不会有致命影响，通水后易恢复。
②污泥沉淀性良好：污泥比重较大，且颗粒较大，易沉淀；但厌氧层过厚时，脱落的细小非活性悬浮物分散于水中，使水的澄清度下降。
③微生物量多，处理能力大、净化功能强：附着生长，故生物膜含水率低，单位池容的生物量是活性污泥法的5~20倍，因而具有较大处理能力，净化功能显著提高。
④能够处理低浓度废水：生物膜能处理活性污泥法不能处理的低浓度污水和微污染的原水，使B0D5降至5~10mg/L。
⑤易于维护运行，节能，动力费用低；如生物转盘、生物滤池等，去除单位BOD的耗电量较少。
二、生物滤池
1、生物滤池的基本原理：土壤自然净化原理
含有污染物的废水从上而下从长有丰富生物膜的滤料的空隙间流过，与生物膜中的微生物充分接触，其中的有机污染物被微生物吸附并降解，使得废水得以净化。主要净化功能是依靠滤料表面的生物膜对废水中有机物的吸附氧化降解作用。
2、生物滤池的分类
生物滤池按其结构可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池及塔式生物滤池三种。
3、生物滤池的构造与组成
生物滤池一般主要由池体、滤料、布水装置、排水系统等四部分组成。
（1）、池体
在平面上多为方形、矩形或圆形，高出滤池1.5~0.9m。在寒冷地区，有时需要考虑防冻、采暖、或防蝇等措施。
池壁：围护填料，应该能承受压力，分为有孔池壁和无孔池壁。有孔洞的池壁有利于滤料的内部通风，但在冬季易受低气温的影响；池底：支撑滤料和排除处理后的水，池底四周设置通风口。（2）、滤料
一般为实心拳状滤料，如碎石、卵石、炉渣等；工作层的滤料粒径为25~40mm，承托层滤料粒径为70~100mm；同一层滤料要尽量均匀，以提高孔隙率；滤料的粒径愈小，比表面积就愈大，处理能力可以提高；但粒径过小，孔隙率降低，则滤料层易被生物膜堵塞；一般当滤料的孔隙率在45%左右时，滤料的比表面积约为65 100m2/m3。
（3）、布水装置
布水装置的目的是将废水均匀地喷洒在滤料上；主要有两种：固定式布水装置、旋转式布水装置。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。
(4)、排水系统
排水系统处于滤床的底部，其作用是收集、排出处理后的废水和保证良好的通风。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。
三、生物转盘法
1、生物转盘的构造特点
生物转盘由盘片、接触反应槽、转轴、驱动装置4部分组成。（1）、盘片
盘片的形状：外缘：圆形、多角形及圆筒形；
盘面：平板、凹凸板、波形板、蜂窝板、网状板等以及各种组合。
盘片的厚度与材质：要求质轻、薄，强度高，耐腐蚀，同时还应易于加工，价格低等；一般厚度为0.5~1.0cm；常用材料有聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯以及玻璃钢等。
转盘的直径：一般直径为2.0m、2.5m、3.0m、3.5m等，常用的是3.0m。
盘片间的间距：一般为30mm，高密度型则为10~15mm。
（2）、接触反应槽
一般可以用钢板或钢筋混凝土制成，横断面呈半圆形或梯形；槽内水位一般达到转盘直径的40%，超高为20~30cm；转盘外缘与槽壁之间的间距一般为20~40cm。
（3）、转轴
长度：0.5~7.0m，其直径50~80mm ，轴中心高于槽液面150mm， b/D=0.06-0.1，b为轴心与液面的距离。
（4）、驱动装置
驱动方式——电力、空气，水力驱动转速——0.8~3.0r/min，外缘线速度15~18m/min。
2、净化原理
废水处于半静止状态，而微生物则在转动的盘面上；转盘40%的面积浸没在废水中，盘面低速转动；盘面上生物膜的厚度与废水浓度、性质及转速有关，一般0.1~0.5mm。
3、工艺流程
（1）、生物转盘的布置
生物转盘的转速一般为18m/min；有一轴一段、一轴多段、以及多轴多段等形式；废水的流动方式，有轴直角流与轴平行流。多极布置：盘片面积不变，能提高处理水水质和DO含量。（2）、生物转盘为主体的工艺流程
需要有预处理，调节池可小点（与活性污泥相比），高浓度有机废水，中间设沉淀池。
（3）、以去除BOD为主要目的的工艺流程
废水→沉砂池→沉淀池→生物转盘→二沉池→出水
四、生物接触氧化法
1、生物接触氧化池的构造
生物接触氧化池由池体、填料、布水系统和曝气系统等组成。（1）、池型：方形、园形，顶部稳定水层。
（2）、填料：其特性对接触氧化池中生物量、氧的利用率、水流条件和废水与生物膜的接触反应情况等有较大影响；分为硬性填料、软性填料、半软性填料、及球状悬浮型填料等。填料高度一般为3.0m左右，填料层上部水层高约为0.5m，填料层下部布水区的高度一般为0.5~1.5m之间。
（3）、曝气装置：设在填料底部，可充分利用池容，填料间紊流激烈，生物膜更新快，活性高，不易堵塞；但检修较困难。
2、接触氧化池的分类
按曝气与填料的相对位置可为分流式和直流式。
（1）、分流式
国外多用分流式，其特点是填料区水流较稳定，有利于生物膜的生长，但冲刷力不够，生物膜不易脱落；可采用鼓风曝气或表面曝气装置；较适用于深度处理。
（2）、直流式
国内用直流式，曝气装置多为鼓风曝气系统；可充分利用池容；填料间紊流激烈，生物膜更新快，活性高，不易堵塞；检修较困难。
3、生物接触氧化法的特征
（1）、工艺方面
①采用多种形式填料，形成气液固三相共存，有利于氧的转移；
②填料表面形成生物膜立体结构；
③有利于保持膜的活性，抑制厌氧膜的增殖；
④负荷高，处理时间短。
（2）、运行方面
①耐冲击负荷,有一定的间歇运行功能；
②操作简单,勿需污泥回流，不产生污泥膨胀、滤池蝇；
③生成污泥量少，易沉淀；
④动力消耗低。
（3）缺点
①去除效率低于活性污泥法，工程造价高；
②运行不当，填料可能堵塞，布水曝气不易均匀，出现局部死角；
③大量后生动物容易造成生物膜瞬时大量脱落，影响出水水质。
五、生物流化床
1.生物流化床基本原理
废水和从生物流化床反应器出水的回流水在充氧设备进口处与空气混合后，从反应器的底部进入，自下而上通过反应器，使续料保持在流化的工作状态，经填料上的生物膜处理后的废水，除部分回流到无氧设备进口处外，最后流人二次沉淀池，以便沉掉悬浮的生物量，排出合格的出水。
2.生物流化床的工艺类型
根据供氧方式、脱膜方式及床体结构等的不同，可分为两相生物流化床和三相生物流化床。
（1）、两相生物流化床
外设充氧设备和脱膜设备，在床体内只有液、固两相；进入反应器之前，废水中的DO可达8~9mg/L(以纯氧为气源时，可达30~40mg/L)。
（2）、三相生物流化床
直接向反应器内充氧，床体内有气、固、液三相共存；气体搅动剧烈，载体颗粒之间摩擦剧烈，可使表层的生物膜自行脱落，因此无需体外脱膜装置。
3.生物流化床的特点
（1）、优点
①生物固体浓度高(40~50g/l)，因此容积负荷较高(3~6kgBOD5/m3.d以上)，水力停留时间可大大缩短，基建费用较小；
②无污泥膨胀或其它生物膜法中的滤料堵塞；
③能适应不同浓度范围的废水，能适应较大的冲击负荷；
④由于容积负荷和床体高度较大，占地面积较小；
⑤微生物活性高；
⑥传质效果好。
（2）、缺点
①投资低，但运转费用高（载体流化的动力消耗）；
②实际生产运行的经验较少，对于床体内的流动特征尚无合适的模型描述，在进行放大设计时有一定的不确定性。
参考文献
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污水处理菌种培养方法 培菌方法： 1、所谓活性污泥培养,就是为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件,即营养物，溶解氧,适宜温度和酸碱度。 (1）营养物：即水中碳、氮、磷之比应保持1００∶5∶1。?(２)溶解氧:就好氧微生物而言,环境溶解氧大于0.3mg/ｌ,正常代谢活动已经足够。但因污泥以絮体形式存在于曝气池中，以直径5０0μm活性污泥絮粒而言,周围溶解氧浓度２ｍｇ/l时,絮粒中心已低于0.1mｇ/l,抑制了好氧菌生长,所以曝气池溶解氧浓度常需高于3-５mｇ/ｌ，常按5－10mｇ/ｌ控制。调试一般认为，曝气池出口处溶解氧控制在2mg／ｌ较为适宜。 (３）温度:任何一种细菌都有一个最适生长温度，随温度上升，细菌生长加速,但有一个最低和最高生长温度范围，一般为10-４5oC，适宜温度为15-35oC,此范围内温度变化对运行影响不大。?(4）酸碱度:一般PH为6-9。特殊时,进水最高可为PH 9-１0.5,超过上述规定值时,应加酸碱调节。?2、培菌法:?（1）生活污水培菌法:在温暖季节，先使曝气池充满生活污水，闷曝（即曝气而不进污水）数十小时后，即可开始进水。引进水量由小到大逐渐调节，连续运行数天即可见活性污泥出现,并逐渐增多。为加快培养进程,在培菌初期投加一些浓质粪便水或米泔水等,以提高营养物浓度。特别注意,培菌时期（尤其初期)由于污泥尚未大量形成，污泥浓度低，故应控制曝气量，应大大低于
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污水处理中各类生物处理法的比较 1.1二级生物处理工艺的选择 近年来城市污水处理技术发展很快，类别也很多，在生物处理法中，有活性污泥法和生物膜法两大类。 1.1.1活性污泥法 应用于城市污水厂的活性污泥法污水处理工艺主要有三个系列：①氧化沟系列； ②A2/O系列；③SBR系列。 各个系列不断地发展、改进，形成了目前比较典型的工艺有：CARROUSEL-2000氧化沟工艺、双沟式DE氧化沟工艺、三沟式T型氧化沟工艺、ORBAL氧化沟工艺、A2/O微孔曝气氧化沟工艺、A/O工艺、改良A2/O工艺、UCT工艺、改良UCT工艺、倒置A2/O工艺、CAST工艺、SBR工艺、CASS工艺、MSBR工艺等。 1、氧化沟工艺系列 目前在国内外较为流行的氧化沟有：卡罗塞尔氧化沟、奥伯尔氧化沟、双沟式氧化沟、三沟式氧化沟、A/A/O微孔曝气氧化沟。 氧化沟是活性污泥法的一种改进型，具有除磷脱氮功能，其曝气池为封闭的沟渠，废水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动，因此氧化沟又名“连续循环曝气法”。过去由于其曝气装置动力小，使池深及充氧能力受到限制，导致占地面积大，土建费用高，使其推广及运用受到影响。近十年来由于曝气装置的不断改进、完善及池形的合理设计，弥补了氧化沟过去的缺点。 1）卡罗塞尔氧化沟 卡罗塞尔氧化沟是荷兰DHV公司开发的。该工艺在曝气渠道端部装有低速表面曝气机。在曝气渠内用隔板分格，构成连续渠道。表曝机把水流推向曝气区，水流连续经过几个曝气区后经堰口排出。为了保证沟中流速，曝气渠的几何尺寸和表曝机的设计是至关重要的，DHV公司往往要通过水力模型才能确定工程设计。最近DHV公司又开发了卡罗塞尔2000型，把厌氧/缺氧/好氧与氧化沟循环式曝气渠巧妙的结合起来，改变了原调节性差，除磷脱氮效果低的缺点，但水力设计更为复杂。卡鲁塞尔氧化沟的缺点是池深较浅，一般为4.0m，占地面积大，土建费用高。也有将卡罗塞尔氧化沟池深设计为6m或更深的情况，但需采用潜水推流器提供额外动力。
污水的生物处理方法生物膜法
污水的生物处理方法生 物膜法 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
污水的生物处理方法——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) Array＋附着水层(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H 2S ，NH 3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NO 3－－N 、NO 2－－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；
污废水处理试题--生物膜法共16页
污水处理工（生物膜法）试题分析 一、判断题 1、生物膜法的剩余污泥产量低，一般比活性污泥处理系统少1/4左右。（√） 2、在温度高的夏季，生物膜的活性受到抑制，处理效果受到影响；而在冬季水温低，生物处理效果最好。 （×） 3、经生物滤池处理后的污水不需再设二次沉淀池进一步处理，可直接排放。（×） 4、当采用生物转盘脱氮时，宜于采用较小的盘片间距。（×） 5、生物膜法的挂膜阶段初期，反应器内充氧量不需提高；对于生物转盘，盘片的转速可稍慢。（√） 6、生物滤池的布水器转速较慢时生物膜不受水间隔时间亦较长，致使膜量下降；相反，高额加水会使滤池 上层受纳营养过多，膜增长过快、过厚。（√） 7、生物膜法挂膜工作宣告结束的标志是，出水中亚硝酸下降，并出现大量硝酸盐。（√） 8、生物滤池处理难降解的有机废水，不需增加滤池的级数或采取出水回流等措施。（×） 9、生物转盘工艺的转盘分级越多，分级效果越好。（×） 10、污水的生物膜处理法与活性污泥法一样是一种污水好氧生物处理技术。（√） 11、生物膜法不适用于处理高浓度难降解的工业废水。（×） 12、生物滤池处理出水回流的目的是为了接种生物膜。（×） 13、生物膜法与活性污泥法相比，参与净化反应的微生物种类少。（×） 14、生物膜法中的食物链一般比活性污泥短。（×） 15、接触氧化法无需设置污泥回流系统，也不会出现污泥膨胀现象。（√） 16、生物接触氧化是一种介于活性污泥与生物滤池两者之间的生物处理技术，兼具两者的优点。（√） 17、污水的生物膜处理法是一种污水厌氧生物处理技术。（×） 18、生物膜法处理污废水时，生物膜厚度介于1-3mm较为理想。（×） 19、生物膜法刚开始时需要有一个挂膜阶段。（√） 20、生物膜处理系统中，由于微生物数量较多，食物链较长，因此与普通活性污泥法相比，该方法剩余污 泥产量较多。（×） 21、生物膜法处理系统中，微生物量比活性污泥法要高的多，因此对污水水质和水量的冲击负荷适应能力 强。（√） 22、生物膜一般由好氧层和厌氧层组成，有机物的降解主要在厌氧层内完成。（×） 23、由于水力冲刷、膜生长及原生动物蠕动等作用，使生物膜不断的脱落，造成处理系统堵塞，因此应及 时采取措施防止生物膜脱落。（×） 24、生物接触氧化系统是一个液、固、气三相共存的体系，有利于氧的转移和吸收，适于微生物存活增值。 （√） 25、生物膜处理工艺有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化。（√） 26、生物接触氧化法同活性污泥法一样，也需要污泥回流装置。（√） 27、生物膜开始挂膜时，进水量应大于设计值，可按设计流量的120%-150%。（×） 28、生物膜处理系统中，填料或载体表面所覆盖的一种膜状生物污泥，即称为生物膜。（√） 29、与活性污泥法相比，生物膜法工艺遭到破坏时，恢复起来较快。（√） 30、生物膜法的生物固体停留时间SRT与水力停留时间HRT相关。（×） 二、选择题 1、塔式生物滤池的水力负荷可达到（D）m3(m2d)。 A.4~15； B.50~120；
生物膜法在市政水处理中的应用
摘要：对采用生物膜法进行市政给水污水以及污水厂二级出水的处理进行综述。表明采用生物膜法水处理技术在市政给排水处理及污水回用领域有着广泛的运用前景。尤其是在对处理微污染水体中运用前景看好。关键词：生物膜市政污水处理市政给水处理微污染生物膜法水处理技术在市政水处理中的运用领域主要有：市政给水中的微污染水体水处理，其主要目的是去除水体中的氨氮、亚硝酸盐氮以及CODMn等指标；市政污水处理中采用生物膜法去除水体中COD、BOD、氨氮等污染物，降低出水中N、P等导致水体富营养化元素；以及对污水厂二级出水的深度处理，以达到回用水水质标准，提高水的重复利用率，节约有限的水资源。生物膜法技术在市政给水处理中的运用目前我国不少城市饮用水水源为微污染水源，原水受到生活性有机污染，水中总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮、生化需氧量、高锰酸钾指数等均有不同程度的超标。对各常规给水处理工艺流程的常规项目测定分析表明，浊度的去除主要是靠常规处理工艺，而对氨氮、亚硝酸盐氮和生化需氧量的去除必须靠生物作用才能获得满意效果。为满足日益提高的出水水质标准，在常规处理工艺上增加生物预处理工艺是无疑是提高水质的最佳选择。八十年代以来，由于生物预处理工艺因其在处理有机污染物、氨氮、色、嗅、味等方面的特点及其经济上的优势，越来越受到重视并得到较快的发展。这一领域的研究和应用，总体上都处于以去除氨氮、BOD5、CODCr等有机物综合指标为代表的污染质的阶段。用于市政给水处理中生物预处理工艺主要有：生物过滤反应器、生物滤塔、生物接触氧化反应器、生物转盘反应器、生物流化床以及土地处理系统等[1]。其中以生物过滤反应器中的生物陶粒滤池与生物接触氧化反应器最为常用。前者有一定的机械过滤能力适合处理较低浓度或低温原水，后者则因为填料空隙率大，不易堵塞，适合处理较高浓度的微污染原水。国内采用生物接触氧化池对滦河以及黄河水处理后表明该法对多项主要水质指标均有良好去除效果，高锰酸钾指数去除率为10-25％，氨氮去除率为40-70％，藻类去除率为15－30％[2]。在臭氧—生物活性炭吸附工艺这一生物膜法处理工艺中，颗粒活性炭是微生物生长的载体。活性炭表面及微孔形成的微生物膜通过生物降解作用，可进一步降解在活性炭表面及微孔富集的有机物，从而降低了活性炭的吸附饱和度，延长了其使用寿命。70年代中期，德国对臭氧—生物活性炭吸附工艺的研究发现，与单纯的活性炭吸附比较，活性炭的再生周期延长4～6倍[3]。其后，欧洲的许多现代化水厂逐步推广使用了臭氧－生物活性炭吸附对微污染水源的深度净化工艺。 [!--empirenews.page--]在“八五”、“九五”国家科技攻关计划中，“饮用水微污染净化技术”作为专题进行研究，并将取得的重要成果中的生物预处理技术成果成功运用于工程实践。其中位于深圳水库库尾，设计处理规模400万m3／d的广东省东深源水生物硝化工程是国内目前规模最大的采用生物接触氧化法的预处理工程[4]。源水经沉砂区、粗、细隔栅后，进入采用YDT弹性立体填料的生物处理池，水力停留时间55min.填料接触时间40min.，气水比1：1。自1998年12月试运行以来，通过工艺启动过程的自然接种，培养驯化，使填料挂膜，形成系统的生物硝化能力，并使氨氮去除率和硝酸盐氮生成率趋于稳定。试运行得出的初步结论是：生物接触氧化工艺适合于处理东深微污染源水，对氨氮的处理效果显著。氨氮去除率在75％以上。同时，增加了深圳水库水体的溶解氧，提高了水库的自净能力，改善了东深源水供水水质。[5]市政污水处理中生物膜法技术运用生物膜法水处理技术用在市政污水处理主要有滴滤池（TF）、生物接触转盘(RBC)、淹没式附着生长生物反应器(SAGB)等主要形式[6]。滴滤池是生物膜法水处理技术在污水处理领域最早运用的形式。早在1889年就进行了砂砾处理废水的试验。19世纪90年代到20世纪初在英国进行了研究。并于20世纪前半叶到20世纪50年代在美国大规模应用。之后人们趋向采用经济型操作性更好的活性污泥法。但是随着新介质、工艺构造以及对生物膜过程的理解增加，导致了滴滤池再次大规模应用[7]。目前滴滤池常与其他的污水处理工艺一起运用于城市污水处理，如滴滤池与活性污泥组合工艺（TF/AS工艺），滴滤池与活性生物滤池组合工艺（TF/ABF工艺）[8]。
废水好氧生物处理工艺生物膜法水处理教案
第四章废水好氧生物处理工艺（2）——生物膜法 第一节生物膜法的基本原理 生物膜法又称固定膜法，是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术；是土壤自净过程的人工化和强化；与活性污泥法一样，生物膜法主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物，同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力； 主要的生物膜法有：①生物滤池：其中又可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等； ②生物转盘；③生物接触氧化法；④好氧生物流化床等。 一、生物膜的结构 1、生物膜的形成 生物膜的形成必须具有以下几个前提条件：①起支撑作用、供微生物附着生长的载体物质：在生物滤池中称为滤料；在接触氧化工艺中成为填料；在好氧生物流化床中成为载体；②供微生物生长所需的营养物质，即废水中的有机物、N、P以及其它营养物质；③作为接种的微生物。 (1) 生物膜的形成： 含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动，一定时间后，微生物会附着在填料表面而增殖和生长，形成一层薄的生物膜。 (2) 生物膜的成熟： 在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。 生物膜从开始形成到成熟，一般需要30天左右(城市污水，20 C) 2、生物膜的结构 生物膜的基本结构如图1所示。 图1 生物膜结构示意图
(1) 生物膜的性质： ①高度亲水，存在着附着水层； ②微生物高度密集：各种细菌以及微型动物，这些微生物起着主要去除废水中的有机污染物的作用，形成了有机污染物——细菌——原生动物(后生动物)的食物链。 (2) 生物膜降解有机物的过程： 3、生物膜的更新与脱落 (1) 厌氧膜的出现： ①生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态；②成熟的生物膜一般都由厌氧膜和好氧膜组成；③好氧膜是有机物降解的主要场所，一般厚度为2mm。 (2) 厌氧膜的加厚： ①厌氧的代谢产物增多，导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏；②气态产物的不断逸出，减弱了生物膜在填料上的附着能力；③成为老化生物膜，其净化功能较差，且易于脱落。 (3) 生物膜的更新： ①老化膜脱落，新生生物膜又会生长起来；②新生生物膜的净化功能较强。 (4) 生物膜法的运行原则： ①减缓生物膜的老化进程；②控制厌氧膜的厚度；③加快好氧膜的更新；④尽量控制使生物膜不集中脱落。 二、生物膜处理工艺的特点 1、微生物方面的特征 (1) 微生物种类多样化： ①相对安静稳定环境；②SRT相对较长；③丝状菌也可以大量生长，无污泥膨胀之虞；④线虫类、轮虫类等微型动物出现的频率较高；⑤藻类、甚至昆虫类也会出现；⑥生物膜上的生物：类型广泛、种属繁多、食物链长且复杂。 (2) 生物膜上微生物的食物链较长： ①动物性营养者所占比例较大，微型动物的存活率较高；②食物链长；③污泥产量少于活性污泥系统(仅为1/4左右)。
生物膜法处理污水
生物膜法处理工业废水 摘要：目前化工产业的发展十分迅速，但随之而来的化工污染状况也十分严重，化工废水成分复杂、水质水量变化大，随着国家对其处理达标要求越来越严格，其处理技术也在不断发展。生物膜法是与活性污泥法平行发展的一种污水处理技术方法，实质是使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上，并在其上形成膜状生物污泥，即生物膜。生物膜法是土壤自净过程的人工强化，主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物，同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力。生物膜法在处理工业废水中有着广泛应用。 关键词：生物膜，废水，净化 生物膜法是属于好养生物处理的方法，它是将废水通过好氧微生物和原生动物，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，使废水得到净化的方法。根据装置的不同，生物膜法可分为生物滤池、生物转盘、接触氧化法和生物流化床等四类。在石油和化学工业的废水处理中，其中应用最多的是接触氧化法。 一、生物膜法的机理 1、生物膜法的发展 在20世纪50年代以前，生物膜法却一直未被人们重视，其原因主要是因为生产中最早采用的生物膜法构筑物是以碎石为填料的滴滤池。碎石的比表面积小，能够为微生物附着生长的表面积小，因而滴滤池的负荷不可能很大，使其占地面积较大，卫生状况也不好。 50年代，由于塑料工业的发展以及塑料填料引入生物膜处理系统，使生物膜法出现了许多具有重要意义的发展。因此，出现了许多新型的生物膜法设备。 20世纪70年代末，为强化生物膜法反应器中的传质，流化床系统被引人生物膜处理中，称为生物流化床。生物流化床兼有活性污泥法和生物膜法的待点，又称为半生物膜和半悬浮生长系统。 2、生物膜法的基本流程 下图为生物膜法处理系统的基本流程：废水经初次沉淀池后进入生物膜反应器，废水在生物膜反应器中经需氧生物氧化去除有机物后，再通过二次沉淀池出水。
污水处理方法-生物处理法
污水处理方法-生物处理法 环境10-2 郑兴14 摘要：研究污水的微生物处理就是研究微生物对废水中的有机物、营养盐类及重金属等物质去处的微生物学原理及其规律，并加以实际应用的一门科学。通过人为的创造适于微生物生存和繁殖的环境，使之大量繁殖，以提高其氧化分解有机物的效率。它则作为末端处理装置广泛应用于各行业的废水处理中。与物理法、化学法相比，微生物处理法具有经济、高效的优点，并可实现无害化、资源化，所以长期以来始终占重要位置。 关键词：污水处理生物处理活性污泥生物膜法效率 正文 一生物处理法的分类 1好氧生物处理2 活性污泥3 普通活性污泥法3 高浓度活性污泥法4 接触稳定法5氧化沟6 SBR 7生物膜法8普通生物滤池9 生物转盘10生物接触氧化法11厌氧生物处理法12 厌氧滤器工艺 好氧生物处理：利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧气存在的条件下进行生物代谢以降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用水中存在的有机污染物为底物进行好氧代谢，经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物稳定下来，达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处理。污水处理工程中，好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。 活性污泥：活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微
生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。 生物膜法：生物膜法是一种处理污水的好氧生物方法，是一大类生物处理方法的统称。共同的特点是微生物附着在作为介质的滤料表面，生长成为一层由微生物构成的膜。污水与之接触后，其中的溶解性有机污染物被生物膜吸附，进而被为什么氧化分解，转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞质，污水得以净化。生物膜法通常无需曝气，微生物所需氧气直接来自大气。 二常用的两种方法：活性污泥和生物膜发 1影响活性污泥性能的环境因素 溶解氧——溶解氧浓度以不低于2mg/L为宜（2—4mg/L）。 水温——维持在15～25摄氏度，低于5摄氏度微生物生长缓慢。 营养料——细菌的化学组成实验式为C5H7O2N，霉菌为C10H17O6原生动物为C7H14O3N，所以在培养微生物时，可按菌体的主要成分比例供给营养。微生物赖以生活的主要外界营养为碳和氮，此外，还需要微量的钾，镁，铁，维生素等。碳源--异氧菌利用有机碳源，自氧菌利用无机碳源。 2活性污泥法工艺原理： 1)曝气池：作用：降解有机物（BOD5） 2) 二沉池：作用：泥水分离。 3) 曝气装置：作用于①充氧化②搅拌混合 4) 回流装置：作用：接种污泥
污水处理的各个生物处理法优缺点比较
污水处理的各个生物处理法优缺点比较2010/5/19/9:15来源：谷腾水网 生物法处理污水的技术分为:好氧处理技术、厌氧处理技术、自然净化处理技术. 1好氧处理:活性污泥和生物膜法 活性污泥: 活性污泥法(ActivatedSludgeProcess)首先于20世初在英国出现,迄今已有近百年历史，是当前应用最广泛的污水处理技术之一,该方法自1914年在英国曼切斯特市建成汗水试验厂以来,已有80多年的历史.目前,它已成为有机废水生物处理的主体,但是仍存在一些不容忽视的缺点:对冲击负荷适应能力差,易发生污泥膨胀,处理构筑物占地面积大,基建投资和运行费用高,管理复杂等.近几十年来,国内外学者对以上这些问题进行了不懈地探索和研究,在供氧方式,运转条件,反应器形式等方面进行了革新,开发了多种活性污泥法新工艺,使得活性污泥法朝着高效,节能的方面发展.以下是活性污泥处理方法的新工艺: 氧化沟(OxidationDitch简称OD) 氧化沟是20世纪60年代初荷兰的pasveer首先研究开发的,第一座氧化沟污水处理厂是pasveer于1954年在荷兰的Voorshoten建造的.氧化沟是将曝气,沉淀和污泥稳定等处理过程集于一体,间歇运行,是活性污泥法的一种变形,经过50年的发展,形成了多种类型的处理系统,已广泛应用于城市汗水和工业汗水的处理工程中. 氧化沟兼有完全混合式和推流式的特点,在控制适宜的条件下,沟内同时具有好氧区和缺氧共,可以进行硝化和反硝化反应,取得脱氮效果,同时使得活性污泥具有良好的沉降性能. 氧化沟以其流程简单,管理方便和良好的处理效果等优点正在我国不少工程项目中采用,近几十年来,随着技术的不断发展,氧化沟已以突破只适用于小型污水处理厂的局限.概括的讲氧化沟有单沟,双沟,三沟,多沟同心和多沟串连等多种布置互形式;有将二沉池与氧化沟分建或合建的;有连续进水或交替进水;有转刷曝气机,转盘曝气机或泵型,倒伞型表面曝气机进行充氧搅拌的氧化沟等等. 序批式活性污泥法（SBR） SBR工艺即序批式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess,简写为SBR）,又称为间歇
污水处理基本方法
污水处理基本方法 废物处理是用物理、化学或生物方法，或几种方法配合使用以去除废水中的有害物质，按照水质状况及处理后出水的去向确定其处理程度，废水处理一般可分为一级、二级和三级处理。 一级处理采用物理处理方法，即用格栅、筛网、沉沙池、沉淀池、隔油池等构筑物，去除废水中的固体悬浮物、浮油，初步调整pH值，减轻废水的腐化程度。废水经一级处理后，一般达不到排放标准（BOD去除率仅25－40%）。故通常为预处理阶段，以减轻后续处理工序的负荷和提高处理效果。 二级处理是采用生物处理方法及某些化学方法来去除废水中的可降解有机物和部分胶体污染物。经过二级处理后，废水中BOD的去除率可达80-90％，即BOD 合量可低于30mg/L。经过二级处理后的水，一般可达到农灌标准和废水排放标准，故二级处理是废水处理的主体。 但经过二级处理的水中还存留一定量
的悬浮物、生物不能分解的溶解性有机物、溶解性无机物和氮磷等藻类增值营养物，并含有病毒和细菌。因而不能满足要求较高的排放标准，如处理后排入流量较小、稀释能力较差的河流就可能引起污染，也不能直接用作自来水、工业用水和地下水的补给水源。 三级处理是进一步去除二级处理未能去除的污染物，如磷、氮及生物难以降解的有机污染物、无机污染物、病原体等。废水的三级处理是在二级处理的基础上，进一步采用化学法（化学氧化、化学沉淀等）、物理化学法（吸附、离子交换、膜分离技术等）以除去某些特定污染物的一种“深度处理”方法。显然，废水的三级处理耗资巨大，但能充分利用水资源。排放到污水处理厂的污水及工业废水可利用各种分离和转化技术进行无害化处
其中废水的生物处理法是基于微生物通过酶的作用将复杂的有机物转化为简单的物质，把有毒的物质转化为无毒的物质的方法。根据在处理过程中起作用的微生物对氧气的不同要求，生物处理可分为好气（氧）生物处理和厌气（氧）生物处理两种。好气生物处理是在有氧气的情况下，藉好气细茵的作用来进行的。细菌通过自身的生命活动——氧化、还原、合成等过程，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物（CO2、H2O、NO3－、PO43－等）获得生长和活动所需能量，而把另一部分有机物转化为生物所需的营养物质，使自身生长繁殖。厌气生物处理是在无氧气的情况下，藉厌氧微生物的作用来进行。厌氧细菌在把有机物降解的同时，需从CO2、NO3－、PO43－等中取得氧元素以维持自身对氧元素的物质需要，因而其降解产物为CH4、H2S、NH3等。用生物法处理废水，需首先对废水中的污染物质的可生物分解性能进行分析。主要有可生物分解性、可生物处理的条件、废水中对微生物
生物膜法处理污水的基本原理
生物膜法处理污水的基本原理 生物膜法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庆气层、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。 废水中微生物沿固体（可称载体）表面生长的生物处理方法的统称。因微生物群体沿固体表面生长成粘膜状，故名。废水和生物膜接触时，污染物从水中转移到膜上，从而得到处理。其基本机理见水的生物处理法。 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。最早出现的生物膜法生物器是间歇砂滤池和接触滤池（满盛碎块的水池）。它们的运行都是间歇的，过滤-休闲或充水-接触-放水-休闲，构成一个工作周期。它们是污水灌溉的发展，是以土壤自净现象为基础的。接着就出现了连续运行的生物滤池。
新型塑料问世后，又有了新的发展。 生物滤池 生物膜法中最常用的一种生物器。使用的生物载体是小块料(如碎石块、塑料填料)或塑料型块，堆放或叠放成滤床，故常称滤料。与水处理中的一般滤池不同,生物滤池的滤床暴露在空气中,废水洒到滤床上。布水器有多种形式,有固定式的,有移动式的。回转式布水器使用最广。它以两根或多根对称布置的水平穿孔管为主体,能绕池心旋转。穿孔管贴近滤床表面,水从孔中流出。布水器的工作是连续的，但对局部床面的施水是间歇的，这承继了污水灌溉间歇灌水的概念。滤床的下面有用砖或特制陶块、混凝土块铺成的集水层。再下面是池底。集水层和池外相通,既排水又通风。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。生物膜所需要的溶解氧直接或通过水流从空气中取得。在普通生物滤池中，生物粘膜层较厚，贴近载体的部分常处在无氧状态。生物膜法滤床的深度和滤率、滤料有关。碎石滤床的深度在一个相当长的时间内大多采用 1.8～2米左右。深度如果提高,滤床表层容易堵塞积水。滤率在1～4米3/(米2·日)左右,如果提高,床面也容易积水。首先突破的是滤率的提高。水力负荷率(即滤率)提高到8～10米3/(米
污水处理的各个生物处理法优缺点比较
污水处理的各个生物处理法优缺点比较 北极星节能环保讯:活性污泥： 活性污泥法(ActivatedSludgeProcess)首先于20世初在英国出现，迄今已有近百年历史，是当前应用最广泛的污水处理技术之一，该方法自1914年在英国曼切斯特市建成汗水试验厂以来，已有80多年的历史。目前，它已成为有机废水生物处理的主体，但是仍存在一些不容忽视的缺点：对冲击负荷适应能力差，易发生污泥膨胀，处理构筑物占地面积大，基建投资和运行费用高，管理复杂等。近几十年来，国内外学者对以上这些问题进行了不懈地探索和研究，在供氧方式，运转条件，反应器形式等方面进行了革新，开发了多种活性污泥法新工艺，使得活性污泥法朝着高效，节能的方面发展。以下是活性污泥处理方法的新工艺： 氧化沟(OxidationDitch简称OD) 氧化沟是20世纪60年代初荷兰的pasveer首先研究开发的，第一座氧化沟污水处理是pasveer于1954年在荷兰的Voorshoten建造的。氧化沟是将曝气，沉淀和污泥稳定等处理过程集于一体，间歇运行，是活性污泥法的一种变形，经过50年的发展，形成了多种类型的处理系统，已广泛应用于城市汗水和工业汗水的处理工程中。 氧化沟兼有完全混合式和推流式的特点，在控制适宜的条件下，沟内同时具有好氧区和缺氧共，可以进行硝化和反硝化反应，取得脱氮效果，同时使得活性污泥具有良好的沉降性能。 氧化沟以其流程简单，管理方便和良好的处理效果等优点正在我国不少工程项目中采用，近几十年来，随着技术的不断发展，氧化沟已以突破只适用于小型污水处理厂的局限。概括的讲氧化沟有单沟，双沟，三沟，多沟同心和多沟串连等多种布置互形式;有将二沉池与氧化沟分建或合建的;有连续进水或交替进水;有转刷曝气机，转盘曝气机或泵型，倒伞型表面曝气机进行充氧搅拌的氧化沟等等。 序批式活性污泥法(SBR) SBR工艺即序批式活性污泥法(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess，简写为SBR)，又称为间歇式活性污泥法，由于在运行中采用间接操作的形式，每一个反应池是一批批地处理废水，因此而得名。 70年代末期美国人为解决连续污水处理法存在的一些问题首次提出，并于1979年发表了第一篇关于采用SBR工艺进行汗水处理得论著。继后，日本，美国，澳大利亚等国的技术人员陆续进行了大量的研究。 随着研究得深入，人们对该工艺的机理和优越性有了全新的认识。1980年在美国的资助下，印第安纳州Culver城投建了世界上第一个SBR工艺的污水处理厂。我国第一座应用SBR工艺的污水处理设施的SBR处理系统于1985年投入使用，此后陆续在城市污水及工业废水领域得以推广使用，同时，在全国也掀起了研究SBR的热潮，近年来成为国内外学者研究的热点。 目前，SBR主要应用于以下几个领域：城市污水，工业污水(主要有石油，化工，食品。制药等工业污水处理)，有毒有害废水和营养元素的废水。 SBR是活性污泥法的一种变形，它的反应机理和污染物去除机制和传统活性污泥法相同，只是在运行操作不同。SBR是在单一的反应器内，在时间上进行各种目的的不同操作，故称之为时间序列上的废水处理工艺，它集调节池，曝气池，沉
生物膜法处理工业废水和生活污水
湖南农业大学课程论文 学院：食品科技学院班级：食科(2)班姓名：·····学号：····· 课程论文题目：生物膜法处理工业废水和生活污水课程名称：生物工艺原理 评阅成绩： 评阅意见： 成绩评定教师签名： 日期： 2013年 06 月 19 日
生物膜法处理工业废水和生活污水 摘要：污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥,即生物膜。污水与生物膜的接触，污水中的有机污染物，作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物，转化为稳定、无害的物质的废水处理法。根据作用微生物的不同，生物处理法又可分为需氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。 关键词：生物膜微生物有机物 目前化工产业的发展十分迅速，但随之而来的化工污染状况也十分严重，化工废水成分复杂、水质水量变化大，随着国家对其处理达标要求越来越严格，其处理技术也在不断发展。生物膜法是与活性污泥法平行发展的一种污水处理技术一、生物膜法 （一）生物膜法的概念: 生物膜法是令微生物附着在惰性滤料上，形成膜状的生物污泥，从而对污水起到净化效果的生物处理方法。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，而生物膜法则上要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。 （二）生物膜法的主要特点： 1.对废水水质、水量变化适应性强，操作稳定性好。 2.不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。 3.生物膜中的生物相丰富，且沿水流方向膜中生物种群具有一定分布。 4.剩余污泥量较少。 5.采用自然通风供氧。 6.在运行方面灵活性较差。