生物膜法
6 污水的好氧生化处理（II）
——生物膜法
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，而生物膜法则主要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。
与活性污泥法相比，生物膜法具有以下特点：
（1）固着于固体表面上的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性，操作稳定性好。
（2）不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。
（3）由于微生物固着于固体表面即使增值速度慢的微生物也能生长繁殖。而在活性污泥法中，世代期比停留时间长的微生物被排出曝气池。因此，生物膜中的生物相更为丰富，且沿水流方向，膜中生物种群具有一定分布。
（4）因高营养级的微生物存在，有机物代谢时较多的转移为能量，合成新细胞即剩余污泥量较少。
（5）采用自然通风供氧。
（6）活性生物难以人为控制，因而在运行方面灵活性较差。
（7）由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。国外的运行经验表明，在处理城市污水时，生物滤池处理厂的处理效率比活性污泥法处理厂略低。50%的活性污泥法处理厂BOD去除率高于91%，50%的生物滤池处理厂BOD去除率为83%，相应的出水BOD分别为14和28MG/L。
生物膜法设备类型很多，按生物膜法与废水的接触方式不同，可分为填充式和浸渍式两类。在填充式生物膜法中，废水和空气沿固定的填料或转动的盘片表面流过，与其上生长的生物膜接触，典型设备有生物滤池和生物转盘。在浸渍式生物膜法中，生物膜载体完全浸没在水中，通过鼓风曝气供氧。如载体固定，称为接触氧化法；如载体流化则称为生物流化床。
目前所采用的生物膜法多数是好氧装置，少数是厌氧形式，如厌氧滤池和厌氧流化床等。本章主要讨论好氧生物膜法。
６.1 基本原理
生物膜法处理废水就是使废水与生物膜接触，进行固、液相的物质交换，利用膜内微生物将有机物氧化，使废水获得净化。同时，生物膜内微生物不断生长与繁殖。生物膜在载体上的生长过程是这样的：当有机废水或由活性污泥悬浮液培养而成的接种液流过载体
时，水中的悬浮物及微生物呗吸附于固相表面上，其中的微生物利用有机底物而生长繁殖，逐渐在载体表面形成一层粘液状的生物膜。整层生物膜具有生物化学活性，又进一步媳妇、分解废水中呈悬浮、胶体和溶解状态的污染物。
为了保持好气性生物膜的活性，除了提供废水营养物外，还应创造一个良好的好氧条件，亦即向生物膜供氧。在填充式生物膜法社百种常采用自然通风或强制自然通风供氧。氧透入生物膜的深度取决于它在膜中的扩散系数，固-液界面处氧的浓度和膜内微生物的氧利用率。对给定的废水流量和浓度，好气层的厚度是一定的。增大废水浓度将减少好气层的厚度，而增大废水流量则将增大好气层的厚度。
生物膜中物质传递过程如图6.1所示。由于生物膜的吸附作用，在膜的表面存在一个很薄的水层（附着水层）。废水流过生物膜时，有机物经附着水层向膜内扩散。膜内微生物在氧的参加下对有机物进行肺结核机体新陈代谢。代谢产物沿底物扩散相反的方向，从生物膜传递返回水相和空气中。
图6.1 生物膜中的物质传递
随着废水处理过程的发展，微生物不断生长繁殖，生物膜厚度不断增大，废水底物及氧的传递阻力逐渐加大，在膜表层仍能保持足够的营养以及处于好氧状态，而在膜深处将会出现营养物或氧的不足，造成微生物内源代谢或出现厌氧层，此处的生物膜因与载体的附着力减小及水力冲刷作用而脱落。老化的生物膜脱落后，载体表面又可重新吸附、生长、增厚生物膜直至重新脱落。从吸附到脱落，完成一个生长周期。在正常运行情况下，整个反应器的生物膜各个部分总是交替脱落的，系统内活性生物膜数量相对未定，膜厚2~3mm，净化效果良好。过厚的生物膜并不能增大底物利用速度，却可能造成堵塞，影响正常通风。因地，当废水浓度较大时，生物膜增长过快，水流的冲刷力也应加大，如依靠原废水不能保证其冲刷能力时，可以采用处理出水回流，以稀释进水和加大水力负荷，从而维持良好的生物膜活性和合适的膜厚度。
生物膜中的微生物主要有细菌（包括好气、厌氧及兼气细菌）、真菌、放线菌、原生动物（主要是纤毛虫）和较高等的动物，其中藻类、较高等生物比活性污泥法多见。微生物沿水流方向在种属和数目上具有一定的分布。在塔式生物滤池中，这种分层现象更为明显。在填料下层则可能出现世代期长的硝化菌和营养水平较高的固着型纤毛虫。真菌在生物膜中普遍存在，在条件合适时，可能成为优势种。在填充式生物膜法装置中，当气温较高和负荷较低时，好容易滋生灰蝇，它的幼虫色白透明，头粗尾细，常分布在生物膜表面，成虫后在生物膜周围翔栖。
生物相的组成随有机负荷、水力负荷、废水成分、pH值、唯独、通风情况及其他影响因素的变化而变化。
生物膜法是一种通过附着在某种物体上的生物膜来处理废水的好氧生物处理法。生物膜法的主要优点是对水质、水量变化的适应性较强。生物膜法从本质上说与土地处理的过程类似，是污水灌溉和土地处理的人工化和高效化。生物膜法的主要处理设施有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和生物流化床等。
生物膜法的共同特点是微生物附着在介质滤料表面上，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解性的有机物被微生物吸收转化为CO2、H2O、NH3，污水得到净化，同时繁殖更多的微生物，所需的氧气一般直接来自大气。如果污水中含有较多的悬浮物，则应先用沉淀法去除大部分悬浮固体，然后再进入生物膜法处理构筑物，以免引起堵塞，并减轻其有机物负荷。老化的生物膜自行则脱落，随水流进入二次沉淀池沉淀除去。
６.2 生物滤池
6.2.1 生物滤池的构造
生物滤池的基本构造由滤床、布水设备和排水系统三部分组成。比较典型的2种生物滤池如图5-1和图5-2所示。
6.2.1.1 滤床
滤床由滤料组成。滤料是微生物生长栖息的场所，理想滤料应具备下述性质：①具有较大的比表面积，供微生物附着生长；②有足够的空隙率，保证通风供氧和脱落微生物能随水流出滤池；③污水能以液膜状态流过滤床；④具有较好的化学稳定性，不被微生物分解，也不会抑制微生物的生长；⑤具有一定的机械强度；⑥价格低廉，来源广泛。
早期一般以天然的碎石、碎钢渣及焦碳等为滤料。60年代中期开始，塑料滤料取得了广泛的应用。图5-3所示的环状塑料滤料的比表面积在98～340m2/m3之间，空隙率为93%～95%。图5-4所示的波纹状塑料滤料的比表面积在81～195m2/m3之间，空隙率为93%～95%。
图5-1 采用回转布水器的普通生物滤池
图5-2 塔式生物滤池
滤床的可设高度与滤料的密度有密切的关系。石质拳状滤料组成的滤床高度一般仅在1～2.5m之间。而塑料滤料每立方米重只有100kg左右，空隙率则高达93%～95%，可以采用双层或多层构造，滤床高度可达10米以上。
滤床四周一般设池壁，其作用是围护滤料、减少污水飞溅。常用砖、石混凝土块砌筑。
图5-3 环状塑料滤料
图5-4 波纹塑料滤料
图5-5 采用固定式喷嘴布水系统的普通生物滤池
6.2.1.2 布水设备
布水设备的作用是使污水均匀地分布在整个滤床表面。生物滤池的布水设备分为两大类：移动式（回转式）布水器和固定式喷嘴布水系统。
回转式布水器的中央是一根空心的立柱，底端与设在池底下面的进水管相接（见图5-1）。布水横管的一侧开有喷水孔，孔径一般10～15mm，间距不等，目的是使水在整个滤池表面均匀分布。污水通过中央立柱流入布水横管，由喷水孔分配到滤池表面。布水横管可根据需要设2根或4跟。污水喷出孔口的水头大于0.6～1.5m时，污水喷出时的反作用力可使布水器绕立柱旋转，否则需用电机驱动。
固定式布水器由虹吸装置、馈水池、布水管道和喷嘴组成（如图5-5），目前已很少应用。这类布水器所需的水头约为2m。
6.2.1.3 排水系统
池底排水系统的作用是：①收集滤床流出的污水和生物膜；②保证通风；③支撑滤料。池底排水系统由池底、排水假底和集水沟组成，见图5-6、图5-7。
图5-6 生物滤池池底排水系统示意图
图5-7 混凝土栅板式排水假底
6.2.2 影响生物滤池性能地主要因素
6.2.2.1 负荷
负荷是影响生物滤池性能地主要参数.通常分有机负荷和水力负荷2种。
有机负荷是指每天供给单位体积滤料的有机物,用N 表示，单位是kg （BOD5）/m3（滤料）·d 。由于一定的滤料具有一定的比表面积，滤料体积可以间接地表示生物膜面积和生物数量，所以，有机物负荷实质上表征了F/M 值。普通生物滤池的有机负荷范围为0.15~0.3kg （BOD5）/m3·d ；高负荷生物滤池在1.1 kg （BOD5）/m3·d 左右。在此负荷下，BOD5去除率可达80%~90%。为了达到处理目的，有机负荷不能超过生物膜的分解能力。
水力负荷是指单位面积滤池或单位体积滤料每天流过的废水量（包括回流量），前者用q F 表示，单位为m 3/m 2·d 。后者以q V 表示，单位为m 3/m 3·d 。水力负荷表征滤池的接触时间和水流的冲刷能力。水力负荷太大，接触时间短，净化效果差，水力负荷太小，滤料不能充分利用，冲刷作用小。一般生物滤池的水力负荷为1~4 m 3/m 2·d 。高负荷生物滤池为5~28 m 3/m 2·d 。
有机负荷、水力负荷和净化效率是全面衡量生物滤池工作性能的三个重要指标，它们之间的关系是
011e e F V S S q Q N S q V H ηη
===-- （6-1） 式中S 0为进入滤池废水的有机物浓度；S e 为二沉池出水的有机物浓度。η为有机物去除率。
由式（6-1）可知：（1）当进水浓度和净化效率一定时，出水浓度也一定，则q v 与N 成正比；（2）当出水浓度和水力负荷q V 一定时，效率越高意味着N 也越高；（3）当水力负荷和出水浓度一定时，处理效率随着H 的增加而提高。由于不同深度出的废水组成不同，膜中微生物种类和数量也不同，因而实际的有机物去除率是不同的。一般沿水流方向，有机物去除率递减。当滤池深度超过某一数值后，处理效率提高不大。通常滤池的深度为
2~3m。
6.2.2.2 处理水回流
在高负荷生物滤池的运行中，多用处理水回流，其优点是：（1）增大水力负荷，促进生物膜的脱落，防止滤池堵塞；（2）稀释进水，降低有机负荷，防止浓度冲击；（3）可向生物滤池连续接种，促进生物膜生长；（4）增加进水的溶解氧，减少臭味；（5）防止滤池孳生蚊蝇。但缺点是：缩短废水在滤池中的停留时间；降低进水浓度，将减慢生化反应速度；回流水中难降解的物质会产生积累；冬天使池子中的水温降低等。
可见，回流对生物滤池性能的影响是多方面的，采用时应做周密分析和试验研究。一般认为在下述三种情况下应考虑出水回流：（1）进水有机物浓度高（如COD＞400mg/L）；（2）水量很小，无法维持水力负荷在最小经验值以上时；（3）废水中某种污染物在高浓度时可能抑制微生物生长。
6.2.2.3 供氧
向生物滤池供给充足的氧是保证生物膜正常工作的必要条件，也有利于排除代谢产物。影响滤池自然通风的主要因素是滤池内外的气温差以及滤池的高度。温差愈大，滤池内的气流阻力愈小、通风量也就愈大。
滤池内的气温和水温一般比较接近，因废水温度比较稳定，故池内气温变化幅度也不大。但滤池外气温不单在一年内随季节的转换而有很大的变化，而且在一日内也有较大变化。所以，生物滤池的通风随时都在变化。当池内温度大于池外温度时，池内气流由下向上流动，反之，气流由上向下流动。
供氧条件与有机负荷密切相关。当进水有机物浓度较低时，自然通风供氧是充足的。但当进水COD＞400~500mg/L时，则出现供氧不足，生物膜好氧层厚度较小。为此，有人建议限制生物滤池的COD＜400mg/L。当入流浓度高于此值时，采用回流稀释或机械通风等措施，以保证滤池供氧充足。
6.2.3 生物滤池系统的设计
生物滤池处理系统包括生物滤池和二次沉淀池，有时还包括初次沉淀池和回流泵。生物滤池系统的设计包括：①滤池类型和流程的选择；②滤池个数和滤床尺寸的确定；
③二次沉淀池形式、个数和工艺尺寸的确定；④布水设备计算。
6.2.3.1 滤池类型的选择
低负荷率生物滤池现在已经基本上不用，仅在污水量小、地区比较偏僻、石料不贵的场合尚有可能选用。目前，大多数采用高负荷率生物滤池。高负荷生物滤池主要有两种类型：回流式生物滤池和塔式（多层式）生物滤池。滤池类型的选择，只有通过方案比较，才能作出合理的结论。同时还要考虑占地面积、基建费用和运行费用等因素。
6.2.3.2 流程的选择
在确定流程时，通常要解决的问题是：①是否设初次沉淀池；②采用几级滤池；③是否采用回流，以及回流方式和回流比的确定。
当废水含悬浮物较多，采用拳状滤料时，需要设初次沉淀池，以免生物滤池阻塞。处理城市污水时，一般均设初次沉淀池。
下述三种情况应考虑用二次沉淀池出水回流：① 原水有机物浓度较高，可能引起供氧不足时。有人建议生物滤池的入流BOD 5应小于400mg/L ；② 水量小，无法维持水力负荷率在最小经验值以下时；③ 污水中某种污染物在高浓度时可能抑制微生物生长的情况下，应考虑回流。
6.2.3.3 滤池个数和滤床尺寸的确定
生物滤池的工艺设计内容是确定滤床的总体积、总面积和高度。可以按负荷率进行设计计算，也可经过试验后用经验公式计算。生物滤池的负荷率有水力负荷率、表面水力负荷率和有机物负荷率三种。对于城市污水常采用有机物负荷率进行计算。
（1）滤床总体积（V ）
810)(-?-=N
q L L V V t a （5-1） 式中：L a ——污水进入滤池前的BOD 5平均值，mg/L ；
L a ——滤池出水的BOD 5平均值，mg/L ；
q V ——污水日平均流量，m 3/d ，采用回流式生物滤池时，此项应为q V (1+r)，回流比r 可根据经验确定；
N ——滤料容积负荷率，kgBOD 5/m 3·d 。
生物滤池处理城市污水的负荷率 表5-1
采用生物滤池处理城市污水时，低负荷率生物滤池的负荷率取0.2kgBOD 5/m ·d 左右，回流式生物滤池的负荷率取1.1kgBOD 5/m 3·d 左右。表5-1是生物滤池处理城市污水的一些经验数据。
生物滤池处理工业废水时，应根据试验确定负荷率，而且，试验生物滤池的滤料和滤床高度应与设计相一致。
（2）滤床高度的确定
滤床高度通常根据经验或试验确定。例如低负荷率生物滤池取2m 左右，两级回流生物滤池的滤床取1.0～1.8m ，塔式生物滤池可取8m 以上。在滤床和滤料高度确定以后，就可以算出滤床的总面积。当总面积不大时，可采用1个或2个滤池。目前生物滤池的最大直径为60m ，通常在35m 以下。
最后，还需进行滤率校核。回流生物滤池的滤率一般不超过30m/d ，滤率的确定与进水的BOD 5有关，见表5-2。
回流式生物滤池的滤率 表5-2
6.2.3.4 回转布水器的设计
回转布水器的设计计算包括以下一些内容。
（1）布水管根数与管径
布水管的根数取决于池子和滤率的大小，布水管水量大时用4根，一般用2根。布水横管的管径（D 1）用下式计算：
πυV q D '=2000
1 （5-2） n
q r q V V )1(+=' （5-3） 式中：V
q '——每根布水横管的最大设计流量，m 3/s ； υ——横管进水端流速，m/s ；
q V ——每个滤池的设计流量，m 3/s ；
n ——横管数。
（2）孔口数及孔口在布水横管上的位置
假定每个出水孔口喷洒的面积基本相同，孔口数（m ）的计算公式如下：
224111
???? ??--=D d m （5-4）
式中：d ——孔口直径，一般为10～15mm ，孔口流速2m/s 左右或更大一些；
D 2——回转布水器直径，mm ，比滤池内径小200mm 。
第i 个孔口中心距滤池中心的距离（r i ）为：
m
i D r i 22
= （5-5） 式中：i ——从滤池中心算起，任一孔口在横管上的排列顺序。
（3）布水器的转速
布水横管的回转速度与滤率、横管根数有关，如表5-3所示。也可以近似地用下述经验公式计算：
V q D md n '?=2
26
1078.34 （5-6） 布水横管可以采用钢管或铝管，其管底离滤床表面的距离一般为150～250mm ，以避免风力的影响。布水器所需水压为0.5
～1.0m 水柱。
回流式滤池的布水器回转速度 表5-3
6.3 生物转盘
6.3.1 生物转盘的构造
生物转盘（转盘式生物滤池）也是一种常见的生物膜法处理设备。由于具有很多优点，因此，自1954年德国建立第一座生物转盘污水处理厂以来，发展迅速。我国已在印染、造纸、皮革及石油化工等行业的工业废水处理中得到了应用，效果较好。
生物转盘去除废水中有机物的原理与生物滤池基本相同，只是构造形式与生物滤池有所不同，见图5-8所示。
图5-8 生物转盘工作原理示意图
生物转盘的主要组成部分有传动轴、转盘、废水处理槽和驱动装置等。生物转盘的核心是垂直固定在水平轴上的一组圆形盘片和一个同它配合的半圆形水槽（图5-8所示）。微生物生长并形成一层生物膜附着在盘片表面，约40%～50%的盘面浸没在废水中，上半部分敞露在大气中。工作时，废水流过水槽，电动机带动转盘转动，生物膜和大气与废水轮替接触，浸没时吸附废水中的有机物，敞露时吸收大气中的氧气。转盘的转动，带进空气，并引起水槽内废水紊动，使槽内废水的溶解氧均匀分布。生物膜的厚度约为0.5～2.0mm ，随着膜的增厚，内层的微生物呈厌氧状态，当其失去活性时则使生物膜自盘面脱落，并随同出水流至二次沉淀池。
盘片的材料要求质轻、耐腐蚀、坚硬和不变形。目前多采用聚乙烯硬质塑料或玻璃钢制作盘片。转盘可以是平板或由平板与波纹板交替组成。盘片直径一般是2～3m ，最大为5m ，轴长通常小于7.6m ，盘片净间距为20～30mm 。当系统要求的盘片总面积较大时，可分组安装，一组称一级，串联运行。转盘分级布置使其运行较灵活，可以提高处理效率。
水槽可以用钢筋混凝土或钢板制作，断面直径一般比转盘大20～40mm ，使转盘既可以在槽内自由转动，脱落的生物膜又不致于在槽内滞留。
驱动装置通常采用附有减速装置的电机。根据情况也可以采用水轮驱动或空气驱动。 为防止转盘设备遭受风吹雨打和日光曝晒，转盘应设置在房屋或雨棚内，或用罩覆盖，罩上应开孔，开孔面积不小于0.01%。
6.3.2 生物转盘的优缺点
生物转盘是一种较新德生物膜法废水处理设备，国外使用较普遍。与活性污泥法相比，生物转盘在使用上具有以下优点：
（1）操作管理简便，无活性污泥膨胀现象及泡沫现象，无污泥回流系统，生产上易于控制。
（2）剩余污泥数量小，污泥含水率低，沉淀速度大，易于沉淀分离和脱水干化。
（3）设备构造简单，无通风、回流及曝气设备，运转费用低，耗电量低，一般耗电量为0.024~0.03kWh/kgBOD5。
（4）可采用多层布置，设备灵活性大，可节省占地面积。
（5）可处理高浓度的废水，承受BOD5可达1000mg/L，耐冲击能力强。根据所需处理的程度，可进行多级串联，扩建方便。
（6）废水在氧化槽内德停留时间短，一般在1~1.5h左右，处理效率高，BOD5去除率一般可达90%以上。
生物转盘同一般生物滤池相比，也具有一系列优点：
（1）无堵塞现象。
（2）生物膜与废水接触均匀，盘面面积利用率高，无沟流现象。
（3）废水与生物膜的接触时间较长，而且易于控制，处理程度比高负荷滤池和塔式生物滤池高。可以调整转速改善接触条件和充氧能力。
（4）同一般地负荷滤池相比，它占地较小，如采用多层布置，占地面积可同塔式生物滤池相媲美。
（5）系统的水头损失小，能耗省。
但是，生物转盘也有一些缺点：
（1）盘材较贵，投资大。从造价考虑，生物转盘仅适用于小水量低浓度的废水处理。
（2）因为无通风设备，转盘的供氧依靠盘面的生物膜接触大气，这样，废水中挥发性物质将会产生污染。采用从氧化槽的底部进水可以减少挥发物的散失，比从氧化槽表面进水好，但是，挥发物质污染依然存在。因此，生物转盘最好作为二级生物处理装置。
（3）生物转盘的性能受环境气温及其它因素影响较大，所以，在北方设置生物转盘时，一般设置于室内，并采取一定的保温措施。建于室外的生物转盘都应加设雨棚，防止雨水淋洗，使生物膜脱落。
6.3.3 生物转盘的设计
生物转盘工艺设计的主要内容是计算转盘的总面积。表示生物转盘处理能力的指标是水力负荷和有机物负荷。水力负荷可以表示为每单位体积水槽每天处理的水量（m3水/m3槽·d），也可以表示为每单位面积转盘每天处理的水量（m3水/m2盘片·d）。有机物负荷的单位是kgBOD5/m3槽·d或kgBOD5/m2盘片·d。生物转盘的负荷率与废水性质、废水浓度、气候条件及构造、运行等多种因素有关，设计时可以通过试验或根据经验值确定。下面以按有机负荷率进行计算为例说明生物转盘的设计计算。
（1）转盘总面积(A)
N
q L L A V t a )(-= (5-7) 式中：q V ——处理水量，m 3/d ；
L a ——进水BOD 5，mg/L ；
L t ——出水BOD 5，mg/L ；
N ——生物转盘的BOD 5负荷率，g/m 2·d 。
（2）转盘片数（m ）
2264.024D
A D A m ==π （5-8） 式中：D ——转盘直径，m 。
（3）废水处理槽有效长度
K b a m L )(+= （5-9） 式中：a ——盘片间净间距，m ，一般进水端为25～35mm ，出水端为10～20mm ；
b ——盘片厚度，视材料强度决定，m ；
K ——系数，一般取1.2。
（4）废水处理槽有效容积（V ）
L D V ?+=2)2)(335.0~294.0(δ （5-10）
净有效容积:
)()2)(335.0~294.0(2mb L D V -?+='δ （5-11）
当r/D =0.1时，系数取0.294，r/D =0.06时，系数取0.335。
式中：r ——中心轴与槽内水面的距离，m ；
δ——盘片边缘与处理槽内壁的间距，m ，一般取δ=20～40mm 。
（5）转盘的转速（n 0）
)9.0(37.61
10V q V D n -= （5-12） 式中：q V1——每个处理槽的设计水量，m 3/d 。
转盘的转动装置最好采用无级变速器，以便运行时可以根据污水的水质和流量进行调节。
6.4 生物接触氧化法
6.4.1 概述
生物接触氧化法的处理构筑物是浸没曝气式生物滤池，也称生物接触氧化池。生物接触氧化法的基本流程见图5-9所示。
图5-9 生物接触氧化法的基本流程
生物接触氧化池内设有填料，填料淹没在废水中，填料上长满生物膜，废水与生物膜接触过程中，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解并生成新的生物膜。从填料上脱落的生物膜随出水流到二次沉淀池后被除去，废水得到净化。
生物接触氧化法具有下述特点：
（1）由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好。生物接触氧化池内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，生物接触氧化法具有较高的容积负荷；
（2）生物接触氧化法不需要污泥回流，因此，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；
（3）由于生物固体量多，水流又属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量变化的适应能力较强；
（4）生物接触氧化池有机容积负荷较高时，其F/M保持在较低水平，污泥产量较低。
6.4.2 生物接触氧化池的构造
生物接触氧化池的主要组成部分有池体、填料和布水布气装置，其构造示意图见图5-10所示。
图5-10 生物接触氧化池的构造示意图
图5-11 板状填料与蜂窝状填料
图5-12 纤维状填料的结构
池体用于设置填料、布水布气装置和支撑填料的栅板和格栅。池体可为钢筋结构或钢筋混凝土结构。由于池中水流的速度较低，从填料上脱落的残膜总有一部分沉积在池底，池底可作成多斗式或设置集泥设备，以便排泥。
填料要求比表面积大、空隙率大、阻力小、强度大、化学和生物稳定性好、能经久耐用。目前常用的填料是聚氯乙烯塑料、聚丙乙烯塑料、环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波纹板状填料，见图5-11。
近年来国内外都进行纤维状填料的研究，纤维状填料是用尼龙、维纶、氰纶、涤纶等化纤编结成束，呈绳状连接（见图5-12）。
为安装检修方便，填料常以料筐组装，带筐放入池中。当需要检修时，可逐筐轮换取出，池子无需停止工作。
布气管可布置在池子中心、侧面和全池。
6.4.3 生物接触氧化池的设计
生物接触氧化池工艺设计的主要内容是计算池子的有效容积和尺寸，空气量和空气管道系统的计算。目前一般是根据有机负荷率计算池子容积。
（1）生物接触氧化池的有效容积（V）
N
L L q V t a V )(-= （5-13） 式中：q V ——平均日设计污水量，m 3/d ；
L a 、L t ——进水与出水的DOB 5，mg/L ；
N ——有机容积负荷率，kgBOD 5/m 3·d （城市污水可用1.0～1.8）。
（2）生物接触氧化池的总面积(A )和座数(n )
h V A = （5-14） 1
A A n = （5-15） 式中：h 0——填料高度，一般采用3.0m ；
A 1——每座池子的面积，m 2，一般≤25m 2。
（3）池深（h ）
3210h h h h h +++= （5-16） 式中：h 1——超高，0.5～0.6m ；
h 2——填料层上水深，0.4～0.5m ；
h 3——填料至池底的高度，，0.5～1.5m 。
（4）有效停留时间（t ）
V
q V t = （5-17） （5）空气量（D ）和空气管道系统计算
V q D D 0= （5-18） 式中：D 0——1m 3污水所需的空气量，一般为15～20m 3（气）/m 3（污水）。
空气管道系统的计算方法与活性污泥法曝气池的空气管道系统计算方法相同，这里不再赘述。
6.5 生物流化床
生物流化床处理技术是借助流体（液体或气体）使表面生长着微生物的固体颗粒（生物颗粒）呈流态化，同时进行去除和降解有机污染物的生物膜法处理技术。它是70年代开始应于污水处理的一种高效生物处理工艺。
6.5.1 流态化原理
如图5-13，在圆柱形流化床的底部，装置一块多孔液体分布板，在分布板上堆放颗粒载体（如砂、活性炭），液体从床底的进口流入，经过分布板均匀地向上流动，并通过固体床层由顶部出口管流出，流化床上装有压差计，用以测量液体流经床层的压力降。当液体流过床层时，随着液体流速的不同，床层会出现固定床、流化床和液体输送3种不同的状
态。
图5-13 生物流化床示意图
图5-14 载体颗粒的三种状态
6.5.1.1 固定床阶段
当液体以很小的速度流经床层时，固体颗粒处于静止状态，床层的高度基本维持不变，这时的床层称固定床（见图5-14a）。在这一阶段，液体通过床层的压力降△P随空塔速度υ的上升而增加，呈幂函数关系，在双对数坐标图纸上呈直线，见图5-15中的ab段。
当液体流速增大到压力降△P大致等于单位面积床层重量时（图5-15中的b点），固体颗粒间的相对位置略有变化，床层开始膨胀，固体颗粒仍保持接触且不流态化。
图5-15 h、△P、υ的关系
6.5.1.2 流化床阶段
当液体流速大于b 点流速后，床层不再维持于固定状态，颗粒被液体托起而呈悬浮状态，且在床层内各个方向流动，在床层上部有一个水平界面，此时颗粒所形成的床层完全处于流态化状态，这类床层称流态化床（见图5-14b ）。在这阶段，流化床的高度h 是随流速上升而增大，床层压力降△P 则基本上不随流速改变，如图5-15中的bc 段所示。B 点的流速υmin 是达到流态化的起始速度，称临界流态化速度。临界速度值与颗粒的大小、密度和液体的物理性质有关。
由于生物流化床中的载体颗粒表面有一层微生物膜，因此其流态化特性与普通的流化床不同。流化床床层的膨胀程度可以用膨胀率K 或膨胀比R 表示。
%1001???
? ??-=V V K e （5-19） h
h R e = （5-20） 式中：V 、V e ——分别为固定床层和流化床层的体积，m 3；
h 、h e ——分别为固定床层和流化床层的高度，m 。
在生物流化床中，相同的速度下，膨胀率随着生物膜厚度的增加而增大。一般膨胀率采用50%～200%。
6.5.1.3 液体输送阶段
当液体流速提高至超过c 点后，床层不再保持流态化，床层上部的界面消失，载体随液体从流化床带出，这阶段称液体输送阶段（见图5-14c ）。在水处理工艺中，这种床称“流动床”。c 点的流速υ
max 称颗粒带出速度或最大流化速度。流化床的正常操作应控制在υmin 与υmax 之间。
6.5.2 生物流化床的类型
根据生物流化床的供氧、脱膜和床体结构等方面的不同，好氧生物流化床主要有两相生物流化床和三相生物流化床2种类型。
6.5.2.1 两相生物流化床
两相生物流化床是在流化床体外设置充氧设备与脱膜装置，用于微生物充氧和脱除载体表面的生物膜。基本工艺流程如图5-16所示。
图5-16 二相流化床工艺流程图
以纯氧为氧气源时，充氧后水中溶解氧可达30～40mg/L ；以压缩空气为氧源时，水中溶解氧一般低于9mg/L 。当一次充氧不能提供足够的溶解氧时，可采用处理水回流循环。回流比r 可以根据氧量平衡计算来确定。
1)(---=D O O L L r e
i t a （5-21） 式中：L a 、L t ——分别为进水和出水BOD 5浓度，mg/L ；
O i 、O e ——分别为进水和出水的溶解氧浓度，mg/L ；
D ——去除每公斤BOD 5所需要的氧量（kgO 2/kgBOD 5），对于城市污水，取1.2～1.4。
图5-17 三相生物流化床
6.5.2.2 三相生物流化床
三相生物流化床是气、液、固三相直接在流化床体内进行生化反应，不另设充氧设备和脱膜设备，载体表面的生物膜依靠气体的搅动作用，使颗粒之间激烈摩擦而脱落。其工艺流程如图5-17所示。
三相生物流化床的设计应注意防止气泡在床内兼并成大气泡影响充氧效率。充氧方式有减压释放空气充氧和射流曝气充氧等形式。由于有时可能有少量载体被带出床体，因此在流程中通常有载体（含污泥）回流。三相流化床具有设备简单、操作容易、能耗低等优
点。
生物流化床除用于好氧生物处理外，还可用于生物脱氮和厌氧处理。
6.5.3 生物流化床的特点
6.5.3.1 生物流化床的优点
（1）容积负荷高，抗冲击负荷能力强
由于生物流化床是采用小粒径固体颗粒作为载体，且载体在床内呈流化状态，因此其单位体积表面积比其它生物膜法大很多。单位床体的生物量很高，达10～14g/L，加上传质速度快，废水一进入床内，很快地被混合和稀释，因此生物流化床的抗冲击负荷能力较强，容积负荷也较其它生物处理法高。
（2）微生物活性强
由于生物颗粒在床体内不断相互碰撞和摩擦，其生物膜厚度较薄，一般在0.2μm以下，且较均匀。据研究，对于同类废水，在相同处理条件下，其生物膜的呼吸率约为活性污泥的2倍，可见其反应速率快，微生物活性较强，这也正是生物流化床负荷率较高的原因。
（3）传质效果好
由于载体颗粒在床体内处于剧烈运动状态，气—固—液界面不断更新，因此传质效果好，这有利于微生物对污染物的吸附和降解，加快了生化反应速率。
6.5.3.2 生物流化床的缺点
生物流化床的缺点是设备的磨损较固定床严重，载体颗粒在湍流过程中会被磨损变小。此外，设计时还存在着放大方面的问题，如防堵塞、曝气方法、进水配水系统的选用和生物颗粒的流失等。因此，目前生物流化床在我国废水处理中应用还不多。
思考题：
1、污水的生物膜法处理主要有哪几种形式？各自有哪些特点？
2、某别墅区有人口1000人，污水排放量按150L/（人·d）计，BOD5浓度为300mg/L，
出水BOD5不大于50mg/L，拟采用生物滤池法处理，试计算生物滤池的设计参数。
3、按上题条件，计算生物转盘的设计参数。
4、某工厂污水污水排放量为3000m3/d，经一级处理后BOD5浓度为150mg/L，污水
可生化性较好，拟采用好氧生物接触法处理，要求出水BOD5浓度小于20mg/L，
试设计生物接触氧化池。
5、生物流化床污水处理系统中，载体的选择要考虑哪些因素？
生物膜法在污水处理中的研究进展
泉州师范学院 学年论文 论文题目：生物膜法在污水处理中的研究进展指导老师：黄初龙 学院：资源与环境科学学院 专业班级：09级环境工程与管理 学号：090905001 姓名：刘姣
生物膜法在污水处理中的研究进展 摘要：生物膜法在污水处理工艺中是与活性污泥法并行的一种好氧型生物污水处理方法，广泛的应用于工业废水和城市污水处理的二级处理中，也是污水处理的关键环节。与活性污泥法相比，生物膜法具有一些特有优势，比如无需污泥回流，运行管理容易，无污泥膨胀问题，易于微生物生存，运行稳定等。文中简单介绍了生物膜法对磷、氮及一些重金属去除的研究进展。 关键词：生物膜法；污水处理；活性污泥法 Abstract：Biofilm and activated sludge is a parallel-ty pe aerobic biological treatment methods，in the sewage treatment process．They widely used in the secondary treatment of industrial wastewater and urban sewage treatment，and these methods are the key link in sewage treatment．Compared with the activated sludge process，biofilm has some unique advantages．For example，no sludge return，easy operation and management，no sludge expansion，ease of microbial survival，run stable，etc．The paper describes simply biofilm research on the removal of phosphorus，nitrogen and some heavy metals． Key words：B iofilm treatment；sewage treatment；activated sludge 引言 近年来，伴随着经济的快速发展，我国在追求GDP增长的同时也带来一系列的环境问题，其中淡水资源紧缺迫使城镇生活污水处理技术显得尤其重要。然而随着人们生活水平的提高，城镇生活污水中的氮、磷含量增加，有机成分复杂，传统的生物污水处理技术已无法紧随步伐，处理效果不佳，为此，在新型填料的不断开发和完善基础上，生物膜法处理工艺借其处理效率高、剩余污泥产泥量少、运行管理方便等特点得到快速发，在污水处理中有广阔的应用前景。生物膜可认为是由一种或是多种微生物群体组成的，并附着在一种载体表面上进行生长发育[1—2]。 1 生物膜法概述 1.1生物膜法的净水机理 生物膜法和活性污泥法一样都是利用微生物来去除废水中各种有机物的处
生物膜法的基本原理
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；② SRT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。 表1 生物膜和活性污泥中出现的微生物在类型、种属和数量的比较 微生物种类活性污泥生物膜法微生物种类活性污泥法生物膜法 细菌 ++++ ++++ 轮虫 + +++ 真菌 ++ +++ 线虫 + ++ 藻类 - ++ 寡毛虫 - ++ 鞭毛虫 ++ +++ 其它后生动物 - + 肉足虫 ++ +++ 昆虫类 - ++ 纤毛虫 ++++ ++++ (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
污水处理生物膜法生物接触氧化池
污水处理生物膜法-生物接触氧化池 一、概述 生物接触氧化处理技术的实质之一是在池内充填填料，已充氧的污水将填料浸没全部，并以一定的流速流经填料。而填料上布满生物膜，污水与生物膜通过接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化，因此，生物接触氧化处理技术又称为淹没式曝气生物滤池。 二、生物接触氧化池的构造 接触氧化池是由池体、填料及支架、曝气装置、进出水装置以及排泥管道等部件所组成。生物接触氧化池的构造示意图见图 生物接触氧化池的构造示意图 （一）池体 池体的作用除了进行净化污水外，还要考虑填料，布水、布气等设施的安装。当池体容积较小时可采用圆形钢结构，池体容积较大时可采用矩形钢筋混凝土结构。池体的平面尺寸以满足布水、布气均匀，填料安装、维护管理方便为准。池体的底壁须有支承填料的框架和进水进气管的支座。池体厚度根据池的结构强度要求来计算。高度则由填料、布水布气层、稳定水层以及超高的高度来计算。同时，还必须考虑到充氧设备的供气压力或提升高度。各部位的尺寸一般为：池内填料高度为3.0~3.5m;底部布气层高为 0.6~0.7m;顶部稳定水层0.5~0.6m,总高度约为4.5~5.0m。 （二）填料 1.填料的要求 填料是生物膜的载体，所以也称之为载体。填料是接触氧化处理工艺的关键部位，它直接影响处理效果，同时，它的费用在接触氧化系统的建设费用中占的比重较大，约占55%~60%;同时载体填料直接关系到接触氧化法的经济效果，所以选定适宜的填料是具有经济和技术意义的。接触氧化处理工艺对填料的要求如下： (1)在水力特性方面，比表面积大、空隙率高、水流通畅、阻力小、流速均一； (2)要求形状规则、尺寸均一，表面粗糙度较大；填料表面电位高，附着性强； (3)化学与生物稳定性较强，经久耐用，不溶出有害物质，不导致产生二次污染； (4)在经济方面要考虑货源、价格，也要考虑便于运输与安装等。 2. 填料类型 填料可分为悬挂式填料、悬浮式填料和固形块状填料三种类型。 (1)悬挂式填料 悬挂式填料有四个品种，分别为半软性填料、组合填料、软性填料和弹性立体填料； (2)悬浮式填料 常用的有空心柱状、空心球状、外形呈笼架、内装丝形或条形编织物以及海绵块状的软性悬浮式填料； (3)固形块状填料 固形块状填料主要有蜂窝直管形块状填料和立体波纹块状填料两种。目前常采用的填料是聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波纹板状填料。近年来国内外都进行纤维状填料的研究，纤维状填料是用尼龙、维纶、晴纶、涤沦等化学纤维编结成束，呈绳状连接。为安装检修方便，填料常以料框组装，带框放入池中。当需要清洗检修时，可逐框轮替取出，池子无需停止工作。 3. 填料的性能 目前国内常用的填料有：整体型、悬浮型和悬挂型，其技术性能见下表。
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；
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)。
电极-生物膜法的基本理论
电极-生物膜法的基本理论 1电极-生物膜法的基本反应原理 (1) 2电极一生物膜法脱氮的影响因素 (3) 1电极-生物膜法的基本反应原理 电极-生物膜法是一种由电化学和生物膜技术相结合的处理含硝酸盐氮微污染水的新型水处理技术。它把脱氮菌作为生物膜固定在以碳为材料的电极上，称之为固定化微生物电极，通过在电极间通电产生的电解氢作为脱氮的电子供体。在生物电极脱氮过程中既有化学反应，又有微生物参与的生物化学反应，这是一个典型的具有非线性、时变性、随机性和模糊性的复杂系统。有研究结果表明，电极生物膜法相对于相同生物量的单纯生物膜法而言，有更高的反硝化效率，并能很好抑制水中亚硝酸盐氮的生成，对后续深度处理极为有利。 电极生物膜法充分结合了电化学法和生物膜法。目前国内此项技术尚处在初期研究发展阶段。电极生物膜法的基本原理包括电化学原理和生物原理。 电化学原理: 电极生物膜法充分利用了电化学作用，其基本过程是:在电极之间通入一定的电流，在阴极产生氢气，在阳极产生二氧化碳，产生的气体分别为反硝化菌提供氢源和碳源。这一过程，俗称电解。电解是环境对系统作电功的电化学过程。在电解过程中电能转变为化学能，例如水的分解反应: 2H2O=2H2+O2(1) 因为△rG (298.15)=237.19KJ?mol-1>0,所以在没有非体积功的情况下，反应不能自发进行，但是，根据热力学原理△rG≤w知道，如果环境对上述系统做非体积功时，就有可能进行水的分解反应，所以可以认为电解是利用外加电能方法迫使反应进行的过程。电解的一些基本理论知识是这样的:与直流电源的负极相连的电极叫做阴极，相反就叫做阳极。电子从电源的负极进入阴极，阴极上有大量的电子过剩，溶液中的氧化态物质得到电子而被还原，从而完成放电过程。另一方面，电子从阳极离去回到直流电源的正极，阳极上缺电子，溶液中还原态物质便失去电子而被氧化，从而完成发电过程。对于本次试验来说，就是基于这一原理。电化学原理所要处理的对象为硝酸盐溶液中所含基本离子: H+,OH-,Cl-,Ca2+,Mg2+,Na+,NO3-
生物膜法
6 污水的好氧生化处理（II） ——生物膜法 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，而生物膜法则主要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。 与活性污泥法相比，生物膜法具有以下特点： （1）固着于固体表面上的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性，操作稳定性好。 （2）不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。 （3）由于微生物固着于固体表面即使增值速度慢的微生物也能生长繁殖。而在活性污泥法中，世代期比停留时间长的微生物被排出曝气池。因此，生物膜中的生物相更为丰富，且沿水流方向，膜中生物种群具有一定分布。 （4）因高营养级的微生物存在，有机物代谢时较多的转移为能量，合成新细胞即剩余污泥量较少。 （5）采用自然通风供氧。 （6）活性生物难以人为控制，因而在运行方面灵活性较差。 （7）由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。国外的运行经验表明，在处理城市污水时，生物滤池处理厂的处理效率比活性污泥法处理厂略低。50%的活性污泥法处理厂BOD去除率高于91%，50%的生物滤池处理厂BOD去除率为83%，相应的出水BOD分别为14和28MG/L。 生物膜法设备类型很多，按生物膜法与废水的接触方式不同，可分为填充式和浸渍式两类。在填充式生物膜法中，废水和空气沿固定的填料或转动的盘片表面流过，与其上生长的生物膜接触，典型设备有生物滤池和生物转盘。在浸渍式生物膜法中，生物膜载体完全浸没在水中，通过鼓风曝气供氧。如载体固定，称为接触氧化法；如载体流化则称为生物流化床。 目前所采用的生物膜法多数是好氧装置，少数是厌氧形式，如厌氧滤池和厌氧流化床等。本章主要讨论好氧生物膜法。 ６.1 基本原理 生物膜法处理废水就是使废水与生物膜接触，进行固、液相的物质交换，利用膜内微生物将有机物氧化，使废水获得净化。同时，生物膜内微生物不断生长与繁殖。生物膜在载体上的生长过程是这样的：当有机废水或由活性污泥悬浮液培养而成的接种液流过载体
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；
生物膜法的基本原理
生物膜法的基本原理 1、生物膜在载体上的生长过程：当有机污水或由活性污泥悬浮液培养而成的接 种液流过载体时，水中的悬浮物及微生物被吸附于固相表面上，其中的微生物利用有机底物而生长繁殖，逐渐在载体表面形成一层粘液状的生物膜。这层生物膜具有生物化学活性，有进一步吸附、分解污水中呈悬浮、胶体和溶解状态的污染物。 2、生物膜的降解机理 (1)物质的传递 1）空气中的氧溶解于流动水层中，通过附着水层传递给生物膜； 2）有机污染物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜； 3）微生物的代谢产物如H2O等则通过附着水层进入流动水层，并随其排走； 4）CO2及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。 (2)膜的生长与脱落 1）生物膜降解有机物的过程，也是膜生长的过程； 2）好氧层与厌氧层的平衡稳定关系； 3）厌氧层加厚，生物膜老化、脱落。 二、生物膜的主要特征 1、生物相方面的特征： （1）微生物多样化 （2）生物的食物链长 （3）能够存活世代时间较长的微生物 （4）分段运行与优占种属 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 （2）污泥沉降性能良好，宜于固液分离 （3）能够处理低浓度的污水 4）易于维护运行、节能 三、生物滤池 1、生物滤池法的特征： 生物滤池法是在砂滤池的基础上发展起来的一种生物膜处理方法，它利用滤料表面形成的一层生物膜来净化污水。在滤池内，污水由于重力作用自上而下地连续流经滤料，滤料表面的微生物借助酶的作用，使被吸附和吸收的有机物在氧气的参与下进行氧化分解，同时微生物又以有机物为营养进行自身繁殖。老化的微生物附着力差，在污水冲刷会不断脱落，脱落后随水流出滤池，同时新的生物膜不断生长，因而处理可连续进行。 2、典型构造 生物滤池主要由池壁、池底、滤料、布水器等部分组成。 滤料：组成滤层的过滤材料。常以花岗石、安山岩、闪绿岩等较硬的岩石以及无烟煤等材料制成。
最新污水的生物处理方法(二)生物膜法
第五章污水的生物处理方法（二）——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)＋附着Array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H2S，NH3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NO3－－N、NO2－－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；
生物膜法净水的机理
生物膜法净水的机理 时间：2012-08-16 来源：阿里学院作者： 生物膜（Biofilm）是通过附着而固定于特定载体上的结构复杂的微生物共生体。相对于活性污泥来说，在单位体积生物膜中所含的微生物数量更高、比表面积更大。生物膜比活性污泥具有更强的吸附能力和降解能力，可以吸附和降解污水中的各种污染物，具有速度快、效率高的特点。在使用生物膜法处理污水时，要求在处理系统的构筑物中装填一定数量的填料，这些填料一方面可以扩大处理系统的比表面积，另一方面为微生物提供附着固定的载体。生物膜处理系统的性能、效率取决于其中微生物活性的高低和所装填料的多少及其比表面积。一般来说，生物膜法较多应用于特殊行业的废水处理中，如印染废水等。 根据生物膜法处理系统中所用的填料的不同，生物膜法又可以分为以下几种类型： 滴滤系统（Trickling filter system） 该系统是一种简单且相对便宜的膜式好氧处理装置。在该处理系统中，通过转动的栅栏喷淋装置将污水均匀分布于多孔处理床（例如由石子等铺成）上。在多孔处理床上可生长多种微生物群落和原生动物。当污水缓慢地流过处理床时，微生物就吸收并降解了其中的有机成分，使得污水得到处理。在这样的处理系统中，天然形成了食物链，微生物利用有机物生长繁殖，原生动物等以微生物为食，从而维持在一个动态平衡中。如果污水中的营养（BOD）过高，就会导致微生物的过量生长繁殖从而引起多孔处理床的堵塞，这样便会降低处理效果。 旋转生物接触氧化系统（Rotating Biological Contactor，RBC）或生物转盘 在这样的处理系统中，一系列圆盘结构装置部分浸没于污水中，部分在空气中并不断地旋转，这样便保持了良好的通气效果及与污水的接触，从而在圆盘上形成了“生物膜”。这样的“生物膜”是由各种微生物、原生动物等构成的微生物群落。在扫描电镜下，典型的生物转盘的“生物膜”有两层结构，外层主要由丝状菌等好氧微生物组成，内层由包括脱硫弧菌在内的厌氧微生物构成。因此这样的“生物膜”具有去除BOD及无机物（主要是硫酸盐）
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。
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
浅谈生物膜法处理污水的应用与前景
浅谈生物膜法处理污水的应用与前景
浅谈生物膜法处理污水的应用与前景 摘要： 由于水资源的短缺且水污染问题严重，污水处理技术的发展与变革愈发重要，生物膜法作为一种利用微生物降解作用净化污水的方法，在处理过量有机物导致的水体污染方面作用明显，弥补了传统污水处理技术的不足，有着广泛的应用前景。 关键词：水污染; 污水处理 ;生物膜法 Abstract： Due to the shortage of water resources and serious pollution, sewage treatment technology development and change increasingly important as a biofilm microbial degradation using the method of purification of sewage, water pollution caused by the role of treatment in the apparent excess of organic matter, make up the shortcomings of traditional wastewater treatment technologies have broad application prospects. Keywords: Water Pollution ; Sewage treatment ;Biofilm 一、我国水资源现状 水是一种资源，取之于自然，用之于社会。自工业革命后，人类
活动规模及范围日益扩大，水资源短缺与污染问题日益突出。作为人类生存的基本需求，水因其稀缺性和在生产、生活中无可替代的地位，必须得到切实保护。 随着我国经济社会的发展，日益严重的水资源短缺和严重的水环境污染困扰着国计民生，而且也已成为制约我国社会经济可持续发展的主要因素。我国人均占有水资源2700m3，仅相当于世界平均值的1/4，全国600多个城市目前大约有一半的城市缺水。由于高耗能、高耗水、高污染产业仍呈快速增长趋势。水污染物的排放总量还没有明显下降，全国水资源形势十分严峻，形成影响未来我国发展和安全的多重水危机。 水污染的主要原因是过量污染物进入水体，在一定时间范围内超过水体自净能力而致。人类在生产、生活活动中造成的水体污染，工业排放引起的水体污染最严重。如工业废水，它含污染物多，成分复杂，不仅在水中不易净化，而且处理起来也比较困难。被污染水质经过分析会发现COD、氨氮、磷、亚硝酸盐、砷、氟、铅等含量严重超标，水体透明度极低，水中的悬浮物比较多；在水体不流动的死角处会有树叶杂草和油状物出现，水体有刺鼻异味或臭味。生活污水、农业污水的主要特点则是有机物和氮、磷等化学元素含量较高。 二、生物膜法概述 （一）生物膜法的净水机理 生物膜法作为生物处理技术较成熟的技术方法之一，其基本原理是微生物附着生长在某些固定表面上，形成胶质相连的生物膜。生物
生物膜法
3.1 生物滤池 3.1.1 普通生物滤池 1、构造：池体、滤料、布水装置、排水系统四部分组成。 普通生物滤池池体在平面上多呈方形或矩形，它采用的布水系统是固定喷嘴补水系统（投配池、虹吸装置、布水管道、喷嘴四部分）。这种布水装置的优点是运行方便，易于管理和受气候的影响小，缺点是需要的水头较大（20m）。 2、技术特征：供氧有自然通风完成，氧气通过滤料的间隙，传递到流动水层、附着水层、好氧水层。 普通生物滤池的优点：处理效果好，BOD5去除率可达90%以上，出水BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸盐含量在10mg/L左右，出水水质稳定。 其缺点是占地面积大，易于堵塞，池蝇很多，影响环境卫生。 3、适用范围：处理负荷较低的污水。 3.1.2 高负荷生物滤池 1、构造：与普通生物滤池基本相同，池平面有矩形、圆形或多边形，其中以圆形为多。 高负荷生物滤池多采用连续工作的布水器，由进水竖管和可旋转的布水横管组成。
3.1.3 塔式生物滤池 1、塔式生物滤池采用轻质高孔隙率的塑料滤料和塔体结构。主要有塔身、滤料、布水设备、通风装置和排水系统所组成。 通风装置一般采用自然通风，也有机械通风。 生物过滤法系统基本上由初沉池、生物滤池、二沉池组合而成。生物滤池与活性污泥工艺不同的是，在生物滤池中常采用出水回流，而基本不采用污泥回流。 生物滤池的适用范围： 1、微污染原水生物预处理。有效去除原水中氨氮、耗氧量物质，提高生物稳定性； 2、中水处理。进一步去除污水处理厂二级出水的氨氮和ss； 3、污水处理。 3.2 曝气生物滤池（BAF） 3.2.1 上流生物滤池 上流生物滤池是一种运行可靠、自动化程度高、出水水质好、抗冲击能力强和节约能耗的新一代污水处理革新工艺，工艺成熟高效。 1、构造:采用新型轻质滤料（主要成分是聚苯乙烯） 工艺特点:①上流滤池，底部渠道进配水，顶部出水； ②滤料比重小于1；