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《生物膜法水處理設(shè)備》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第六章水的生化處理設(shè)備的選用與維護(hù)第二節(jié)污水的好氧生物處理——生物膜法學(xué)習(xí)要求1、了解生物膜法的機(jī)理，處理工藝特征。2、掌握各種生物膜法處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，處理工藝流程。學(xué)習(xí)內(nèi)容1、生物膜法概述2、生物濾池3、生物轉(zhuǎn)盤4、生物接觸氧化5、生物流化床一、生物膜法概述生物膜法和活性污泥法一樣，都是利用微生物來(lái)去除廢水中有機(jī)物的方法，兩者是平行發(fā)展起來(lái)的污水好氧處理工藝。生物膜法和活性污泥法的區(qū)別活性污泥法中的微生物在曝氣池內(nèi)以活性污泥的形式呈懸浮狀態(tài)，屬于懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)；生物膜法中的微生物附著生長(zhǎng)在填料或載體上，形
2、成膜狀的活性污泥，屬于附著生長(zhǎng)系統(tǒng)或固定膜工藝。生物膜法是土壤自凈的人工強(qiáng)化。最早人們利用污水澆灌農(nóng)田，發(fā)現(xiàn)了土壤滲濾作用對(duì)污水中有機(jī)物有凈化作用?；钚晕勰喾ㄊ撬w自凈的人工強(qiáng)化。生物膜法的實(shí)質(zhì)是使細(xì)菌和菌類一類的微生物和原生動(dòng)物、后生動(dòng)物一類的微型動(dòng)物附著在濾料或某些載體上生長(zhǎng)繁育，并在其上形成膜狀生物污泥——生物膜。污水與生物膜接觸，污水中的有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為生物膜上的微生物所攝取，微生物自身得到繁衍增殖，同時(shí)污水得到凈化。凈化機(jī)理概述1、生物膜的形成及其凈化過(guò)程生物膜法處理污水就是使污水與生物膜接
3、觸，進(jìn)行固、液相的物質(zhì)交換，利用膜內(nèi)微生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解，使污水得到凈化，同時(shí)生物膜內(nèi)的微生物不斷生長(zhǎng)與繁殖。因此，生物膜廢水處理技術(shù)的關(guān)鍵是形成性能良好的生物膜，而生物膜的形成及其生長(zhǎng)是實(shí)現(xiàn)廢水有效處理的前提。當(dāng)廢水中含有足夠數(shù)量的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物、微量元素及溶解氧時(shí)，微生物在作為載體的填料表面生長(zhǎng)繁殖。微生物可以在其自身通過(guò)代謝途徑產(chǎn)生的膠質(zhì)粘膜內(nèi)活動(dòng)，使微生物的數(shù)量不斷增長(zhǎng)，并使其從載體表面向外伸展。好氧層的形成由于微生物的不斷繁殖增長(zhǎng)，生物膜的厚度不斷增加，當(dāng)膜厚增到一定程度后，在氧不能透入的膜內(nèi)側(cè)深部即轉(zhuǎn)
4、變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)。厭氧層的形成由好氧微生物和兼性微生物組成，由于吸收營(yíng)養(yǎng)和溶解氧比較容易，微生物生長(zhǎng)繁殖迅速，其厚度一般為2mm左右。好氧層的特征內(nèi)部和載體接觸的部分，由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和溶解氧的不足，微生物的生長(zhǎng)繁殖受到限制，好氧微生物難以存活，兼性微生物轉(zhuǎn)為厭氧代謝方式，而某些厭氧微生物卻恢復(fù)了活性，厭氧層在生物膜達(dá)到一定厚度時(shí)才出現(xiàn)。厭氧層的特征液相中懸浮微生物微生物向載體表面運(yùn)送固定微生物增長(zhǎng)、形成生物膜不可逆附著可逆附著生物膜的再生厭氧膜的加厚：①厭氧的代謝產(chǎn)物增多，導(dǎo)致厭氧膜與好氧膜之間的平衡被破壞；②氣態(tài)不
5、斷逸出，減弱了生物膜在填料上的附著能力；③成為老化生物膜，其凈化功能較差，且易于脫落。生物膜的更新：①老化膜脫落，新生生物膜又會(huì)生長(zhǎng)起來(lái)；②新生生物膜的凈化功能較強(qiáng)。產(chǎn)物的生物膜法的運(yùn)行原則：①減緩生物膜的老化進(jìn)程；②控制厭氧膜的厚度；③加快好氧膜的更新；④盡量控制使生物膜不集中脫落。生物膜成熟的標(biāo)志生物膜沿水流方向分布，在其上由細(xì)菌及各種微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)及其對(duì)有機(jī)物的降解功能都達(dá)到了平衡和穩(wěn)定的狀態(tài)。從開(kāi)始形成到成熟，生物膜要經(jīng)歷潛伏和生長(zhǎng)兩個(gè)階段，一般的城市污水，在20℃左右的條件下大致需要30d的時(shí)間
6、。2、生物膜的載體為生物膜提供附著生長(zhǎng)固定表面的材料稱為填料（或載體），在生物膜法的發(fā)展和性能特征方面填料有著重要的影響。生產(chǎn)中最早采用的生物膜法構(gòu)筑物是以碎石為填料的滴濾池。碎石能夠?yàn)槲⑸锔街L(zhǎng)的表面積小，因而滴濾池的負(fù)荷不可能很大，使其占地面積較大，加之廢水以噴灑方式在滴濾池表面布水，衛(wèi)生狀況也不好。所以生物膜法一直未被重視。由于塑料工業(yè)的發(fā)展以及塑料填料引入生物膜處理系統(tǒng)，有力地推動(dòng)了生物膜法的進(jìn)一步發(fā)展。廢水生物處理中所使用的載體材料有無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類無(wú)機(jī)類載體無(wú)機(jī)類載體主要有沙子、碳酸鹽類、各種玻
7、璃材料、沸石類、陶瓷類、碳纖維、礦渣、活性炭等。無(wú)機(jī)類載體普遍具有機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，可提供較大的比表面積。主要不足是密度較大，使其在懸浮生物膜反應(yīng)器中的應(yīng)用受到限制。有機(jī)類載體有機(jī)類載體是生物膜法中使用的主要載體材料。主要有PVC、PE、PS、PP、各類樹(shù)脂、塑料、纖維以及明膠等，其中有機(jī)高分子類載體適用于懸浮狀態(tài)完全混合反應(yīng)器工藝（生物流化床、曝氣生物濾池等）的微生物固定化，而塑料類載體多適用于固定床（普通生物濾池）或混合型（如流化床）工藝。選擇生物膜載體的基本原則足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以抵抗強(qiáng)烈
8、的水流剪切力的作用；優(yōu)良的穩(wěn)定性，主要包括生物穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱力學(xué)穩(wěn)定性；親疏水性及良好的表面帶電特性，通常廢水pH在7左右時(shí)，微生物表面帶負(fù)電荷，而載體為帶正電荷的材料時(shí)，有利于生物體與載體之間的結(jié)合程度；無(wú)毒性或抑制性；優(yōu)越的物理性狀，如載體的形態(tài)、相對(duì)密度、孔隙率和比表面積等；就地取材、價(jià)格合理。BiofilmonroughsurfaceBiofilmonsmoothsur
