《生物膜法》PPT課件

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1、13生物膜法1.微生物物的形態(tài)好氧生物處理法分類：1.活性污泥法:微生物懸浮生長(zhǎng)型2.生物膜法：微生物附著生長(zhǎng)型，微生物固著生長(zhǎng)在載體的表面形成生物膜。2.構(gòu)筑物：生物膜反應(yīng)器。按照廢水與生物接觸形式的不同，有：生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池、曝氣生物濾池、生物流化床；3.載體：填料或?yàn)V料。塑料濾料：密度小、比表面積大、孔隙率大、強(qiáng)度高；纖維。4.生物膜法：好氧法、厭氧法（厭氧濾池/UASB）13生物膜法13-1基本原理13-2生物濾池13-3生物轉(zhuǎn)盤13-4生物接觸氧化法13-5生物膜法的進(jìn)展13-1基本原理一.生物膜:附著生長(zhǎng)在濾料上充滿微生物的立體網(wǎng)

2、狀結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的吸附和生物降解性能。（圖13-1生物膜的基本結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)：好氧層(0.5~1mm):好氧和兼性微生物，其中異養(yǎng)微生物位于上層，自養(yǎng)微生物底層；厭氧層：厭氧分解；附著水層；流動(dòng)水層組成：細(xì)菌（好氧、厭氧、兼性）為主、真菌（包括絲狀菌）、藻類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物、蠕蟲、昆蟲的幼蟲；上層為低級(jí)食物鏈，下層為高級(jí)食物鏈。作用：吸附、氧化分解；生物分層：隨著水流方向，微生物從低級(jí)到高級(jí)分布，種類逐漸逐漸增多，個(gè)體數(shù)量減少；上層厚，下層厚度減?。惠d體：填料或?yàn)V料、介質(zhì)生物膜培養(yǎng)：掛膜，過程為幾天至幾十天生物膜生長(zhǎng)速度的影響因素：有機(jī)負(fù)荷、水力負(fù)荷（濾率）生

3、物膜脫落：老化；昆蟲活動(dòng)；水力沖刷。圖13-1生物膜的基本結(jié)構(gòu)凈化有機(jī)物的過程（圖13-1）有機(jī)物的擴(kuò)散、氧的擴(kuò)散（傳質(zhì)）；有機(jī)物的吸附；有機(jī)物的氧化分解(好氧分解)；好氧代謝產(chǎn)物擴(kuò)散；厭氧層的厭氧代謝(厭氧分解)；厭氧代謝的產(chǎn)物如有機(jī)酸的擴(kuò)散；生物膜的生長(zhǎng)和脫落活性污泥和生物膜的比較相同點(diǎn)：1.主要利用好氧微生物吸附、氧化降解有機(jī)物；2.微生物以細(xì)菌為主；3.微生物中原生動(dòng)物和后生動(dòng)物的存在說明系統(tǒng)運(yùn)行正常，能改善出水水質(zhì)；不同點(diǎn):1.絲狀菌的大量繁殖使生物膜具有立體結(jié)構(gòu)，能疏松生物膜，有利于提高污染物的去除效果；而在活性污泥中則會(huì)對(duì)系統(tǒng)構(gòu)成威脅，2.生物膜

4、中原生動(dòng)物和后生動(dòng)物比活性污泥數(shù)量多，種類更豐富；且分層聚居，在水流的下層出現(xiàn)。二、影響生物膜法污水處理效果的主要因素進(jìn)水底物的組分和濃度及其變化規(guī)律營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷有機(jī)負(fù)荷：kgBOD5/[m3(濾料)·d]水力負(fù)荷(濾率)：m3(污水)/[m2(濾料)·d]有機(jī)負(fù)荷受到濾床性質(zhì)的影響，即受到濾料性能的影響；高的有機(jī)負(fù)荷，需要高的水力負(fù)荷；在高負(fù)荷生物濾池中，提高濾率是改善生物濾池堵塞的常用措施；（表13-1）DO生物膜量：厚度和密度與進(jìn)水有機(jī)物濃度影響；pH溫度有毒物質(zhì)表13-1幾種生物膜法工藝的負(fù)荷比較對(duì)象普通生物濾池高負(fù)荷生物濾池塔式生物濾池

5、生物接觸氧化池生物轉(zhuǎn)盤濾率(m/d)1～59~4090~150100～1600.1～0.2有機(jī)負(fù)荷(kgBOD5/m3·d)-10.1～0.30.5～1.51.0~2.52.5～4.0BOD去除效率85～9580～9080～9085～9085～90三、生物膜法污水處理工藝特征與傳統(tǒng)活性污泥法相比較，生物膜法的特點(diǎn)：抗沖擊負(fù)荷、剩余污泥量少、操作方便；適合中小型污水處理廠采用。微生物特征：微生物種類豐富、量多、食物鏈長(zhǎng)；微生物中存在世代時(shí)間較長(zhǎng)的菌種，有利于不同功能的優(yōu)勢(shì)菌群分段運(yùn)行；處理工藝特征：對(duì)水質(zhì)、水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性；可用于低濃度污水的處理；剩余污

6、泥量少；運(yùn)行管理方便：無(wú)污泥回流、無(wú)需調(diào)節(jié)反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度、無(wú)絲狀菌膨脹的危險(xiǎn)；需預(yù)處理：設(shè)初沉等為了①去除原水中懸浮物以免堵塞濾料；②水質(zhì)均化。需設(shè)二沉池截留脫落的生物膜四、生物膜法反應(yīng)動(dòng)力學(xué)介紹13-2生物濾池一、概述生物濾池是生物膜法的傳統(tǒng)工藝。分類負(fù)荷不同：低負(fù)荷生物濾池：濾料為碎石、卵石、爐渣、焦炭；高負(fù)荷生物濾池：采用處理水回流；塔式生物濾池：采用性能改善的濾料；營(yíng)養(yǎng)物、氧氣和微生物三者充分接觸、水流紊動(dòng)劇烈、通風(fēng)條件好；布水方式不同：回轉(zhuǎn)式布水；（圖13-3a）固定噴嘴式布水；（圖13-3b）二、(圖13-4)1.濾床及池體（1）濾料：主要參數(shù)：

7、比表面積A、孔隙率P、密度、機(jī)械強(qiáng)度、生物化學(xué)穩(wěn)定性(不能被微生物分解、不能抑制微生物生長(zhǎng))；早期濾料：碎石、卵石、焦炭、爐渣等顆粒濾料；d為3～8cm（拳狀）；孔隙率為45%~50%;比表面積為65～100m2/m3;材料：塑料、玻璃鋼、樹脂；形狀：波紋狀、蜂窩管、環(huán)狀、空心浮球、多孔顆粒。圖13-5環(huán)狀圖13-6波紋狀濾料高度：石質(zhì)拳狀濾料1～2.5m高；塔式濾池高>10m;（2）池壁：磚石、鋼筋混凝土；高度高出濾池表面0.4～0.5m；蜂窩斜管和蜂窩斜板浮球填料陶粒濾料立體彈性填料聚丙烯半軟性填料2.布水系統(tǒng)：要求布水均勻；有固定式噴嘴布水系統(tǒng)（現(xiàn)基本不

8、用）和旋轉(zhuǎn)式布水器(圖13-3a)；布