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1、第8章生物膜法 8.1??生物膜的基本概念????生物膜法是屬于好氣生物處理方法。????生物膜是依靠附著于固體表面濾料的介質(zhì)上而生長(zhǎng)繁殖的微生物凈化有機(jī)物的好氧處理方法,具有以下特點(diǎn):????(1)附著于固體介質(zhì)表面上的微生物對(duì)水量,水質(zhì)的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性。????(2)固體介質(zhì)有利于微生物形成穩(wěn)定的生態(tài)體系,棲息微生物的種類較多,處理效?????????率高。????(3)降解產(chǎn)物污泥量少。????(4)管理方便。????缺點(diǎn):????(1)濾料表面積小,BOD容積負(fù)荷小。????(2)附著于固體表面的微生物量較難控制,操作伸縮性差。????(3)靠自然通風(fēng)
2、供氧,不如活性污泥供氧充足,容易產(chǎn)生厭氧。????生物膜法有三種形式:????(1)潤(rùn)濕型生物濾池、生物濾塔、生物轉(zhuǎn)盤????(2)浸沒(méi)型接觸氧化、濾料浸沒(méi)在濾池中????(3)流動(dòng)床型生物活性炭、砂粒介質(zhì)懸浮流動(dòng)于池內(nèi) 8.2基本原理????借助于掛膜介質(zhì),當(dāng)有機(jī)廢水流過(guò)介質(zhì)表面時(shí),微生物在其表面生長(zhǎng)繁殖,形成生物膜。????膜的表面溶有較多的溶解氧,形成好氧層,膜的內(nèi)層溶解氧較少,易形成厭氧層,整個(gè)膜處于增長(zhǎng)、脫落和更新的生態(tài)系統(tǒng)。微生物的生長(zhǎng)代謝將污水中的有機(jī)物作營(yíng)養(yǎng),從而使污染物得到降解。正常生物膜厚2~3mm。218.3生物濾池????生物濾池由濾料、池
3、壁、池底排水系統(tǒng)、上部布水系統(tǒng)組成。8.3.1構(gòu)造 1、濾料的要求 (1)比表面要大(2)孔率高(3)質(zhì)材強(qiáng)度高(4)穩(wěn)定(5)價(jià)廉 2、池壁的功能 構(gòu)筑物主體,起支撐作用?! ?、池底通風(fēng)系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)、支承滲水結(jié)構(gòu) 4、布水系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)布水器8.3.2負(fù)荷1、水力負(fù)荷 單位面積濾池或單位體積濾料每天所能處理的廢水量,一般由灑水強(qiáng)度和BOD負(fù)荷確定?! ∷Ρ砻尕?fù)荷? 水力體積負(fù)荷 2、BOD負(fù)荷 單位時(shí)間供給單位體積濾料的BOD量 21 城市污水極限值 分低負(fù)荷(0.15~0.3)和高負(fù)荷(0.8~1.2)生物濾池3、責(zé)物負(fù)荷
4、 單位濾料每天所能承受毒物的量 生物濾池的凈化效率 So——原水濃度 Se——二次沉淀池出水濃度 以上1、2、3可作為綜合衡量生物濾池工作性能的三個(gè)重要指標(biāo),它們之間的關(guān)系: 8.3.3生物濾池的類型及運(yùn)行系統(tǒng)1、生物濾池的類型 ?。?)普通生物濾池水力負(fù)荷;BOD負(fù)荷 ?。?)高負(fù)荷生物濾池水力負(fù)荷;BOD負(fù)荷 ?。?)超負(fù)荷生物濾池21塔式生物濾池 2、生物濾池的運(yùn)行系統(tǒng)?(1)單級(jí)直流系統(tǒng)適用于低負(fù)荷8.3.421回流 優(yōu)點(diǎn): ?。?)增大水力負(fù)荷,促進(jìn)生物膜的更新代謝。形成良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng); ?。?)廢水得到
5、稀釋,降低基質(zhì)濃度,防止堵塞; (3)有利于連續(xù)接種促進(jìn)生物膜生長(zhǎng); (4)提高DO,防止濾池滋生蚊蠅; ?。?)水量大可使用旋轉(zhuǎn)布水器。 缺點(diǎn): ?。?)縮短廢水在池中停留時(shí)間; ?。?)灑水量增大,降低生物膜吸附有機(jī)物的速度; ?。?)回流水中積累難降解物質(zhì); (4)降低水溫?! 』亓魑锪虾馑悖▎渭?jí)回流比r) So——入流廢水濃度,Se——出流廢水濃度 Q——廢水量,rQ——回流量,——混合水BOD濃度 根據(jù)城市污水處理運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),,代入物料平衡式可得: 若去除率為90%,則, 所以,即回流比為3.5?! 「?/p>
6、負(fù)荷回流比參見(jiàn)P132,表8-2 高負(fù)荷與低負(fù)荷生物濾池的比較: BOD負(fù)荷高的濾池,有機(jī)物氧化分解程度低,因?yàn)楦哓?fù)荷有機(jī)物濃度高而氧化不充分,污泥量多而不穩(wěn)定,出水DO低,沒(méi)有或很少硝酸鹽存在,因?yàn)橛袡C(jī)物中的蛋白質(zhì)只能轉(zhuǎn)化至21,未來(lái)得及轉(zhuǎn)化成硝酸鹽。 BOD負(fù)荷低的生物濾池,有機(jī)物濃度低,氧化分解程度高,污泥量少而穩(wěn)定,出水中有較高的DO,濾池中硝化菌得到繁殖,被轉(zhuǎn)化成。8.3.5耗氧與供氧1、生物膜量 普通生物濾池的生物膜污泥量為4.5~7;高負(fù)荷生物濾池的生物膜污泥量為3.3~6.5。 好氧層的厚度2mm,2mm以上為厭氧層。2、生物膜的耗氧量(
7、)(A) --每濾料每天去除的量() --表示每kgBOD完全降解所需的氧量,城市污水=1.46左右 --單位重量活性物膜的自身氧化需氧量系數(shù),其值為0.18kg/kg·pf·d --單位體積濾料上的活性生物膜量(21)3、生物濾池的供氧量 普通生物濾池是靠自然通風(fēng)方式供氧,曝氣生物濾池(接觸氧化)才是采取曝氣方式供氧。濾池的空氣阻力愈小通氣量也愈大?! 〕貎?nèi)溫度>池外溫度,池內(nèi)氣流由下朝上 池內(nèi)溫度<池外溫度,池內(nèi)氣流由上朝下 空氣流動(dòng)速度u=0.075△T-0.15(m/min) △T--溫度差(B)需氧量的估算 氧化1kg耗氧1kg,需氧量
8、與空氣相關(guān)