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1、第二章废水的好氧生物处理工程内容活性污泥法活性污泥法(原理和流程原理和流程)生物膜法 废水的生物处理概念：通过微生物的新陈代谢作用，将废水中的有机物的一部分转化为微生物的细胞物质，另一部分转化为比较稳定的化学物质（无机物或简单有机物）的方法生物处理方法分类好氧生物处理法主要依赖好氧菌和兼性厌氧菌好氧菌和兼性厌氧菌的生化作用来完成处理工艺的过程作用机理：在提供游离氧的前提下，以好氧在提供游离氧的前提下，以好氧微生物为主，使有机物降解的方法微生物为主，使有机物降解的方法特点：反应速度较快，所需反应时间较短，且在反应过程中，基本上没有什么臭气，较卫生，对BOD5浓度在600mg/L以下的废水较为适用
2、有机物的好氧处理有机污染物好氧微生物处理的一般途径有机污染物好氧微生物处理的一般途径 有机物的好氧处理相关指标的定义BOD5：五日生物耗氧量：五日生物耗氧量Biology Oxygen Demmand，指的是水中的微生物可以降解的有机物被降解后消耗的氧的量，但是生物完全降解有机物所需时间较长，为了规范和提高检测效率，国家规定以5日生物需氧量为说明水质的标准，也就是说用生物降解水中有机物5天所消耗的氧的总量 COD：Chemical Oxygen Demand，化学耗氧量，化学耗氧量，亦称“化学需氧量”，简称“耗氧量”，用化学氧化剂(如高锰酸钾、重铬酸钾)氧化水中需氧污染物质时所消耗的氧气量，常
3、以符号COD表示，计量单位为mgL，是评定水质污染程度的重要综合指标之一。COD的数值越大，则水体污染越严重。一般洁净饮用水的COD值为几至十几mgLBOD5/COD指标是5日生化耗氧量生化耗氧量与化学化学耗耗氧量氧量的比值，是污水可生化降解性的指标，可反映污水可生化降解性的功能。通常以BOD5/COD=0.3为污水可生化降解的下限 好氧分解对废水水质的要求 溶解氧溶解氧：废水中的溶解氧应在0.32mg/L之间，此时好氧菌和兼性菌都能进行好氧呼吸pH值值：对好氧的处理，pH值应在69之间温度温度：水温在2040之间最为合适微生物生长必须的营养微生物生长必须的营养：微生物生长所需的六大营养元素：
4、碳、氮、能源、生长因子(维生素)、无机盐(钾、钙、镁、铁等)、水好氧分解对废水水质的要求毒性物质毒性物质：多数重金属，如锌、铜、铅、铬等均含毒性，不利于微生物的成活。但如逐步提高有毒物质的浓度，则有可能在一定程度上，使其适应新环境，而提高处理效率进水有机物的浓度进水有机物的浓度：进水BOD5浓度一般在100600mg/L废水的可生化性废水的可生化性：废水的可生化性一般用BOD5/COD值表示。当BOD5/COD0.5，采用生物处理效果明显；BOD5/COD0.3，则不宜采用生物法处理好氧处理的种类及特征活性污泥法1913年在英国曼彻斯特建成第一座活性污泥试验工厂 依靠曝气池中悬浮流动着的活性污
5、泥来分解有机物活性污泥外观活性污泥的性质颜色以褐色为佳，黑色说明厌氧、白色说明无机物过多含水率99%具沉降性，比重略大于1(1.0021.006)絮体大小为0.020.2mm弱酸性(pH约为6.7)当进水改变时，对进水pH的变化有一定的承受能力固体物质的组成：l微生物(好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的专性厌氧微生物)l微生物内源代谢的残留物l吸附的原废水中难于生物降解的固体有机物 l无机物质活性污泥的性质有机物有机物7585%形成絮状体或绒粒是活性污泥净化功能最活跃的成分主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等特征：l绝大多数是好氧和兼
6、性化能异养型的原核细菌l在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能l具有很高的增殖速率，其世代时间仅为2030分钟l动胶杆菌具有将大量细菌结成为“菌胶团”的功能活性污泥中的微生物-细菌原生动物在活性污泥中大约为103个/ml以纤毛虫占多数纤毛虫以纤毛作为运动细胞器，纤毛在虫体表面有节律地顺序摆动，形成波状运动 0.1mm活性污泥中主要的原生动物种类钟虫小口钟虫草履虫盖纤虫肾形虫变形虫后生动物线虫轮虫在活性污泥中的个数在100个以下/ml游仆虫游仆虫 线虫线虫 变形虫变形虫 原(后)生动物作为“指示性生物”数数量量活性污泥的生物指标过度曝气时，易造成污泥老化，污泥呈灰白色；这时变形虫、轮虫大量出现
7、溶解氧不足时，耐低氧生物繁殖，细菌中主要有白色贝氏硫细菌、原生动物中有扭头虫属等污水有机物浓度极低时，轮虫等后生动物占据优势冲击负荷或毒物流人时，遁约虫急剧减少 和细菌相比，原生动物个体较大，借助显微镜观察，短时间内可以做出评价，具有快速简便的优点，当生物向不利的方向变化时，则可以及时采取措施，防止系统进一步恶化 活性污泥的净化反应过程以含于废水中的有机污染物为培养基，在有溶解氧的条件下，连续地培养活性污泥，再利用其吸附凝聚和氧化分解作用净化废水中的有机污染物包括三个阶段l吸附阶段吸附阶段l氧化阶段氧化阶段l絮凝体的形成与凝聚沉淀阶段絮凝体的形成与凝聚沉淀阶段活性污泥的净化反应过程吸附阶段吸附
8、阶段：污水中的污染物在与活性污泥微生物接触过程中，被由微生物形成的絮凝体吸附及粘连氧化阶段氧化阶段：在有氧条件下，微生物利用部分被吸附摄入体内的有机物为营养，合成细胞物质，另一部分有机物被分解代谢，并释放能量絮凝体的形成与凝聚沉淀阶段：絮凝体的形成与凝聚沉淀阶段：氧化阶段合成的菌体絮凝形成絮凝体，通过重力沉淀从水中分离出来，使水得到净化活性污泥的增殖规律活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增殖活性污泥的增殖曲线微微生生物物量量时间时间活性污泥的增殖曲线活性污泥的增殖曲线注意：1）间歇静态培养；2）底物是一次投加对数增殖期对
9、数增殖期减速增殖期减速增殖期内源呼吸期内源呼吸期氧利用速率曲线氧利用速率曲线微生物增殖曲线微生物增殖曲线BOD变化曲线变化曲线有关概念-F/M值在温度适宜、溶解氧充足、且不存在抑制物质的条件下活性污泥微生物的增殖速率主要取决于微生物与有机基质的相对数量，即有机基质(Food)与微生物(Microorganism)的比值，即F/M值F/M值是影响有机物去除速率、氧利用速率的重要因素。对数增殖期F/M值高(2.2)，有机物丰富，营养物质不是微生物增殖的控制因素微生物的增殖速率与有机基质浓度无关，仅由微生物本身特有的最小世代时间所控制，即只受微生物自身生理机能的限制微生物以最高速率对有机物进行摄取，
10、以最高速率增殖，合成新细胞活性污泥具有高的能量水平，微生物的活动能力很强，污泥质地松散，不易形成较好的絮凝体，沉淀性能不佳活性污泥的代谢速率极高，需氧量大减速增长期F/M值下降到一定水平后，有机物的浓度成为微生物增殖的控制因素微生物的增殖速率与残存的有机物呈正比有机底物的降解速率开始下降微生物的增殖速率逐渐下降，直至最终下降为零，但活性污泥的量仍持续增长并最终达到最高絮凝体开始形成，活性污泥的凝聚、吸附以及沉淀性能均较好出水水质有较大改善，且整个系统运行稳定内源呼吸期内源呼吸的速率在本期之初首次超过了合成速率，从整体上来说，活性污泥的量在减少，最终所有的活细胞将消亡，而仅残留下内源呼吸的残留物
11、，而这些物质多是难于降解的细胞壁等污泥的无机化程度较高，沉降性能良好，但凝聚性较差；有机物基本消耗殆尽，处理水质良好活性污泥的性能指标固体物质l活细胞Mal微生物内源代谢的残留物Mel由原废水夹入，难以生物降解的有机物Mil由原废水夹入，附着在活性污泥上的无机物质Mii混合液悬浮固体浓度（MLSS）MLSS=Ma+Me+Mi+Mii 单位：mg/L 或 g/m3活性污泥的性能指标混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）MLVSS=Ma+Me+Mi 单位：mg/L 或 g/m3在条件一定时，较稳定；对于处理城市污水的活性污泥系统，一般为0.750.85活性污泥的性能指标污泥沉降比（SV）定义：将曝
12、气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示功能：能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀正常范围：2030%SV的的测定测定0min15min30minSV=40%活性污泥的性能指标污泥体积指数（SVI）定义：曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g干污泥所形成的污泥体积，(ml/g)功能：能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀正常范围：50150 ml/g（处理城市污水时）活性污泥系统有效运行的基本条件废水中含有足够的可溶
13、性易降解有机物混合液含有足够的溶解氧活性污泥在池内呈悬浮状态活性污泥连续回流，剩余污泥及时排放，维持曝气池内稳定的活性污泥浓度进水中不含有对微生物有毒有害的物质活性污泥运行的影响因素及其控制 溶解氧（OD）供氧不足供氧不足溶解氧浓度过低微生物代谢受阻净化功能下降易于滋生丝状菌产生污泥膨胀现象在曝气池出口处的混合液中的溶解氧保持在2mg/L左右溶解氧浓度过高溶解氧浓度过高氧的利用效率降低增加动力费用最适温度：15352030，效果好，活动旺盛15，35，效果，活动弱5，45，效果很差活性污泥运行的影响因素及其控制 水温营养物质各种营养物质比例要适宜营养物质的浓度要适中碳源：组成生物细胞的主要物质
14、，对碳源的需求量较大，一般BOD5100mg/L氮源：组成细胞的重要元素，其需要按BOD:N=100:5考虑盐类：必不可少l主要的无机盐类P：按BOD5:N:P=100:5:1考虑，它是微生物需要量最多的无机元素，约占全部无机盐元素的50%还有K、Ca、F e、S无机元素l微量无机元素对于生活污水，BOD5:N:P的比值为100:5:1，但经沉淀池处理后，其BOD5:N:P=100:20:25活性污泥运行的影响因素及其控制 最适pH介于6.58.5之间低于4.5：原生动物消失，丝状菌占优势高于9.0，微生物的代谢受抑制活性污泥运行的影响因素及其控制 pH有毒和有抑制物质有机负荷率有机负荷率（B
15、OD污泥负荷）F/M：表示曝气池内单位质量的活性污泥在单位时间内承受的有机基质的量。kg/(kgd)主要是重金属，H2S、CN、酚等，当超过一定浓度时，就破坏细胞结构，抑制代谢活性污泥法的工艺流程活性污泥法通常是由曝气池、沉淀池、污泥回活性污泥法通常是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成流和剩余污泥排除系统所组成活性污泥系统的主要组成曝曝气气池池：反应的主体，有机物被降解，微生物得以增殖二二次次沉沉淀淀池池：泥水分离，保证出水水质；浓缩污泥，保证污泥回流，维持曝气池内的污泥浓度。回回流流系系统统：维持曝气池内的污泥浓度；回流比的改变，可调整曝气池的运行工况剩剩余余污污泥泥：去除有
16、机物的途径之一；维持系统的稳定运行供氧系统供氧系统：为微生物提供溶解氧初沉池曝气池二沉池曝气的作用：曝气的作用：向液相供给溶解氧，并起搅拌和混合作用空气扩散装置曝气系统由加压设曝气系统由加压设备（鼓风机）、空备（鼓风机）、空气扩散装置和管道气扩散装置和管道三部分组成。空气三部分组成。空气以气泡的形式扩散以气泡的形式扩散到混合液，使气泡到混合液，使气泡中的氧迅速转移到中的氧迅速转移到液相供微生物需要液相供微生物需要并搅拌混合液并搅拌混合液鼓风曝气鼓风曝气机械曝气是以装机械曝气是以装在曝气池水面的在曝气池水面的表面曝气机的快表面曝气机的快速转动，进行表速转动，进行表面充氧面充氧机械曝气机械曝气传统
17、活性污泥法传统活性污泥法(又称推流式活性污泥法又称推流式活性污泥法)活性污泥系统的主要运行方式特征：有机物的吸附与代谢在一个曝气池中连续进行活性污泥经历了一个生长周期：对数增长期减速增长期内源呼吸期。经历了吸附与代谢二个阶段有机物由多少，耗氧量由大小池首往往供氧不足，后段供氧过剩，池前段DO(溶解氧)浓度较低，沿池长逐渐增高优点：BOD5去除率可达90%-95%适于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水对污水处理程度比较灵活，可根据要求进行调节缺点：不适应冲击负荷和有毒物质(因为是推流式，进入池中的污水和回流污泥在理论上不与池中原有的混合液混合，所以水质的变化对活性污泥影响较大)溶解氧的供求矛盾
18、，前段供氧不足，后段供氧过剩，在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象活性污泥系统的主要运行方式传统活性污泥法传统活性污泥法(又称推流式活性污泥法又称推流式活性污泥法)完全混合活性污泥法原污水、回流污泥在刚进入曝气池时立即和池中原有的混合液充分混合，因此整个池内混合液均匀一致。此工艺运行较稳定，受水质波动冲击影响较小 优点和缺点：池内水质均匀一致，各点相同池内需氧均匀，动力消耗小于推流式微生物对有机物的降解动力低，易产生污泥膨胀；处理水水质较差 完全混合活性污泥法特征：可以方便地通过对F/M的调节，使反应器内的有机物降解反应控制在最佳状态进水一进入曝气池，就立即被大量混合液所稀释，所以对冲击
19、负荷有一定的抵抗能力适合于处理较高浓度的有机工业废水主要种类：a.合建式完全混合曝气法(又叫曝气沉淀法)b.分建式完全混合式曝气池 合建式完全混合曝气法合建式曝气池（曝气沉淀池）曝气区：相当于曝气池，以表面曝气器曝气充氧导流区：曝气后的混合液经此区进入澄清区澄清区：混合液在此区进行泥水分离，上清液溢流到水槽排出，沉淀下来的污泥沉降到沉淀区后一部分在水流和压差作用下回流到曝气区，另一部分则作为剩余污泥排放 分建式完全混合式曝气池分建式完全混合池的曝气池和沉淀池在空间上分开靠很多均匀分布于进水槽上沿的锯齿口进水，这样可以使进水能立即和池中原有混合液瞬间完全混合 阶段曝气活性污泥法(又称多点进水法)
20、特点分段多点进水，负荷分布均匀，均化了需氧量，避免了前段供氧不足，后段供氧过剩的缺点废水分段注入，提高了曝气池对冲击负荷的适应能力吸附-再生活性污泥法(又称生物吸附法或接触稳定法)特点有机污染物去除过程的两个阶段即吸附阶段和降解阶段在空间上分开，使这两个反应在不同的反应器中进行 吸附时间较短(3060min)，吸附池池容较小，节省基建费用，再生池只对回流污泥再生具有一定的耐冲击负荷的能力，当吸附池的活性污泥遭到破坏时，可由再生池的污泥予以补充处理效果低于普通活性污泥法不宜处理溶解性有机物较多的污水延时曝气活性污泥法又称完全氧化法有机负荷率非常低，延长曝气时间到13d，使微生物处于内源呼吸阶段。
21、污水中有机物全部用于微生物能量代谢，转化为二氧化碳，不产生剩余污泥或只产生很少的剩余污泥此工艺可以认为是污水好氧处理和污泥好氧消化同时处理处理出水出水水质稳定性较好，对废水冲击负荷有较强的适应性缺点是池容大、曝气时间长，占地面积大；建设费用和运行费用高高负荷活性污泥法特点：有机负荷率高，曝气时间短，对废水的处理效果较低在系统和曝气池的构造等方面与传统法相同纯氧曝气活性污泥法特点：纯氧中氧的分压比空气约高5倍，纯氧曝气可大大提高氧的转移效率氧的转移率可提高到80-90%，而一般的鼓风曝气仅为525%左右可使曝气池内活性污泥浓度高达40007000mg/l，能够大大提高曝气池的容积负荷剩余污泥产量
22、少，SVI值也低，污泥膨胀较少发生其它活性污泥法浅层低压曝气深水曝气深井曝气活性污泥法运行中常见的问题-污泥膨胀正常的活性污泥沉降性能良好，其污泥体积指数SVI在50150之间。由于某种原因导致活性污泥比重减轻，SVI值不断增加，在沉淀池沉淀不下来，导致出水水质变差和污泥流失，这种现这种现象称之为污泥膨胀象称之为污泥膨胀 种类l丝状菌膨胀丝状菌膨胀:由于丝状菌大量繁殖，菌丝体相互交织，使污泥内部结构松散，同时菌丝体伸出污泥外相互接触架桥，支撑着污泥絮凝体，使污泥体积膨胀，密度变小，难于沉降 l非丝状菌膨胀非丝状菌膨胀:由于积累了大量的高黏度亲水性多糖物质，从而结合了大量的水分子，结合水可占污泥
23、干重的350(正常的恬性污泥结合水为污泥千重的90左右)。大量的结合水使活性污泥容重减轻，不易沉降，体积膨胀。这种活性污泥膨胀不是由于大量的丝状菌存在，所以叫非丝状菌膨胀，又叫结合水膨胀或高黏性膨胀 污泥膨胀污泥膨胀的解决方法投加适量的絮凝剂，增加活性污泥的比重投加适量的絮凝剂，增加活性污泥的比重 比较常用的絮凝剂有三氯化铁、明矾和硅藻土等，有时候也投加适量的厌氧消化污泥来改善活性污泥的沉降性能投加化学药剂，杀灭丝状菌投加化学药剂，杀灭丝状菌 由于丝状菌具有比非丝状菌更大的比表面积，对化学药剂的接触面积更大，所以丝状菌对化学药剂更敏感，因此投加适量的化学药剂可以达到杀死丝状菌而又不伤害非丝状菌
24、的目的。常用的化学药剂有漂白粉、二氧化氯和液氯 当进水浓度大，出水水质差时，加强曝气提高供氧量当进水浓度大，出水水质差时，加强曝气提高供氧量活性污泥法运行中常见的问题-污泥上浮(了解)污泥脱氮上浮污泥脱氮上浮：活性污泥上氮气吸附多时，由于比重降低，污泥随气体浮上水面污泥腐化上浮污泥腐化上浮：污泥由于缺氧而腐化（厌氧分解），产生大量甲烷及二氧化碳气体附着在污泥上，使污泥比重变小而上浮，上浮的污泥发黑发臭解决方法：解决方法：及时排泥、减少曝气池进水量污泥上浮活性污泥法运行中常见的问题-污泥的致密与减少(了解)产生原因：产生原因：污泥失去活性解决方法：解决方法：投加营养料；缩短曝气时间或减少曝气量；
25、调整回流比和污泥排放量；防止污泥上浮，提高沉淀效果活性污泥法运行中常见的问题-泡沫问题(了解)产生原因：产生原因：当废水中含有合成洗涤剂及其它起泡物质时，就会在曝气池表面形成大量泡沫。它会隔绝空气与水接触，吸附大量活性污泥固体，影响环境卫生解决方法解决方法：在曝气池上安装喷洒管网，用压力水（处理后的废水或自来水）喷洒，打破泡沫；定时投加除沫剂（如机油、煤油等）以破除泡沫泡沫问题泡沫问题泡沫问题泡沫问题生物膜法-构造及其对有机物的降解构造及其对有机物的降解（生物膜净化机理）微生物附着在特定的载体表面上形成独特的微生物群体结构并以固着方式生长时形成生物膜。当污水流经生物膜表面时，污水中的有机物被微
26、生物所吸附、吸收和降解生物膜附着与增长生物膜附着与增长l生物膜培养（挂膜）l生物膜的形成l生物膜的增长（与活性污泥相似）有机物的净化过程：有机物的净化过程：l从液相扩散到生物膜表面-吸附-进入到生物膜内部-分解氧化代谢产物扩散出生物膜的脱落生物膜的脱落（厌氧厚度的增加，膜的老化，逸出气体）生物膜组成与微生物生物膜组成与微生物：细菌、真菌、原生动物、后生动物稳定的生态体系 生物膜法的原理是，生物膜生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，首先吸附附着水层有机物，由好氧层的好氧菌将其分解，由好氧层的好氧菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜流
27、动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目此往复以达到净化污水的目的的 生物膜自滤料向外可分为厌气层、好气层、附着水层、运动水层生物膜的形成当污水流经填料时，有部分微生物会附着在填料上，并在填料表面大量繁殖，逐渐形成一层滑腻的黏液状膜这层膜不断增生加厚，产生分层现象，表层中的微生物主要为好氧微生物，内层处于厌氧状态，其微生物组成主要为厌氧微生物，即为成熟的生物膜当生物膜增加到一定厚度时，生物膜所吸附的营养物质在外层就已利用完全，难于传递到内层，此时内层微生物得不到充分的营养而进入内源代谢，不再分泌黏液质，因而失去黏附能力在厌氧代谢产生的气泡扰
28、动和水力剪切力作用下，过厚的生物膜会自动脱落载体。滤料表面会重新长出新的生物膜 生物膜处理法的主要特征生物膜处理法的主要特征 微生物种类多样化：（没有强烈搅拌，泥龄长）l自养菌、异样菌l增殖快、增殖慢l藻类、原生动物、后生动物l类型广泛、种属繁多、食物链长生物的食物链长 l 细菌-藻类-原生动物-后生动物l长食物链使得生物膜法污泥产量低于活性污泥法长食物链使得生物膜法污泥产量低于活性污泥法1/4能够存在世代时间长的微生物：硝化菌、反硝化菌l生物膜法具有反硝化脱氮的功能生物膜法具有反硝化脱氮的功能工艺设计上分成多段（级），形成不同的微生物优势种属分布l 生物膜法有利于微生物代谢功能的充分发挥生物
29、膜法有利于微生物代谢功能的充分发挥 和活性污泥法相比，生物膜法的特点生物膜抗水质变化冲击能力较强生物相多样化，各种微生物的联合作用有利于大分子和难降解物质的降解生物膜法比活性污泥法的剩余污泥量要少可以承受较高的有机负荷优点：具有无污泥膨胀现象，运行管理方便，动力消耗少等缺点：填料及其支撑结构的一次性投资较大，填料容易堵塞等生物膜法基本流程生物膜法基本流程废水经初次沉淀池后进入生物膜反应器在生物膜反应器中经生物氧化去除有机物后，再通过二次沉淀池出水初次沉淀池的作用是预先去除废水中的悬浮物，防止生物膜反应器受大块物质的堵塞二次沉淀池的作用是去除从填料上脱落入废水的生物膜生物膜的含水率比活性污泥小，
30、污泥沉淀速度较大，二次沉淀池容积较小由于生物固着生长，不需要回流接种，一般生物过滤中无二次沉淀池污泥回流。但是，为了稀释原废水和保证对滤料层的冲刷，高负荷滤池及塔式生物滤池常采用出水回流 生物膜法反应器类型 非浸没式 生物膜暴露于空气中，主要有普通生物滤池和塔式生物滤池交替浸没式 生物膜交替浸没于水中和暴露于空气中，主要有生物转盘和生物转筒完全浸没式 生物膜完全浸没于水中，靠人工鼓风提供氧气。主要有生物接触氧化池生物滤池生物滤池由滤床、布水系统和排水系统等三部分组成生物滤池的构造-滤床滤床由滤料组成。滤料是挂膜介质，对生物滤池的工作效能影响极大对滤料的基本要求是：空隙率高，有巨大的比表面积，有
31、一定的机械强度、化学性质稳定，粒径适中、有足够大的孔隙率，使生物膜能随水通过孔隙流到池底、易通风，价格便宜、就地取材、便于运输 滤料的工作高度即滤床高度跟滤料种类和性质有密切关系，普通滤池的滤床高度在2m左右，塔式生物滤池的工作高度可以达到10m 滤料的形状滤料形状滤料形状块状块状板状板状天然块状滤料天然块状滤料人工块状滤料人工块状滤料木板、纸板和塑料板木板、纸板和塑料板纤维状纤维状碎石、矿渣、碎砖、焦碳等碎石、矿渣、碎砖、焦碳等陶瓷环陶瓷环软性塑料填料软性塑料填料布水系统作用是使污水能均匀地分布到整个滤床表面上有两种类型：固定式喷嘴布水器和移动布水器 排水系统位于滤床下面，收集由滤床处理的污
32、水和老化后从滤料上脱落下来的生物膜由排水假底、集水沟和排水总渠组成 排水系统的作用收集滤床流出的污水与生物膜保证通风支撑滤料生物滤池的种类根据设备型式不同分为普通生物滤池和塔式生物滤池 根据承受废水负荷大小分为低负荷生物滤池（普通生物滤池）和高负荷生物滤池 低负荷生物滤池承受的废水负荷低，占地面大，水流的冲刷能力小，容易引起滤层堵塞，影响滤池通风，有些滤池还出现池面积水，生长灰蝇处理效率高、出水常常已进入硝化阶段，出水夹带的固体物量小，无机化程度高，沉降性好目前，这类滤池极少采用 高负荷生物滤池构造基本上与低负荷生物滤池相同，但所采用的滤料粒径和厚度都较大由于负荷较高，水力冲刷能力强，滤料表面
33、积累的生物膜量不大，不易形成堵塞，工作过程中老化生物膜连续排出，无机化程度较低由于负荷大，处理程度较低，池内不出现消化占地面积较小，卫生条件较好，比较适宜于浓度和流量变化较大的废水处理 处理水回流的优点处理水回流的优点：增大水力负荷，促进生物膜的脱落，防止滤池堵塞；稀释进水，降低有机负荷，防止浓度冲击；可向生物滤池连续接种，促进生物膜生长；增加进水的溶解氧，减少臭味；防止滤池孳生蚊蝇缺点是缺点是：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，以及冬天使池中水温降低等 高负荷生物滤池影响生物滤池的因素-滤池高度滤池高度有机物的去除效果随滤床深度的增
34、加而提高，去除速率随深度的增加而降低是影响生物滤池性能的主要参数，通常分有机负荷和水力负荷两种l有机负荷指单位时间供给单位体积滤料的有机物量 l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）有机负荷高的生物滤池，生物膜增长快，需要较高的水力负荷影响生物滤池的因素-负荷影响生物滤池的因素-处理水回流 三种情况下应考虑出水回流：l进水有机物浓度较高（如COD400mg/L）；l水量很小，无法维持水力负荷在最小经验值以上时；l废水中某种污染物在高浓度时可能抑制微生物生长 影响生物滤池的因素-供氧 影响滤池自然通风的因素l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
35、愈小（亦即滤料粒径大、孔隙大）、通风量也就愈大 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COD400500mg/L时，则出现供氧不足，生物膜好氧层厚度较小，故需采用回流稀释或机械通风等措施，以保证滤池供氧充足 生物转盘法生物转盘法净水机理和生物滤池相同，但其构造不同构造：构造：由固定在一根轴上的许多间距很小的圆盘或多角形盘片组成，在电机带动下，盘片组在水槽内缓慢转动，废水在槽内流过、水流方向与转轴垂直处理过程：处理过程：盘片作为生物膜的载体，当生物膜处于浸没状态时，废水有机物被生物膜吸附，而当它处于水面以上时，大气的氧向生物膜传递，生物膜内所吸附的有机
36、物氧化分解，生物膜恢复活性。这样，生物转盘每转动一圈即完成一个吸附-氧化的周期。由于转盘旋转及水滴挟带氧气，所以氧化槽也被充氧，起一定的氧化作用。增厚的生物膜在盘面转动时形成的剪切力作用下，从盘面剥落下来，悬浮在氧化槽的液相中，并随废水流入二次沉淀池进行分离。二次沉淀池排出的上清液即为处理后的废水，沉泥作为剩余污泥排入污泥处理系统 生物接触氧化法指污水在曝气条件下以一定的流速流经装有填料的滤池，使污水与填料上的生物膜接触得以净化从生物膜固定和污水流动来看，生物接触氧化法类似生物膜法，而从污水流经曝气池和采用曝气系统来看则又类似于活性污泥法，所以接触氧化法兼有生物膜法和活性污泥法的特点 生物接触氧化池由池体、填料、布水系统和曝气系统等组成 生物接触氧化法的构造池体的作用是容纳被处理水和设置填料及曝气系统 填料是生物膜的载体，同时对水流和气泡起阻挡、切割和混合作用，增加气泡和污水的接触面积和接触时间布水系统 曝气系统，一般采用鼓风曝气供氧 思考题活性污泥法处理废水的原理是什么？它的增值曲线包括哪几个时期？BOD5和COD分别代表什么？两者比值的大小为什么可以作为判断污水是否可采用生物处理的指标？活性污泥法的主要运行方式有哪几种？试比较其中两种方法的异同？生物膜法的原理是什么？与活性污泥法有什么区别？