污水的好氧生物处理生物膜法.pptx

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1、一、生物处理法 生物处理是利用微生物能很强地分解氧化有机物的功能，并采取一定的生物处理是利用微生物能很强地分解氧化有机物的功能，并采取一定的人工措施，创造出一种可控制的环境，使微生物大量生长、繁殖，以提高人工措施，创造出一种可控制的环境，使微生物大量生长、繁殖，以提高其分解氧化有机物效率的一种废水处理方法。其分解氧化有机物效率的一种废水处理方法。第1页/共89页二、生化处理方法的发展沿革 1、好氧生物法的发展沿革、好氧生物法的发展沿革(1)活性污泥法的发展沿革活性污泥法的发展沿革(2)生物膜法的发展沿革生物膜法的发展沿革 2、厌氧生化法的发展沿革、厌氧生化法的发展沿革 3、好氧法与厌氧法的组合

2、工艺、好氧法与厌氧法的组合工艺 第2页/共89页13-2 生物膜法概述生物膜法概述 第3页/共89页二、生物膜法分类三、生物膜法基本原理一、生物膜法的发展沿革 本节内容概要第4页/共89页一、生物膜法的发展沿革 生物膜法是污水生物处理主要技术之一，它与活性污泥法并列，既是生物膜法是污水生物处理主要技术之一，它与活性污泥法并列，既是古老的、又是发展中的污水好氧生物处理技术古老的、又是发展中的污水好氧生物处理技术。第5页/共89页 1893年，英国将污水在粗滤料上喷洒进行净化试验取得了良好年，英国将污水在粗滤料上喷洒进行净化试验取得了良好的净化效果，第一个生物膜法处理设施（生物滤池）开始问世的净化

3、效果，第一个生物膜法处理设施（生物滤池）开始问世，1900年后开始付诸污水处理实践。第6页/共89页 50年代年代，在德国德国建造了塔式生物滤池塔式生物滤池。60年代出现生物转盘。年代出现生物转盘。70年代初期，出现了生物流化床年代初期，出现了生物流化床。生物活性炭法是近年来发展起来的一种生物活性炭法是近年来发展起来的一种新型水处理工艺新型水处理工艺。第7页/共89页二、生物膜法分类 按生物膜与废水的接触方式按生物膜与废水的接触方式不同不同，可分为填充式填充式和浸渍式浸渍式2类。第8页/共89页(1)(1)填充式生物膜法填充式生物膜法 废水与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

4、物膜接废水与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：触，典型设备有：生物滤池生物滤池生物转盘生物转盘第9页/共89页(2)(2)浸渍式生物膜法浸渍式生物膜法 生物膜载体完全浸没在水中，通过鼓风曝气供氧。生物膜载体完全浸没在水中，通过鼓风曝气供氧。生物接触氧化法生物接触氧化法生物流化床生物流化床载体固定载体固定载体流化载体流化第10页/共89页三、生物膜法基本原理1 1、基本原理、基本原理 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物氧化氧化，使废水获得，使废水获得净化净化，

5、同时，生物膜内微生物不断生长与繁殖。，同时，生物膜内微生物不断生长与繁殖。第11页/共89页2 2、生物膜在载体上的生长过程、生物膜在载体上的生长过程 当有机废水或由活性污泥悬浮液培养而成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，的接种液流过载体时，水中的悬浮物及微生水中的悬浮物及微生物被物被吸附于吸附于固相表面上，其中的微生物利用固相表面上，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一层粘液状的生物膜。这层生物膜具有生物。这层生物膜具有生物化学活性，又进一步吸附、分解废水中呈悬化学活性，又进一步吸附、分解废水中

6、呈悬浮、胶体和溶解状态的污染物。浮、胶体和溶解状态的污染物。第12页/共89页3 3、供氧、供氧 在填充式生物膜法设备中常采用在填充式生物膜法设备中常采用自然通风自然通风或或强制自然通风强制自然通风供氧。氧透入生物膜的深供氧。氧透入生物膜的深度取决于它在膜中的扩散系数，固度取决于它在膜中的扩散系数，固-液界面液界面处氧的浓度和膜内微生物的氧利用率。处氧的浓度和膜内微生物的氧利用率。第13页/共89页4 4、生物膜中物质传递过程、生物膜中物质传递过程 由于生物膜的吸附作用，由于生物膜的吸附作用，在膜的表面存在一个很薄的在膜的表面存在一个很薄的水层水层(附着水层附着水层)。废水流过。废水流过生物膜

7、时，有机物经附着水生物膜时，有机物经附着水层向膜内层向膜内扩散扩散。膜内微生物。膜内微生物在氧的参加下对有机物进行在氧的参加下对有机物进行分解分解和机体和机体新陈代谢新陈代谢。代谢。代谢产物沿底物扩散相反的方向，产物沿底物扩散相反的方向，从生物膜传递返回水相和空从生物膜传递返回水相和空气中。气中。第14页/共89页5 5、微生物膜的更新、微生物膜的更新(1)(1)厌氧膜的厌氧膜的出现出现 生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处将转变为内部深处将转变为厌氧状态厌氧状态；成熟的生物膜一般都由厌氧膜和好氧膜成熟的生物膜一般都由厌氧膜和好氧膜组成；组成；好氧膜是有

8、机物降解的主要场所，一般好氧膜是有机物降解的主要场所，一般厚度为厚度为2mm2mm。第15页/共89页 厌氧的代谢产物增多厌氧的代谢产物增多，导致厌氧膜与好，导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏；氧膜之间的平衡被破坏；(2)(2)厌氧膜的厌氧膜的加厚加厚 成为老化生物膜，其净化功能较差，且成为老化生物膜，其净化功能较差，且易于脱落易于脱落。气态产物的不断气态产物的不断逸出逸出，减弱了生物膜在，减弱了生物膜在填料上的附着能力；填料上的附着能力；第16页/共89页(3)(3)生物膜的生物膜的更新更新 老化膜脱落，新生生物膜又会生长起来老化膜脱落，新生生物膜又会生长起来；新生生物膜的净化功能较强。新生

9、生物膜的净化功能较强。第17页/共89页6 6、好氧生物膜的结构、好氧生物膜的结构 微生物相是分层的。若把生物滤池分上、中、微生物相是分层的。若把生物滤池分上、中、下三层，则：下三层，则：中层微生物除得到废水中的营养外，还有上层微生物的微生物除得到废水中的营养外，还有上层微生物的代谢产物，代谢产物，微生物的种类比上层稍多微生物的种类比上层稍多，有菌胶团、球衣菌、，有菌胶团、球衣菌、鞭毛虫、变形虫、豆形虫、肾形虫等。鞭毛虫、变形虫、豆形虫、肾形虫等。上层营养物浓度高，生长的大多是细菌，还有少量鞭毛虫。营养物浓度高，生长的大多是细菌，还有少量鞭毛虫。下层因有机物浓度低，低分子的有机物较多，其微生物

10、因有机物浓度低，低分子的有机物较多，其微生物种类更多，除菌胶团、球衣菌外，还有以钟虫为主的固着种类更多，除菌胶团、球衣菌外，还有以钟虫为主的固着型纤毛虫和少数游泳型纤毛虫。型纤毛虫和少数游泳型纤毛虫。第18页/共89页13-3 生物滤池生物滤池 第19页/共89页一、生物滤池简介 生物滤池是最早的生物膜法反应池生物滤池是最早的生物膜法反应池。生物滤池中，废水通过布水器均匀地分布在滤池表面，滤池中填满了石子等填料(一般称之为滤料)，废水沿着滤料的空隙从上向下流动到池底，通过集水沟、排水渠，流出池外。第20页/共89页二、生物滤池的分类 2、生物滤池的分类、生物滤池的分类 1、负荷率、负荷率 第2

11、1页/共89页(1)水力负荷水力负荷(2)有机负荷有机负荷(3)毒物负荷毒物负荷 单位面积的滤池单位面积的滤池或单位体积的滤料或单位体积的滤料每天处理的废水量。每天处理的废水量。第22页/共89页水力表面负荷水力表面负荷qF 水力体积负荷水力体积负荷qV(1)水力负荷水力负荷(2)有机负荷率有机负荷率(3)毒物负荷毒物负荷 第23页/共89页 单位时间供给单位体积滤料的BOD量，以N表示，单位kg(BOD5)/m3(滤料)d。(1)水力负荷水力负荷(2)有机负荷率有机负荷率(3)毒物负荷毒物负荷 第24页/共89页 为了达到处理目的，有机负荷率不能超过生物膜的分解能力。为了达到处理目的，有机负

12、荷率不能超过生物膜的分解能力。第25页/共89页 单位滤料每天承受的毒物量，以N1表示，单位为kg(毒物)/m3(滤料)d。(1)水力负荷水力负荷(2)有机负荷率有机负荷率(3)毒物负荷毒物负荷 第26页/共89页生物滤池类型 BODBOD5 5负荷率负荷率/kg/kg/(m(m3 3d)d)水力负荷率水力负荷率/mm3 3/(m/(m2 2d)d)处理效率处理效率/%/%低负荷滤池低负荷滤池 0.150.30 13 8595 回流式回流式 1.2 1030 7590 塔滤塔滤 1.03.0 80200 6585 表表13-1 13-1 城市污水生物滤池的负荷率城市污水生物滤池的负荷率 第27

13、页/共89页2、生物滤池的分类 根据设备型式不同分为：普通生物滤池普通生物滤池、塔式生物滤池塔式生物滤池。根据承受废水负荷大小分为：低负荷生物滤池低负荷生物滤池(普通生物滤池)、高高负荷生物滤池负荷生物滤池。第28页/共89页三、构造 普通生物滤池和塔式生物滤池的构造，主要组成部分都是：滤料滤料、池壁池壁、池底池底、布水系统布水系统和排水系统排水系统等5部分组成。第29页/共89页第30页/共89页(1)(1)滤料滤料 滤料是普通生物滤池的主体，应该具有滤料是普通生物滤池的主体，应该具有_、_、_、_、_、_等条件。等条件。机械强度高机械强度高耐腐蚀耐腐蚀抗冰冻抗冰冻比表面积大比表面积大孔隙率

14、大孔隙率大适合就地取材适合就地取材第31页/共89页 这些填料的特点是：这些填料的特点是：比表面积大比表面积大(达达100100340m340m2 2/m/m3 3)；孔隙率高孔隙率高(可达可达9090)，从而大大改善，从而大大改善膜生长及通风条件，使处理能力大大提高；膜生长及通风条件，使处理能力大大提高；材质材质轻而强度高；轻而强度高；物理化学稳定，对微生物的增殖无物理化学稳定，对微生物的增殖无危害作用；危害作用；价廉，取材方便。价廉，取材方便。生物滤池过去常用拳状滤料，如碎石、卵石、炉生物滤池过去常用拳状滤料，如碎石、卵石、炉渣、焦炭等。上世纪渣、焦炭等。上世纪6060年代中期后，生物滤池

15、多用年代中期后，生物滤池多用聚氯乙烯聚氯乙烯、聚乙烯聚乙烯、聚苯乙烯聚苯乙烯、聚酰胺聚酰胺等加工成等加工成波波纹板纹板，蜂窝管蜂窝管、环状环状及及空圆柱空圆柱等复合式滤料。等复合式滤料。第32页/共89页(2)(2)池壁池壁 生物滤池池壁作用：生物滤池池壁作用：围挡滤料围挡滤料，防止污水飞溅防止污水飞溅，防止风力对池表面均匀布水的影响防止风力对池表面均匀布水的影响。一些滤池的池。一些滤池的池壁上带有许多空洞，用以促进滤层内部通风。壁上带有许多空洞，用以促进滤层内部通风。第33页/共89页(3)(3)池底池底 池底包括池底包括支承渗水结构支承渗水结构、底部空间底部空间、排水系统排水系统、排水口排

16、水口和和通风口通风口等。等。底部空间的作用是底部空间的作用是通风和布气通风和布气。对于面积较大的滤池，底部空间应适当加高一。对于面积较大的滤池，底部空间应适当加高一些，以增大通风量，并使气流均匀地进入滤料层。些，以增大通风量，并使气流均匀地进入滤料层。第34页/共89页(4)(4)布水系统布水系统 布水装置设在填料层的上方，用以均匀喷洒废水。布水装置设在填料层的上方，用以均匀喷洒废水。其作用是其作用是在规定的表面负荷下，将废水均匀分配到整在规定的表面负荷下，将废水均匀分配到整个滤池表面上个滤池表面上。早期使用的布水装置是间歇喷淋式的。早期使用的布水装置是间歇喷淋式的。目前广泛采用的连续式布水装

17、置是目前广泛采用的连续式布水装置是旋转布水器旋转布水器。第35页/共89页 旋转布水器适用于圆形或多边形生物滤池，主要由旋转布水器适用于圆形或多边形生物滤池，主要由进水竖进水竖管管和可转动的和可转动的布水横管布水横管组成，固定的竖管通过轴承和配水短管组成，固定的竖管通过轴承和配水短管联系，配水短管连接布水横管，并一起旋转。为使每孔的洒水联系，配水短管连接布水横管，并一起旋转。为使每孔的洒水服务面积相等，靠近池中心的孔间距应较大，靠近池边的孔间服务面积相等，靠近池中心的孔间距应较大，靠近池边的孔间距应较小。当布水孔向外喷水时，在反作用力推动下布水横管距应较小。当布水孔向外喷水时，在反作用力推动下

18、布水横管旋转。旋转。布水横管一布水横管一般为般为2 24 4根，横根，横管中心高出滤层管中心高出滤层表面表面0.150.150.25m0.25m，横管沿，横管沿一侧的水平方向一侧的水平方向开设有直径开设有直径101015mm15mm的布水孔。的布水孔。第36页/共89页(5)(5)排水系统排水系统 包括：包括：池子底面池子底面及及开设于其上的沟开设于其上的沟渠渠。作用作用：排除废水，排除废水，支承滤料，保证支承滤料，保证通风。通风。第37页/共89页四、生物滤池基本流程 生物滤池系统基本上由：生物滤池系统基本上由：初沉池初沉池、生物滤池生物滤池、二沉池二沉池组合而成，组合而成，其组合型式有其组

19、合型式有单级运行系统单级运行系统和和多级运行系统多级运行系统。第38页/共89页 在普通生物滤池的基础上，发展出了在普通生物滤池的基础上，发展出了交替式二级生物滤池交替式二级生物滤池、回流回流式式一级一级生物滤池生物滤池和和回流式回流式二级二级生物滤池等生物滤池等。第39页/共89页(1)交替式二级生物滤池 滤池串联工作，污水经初滤池串联工作，污水经初沉淀后，进入生物滤池沉淀后，进入生物滤池(I)(I)（一级滤池），然后经中沉（一级滤池），然后经中沉淀后泵入生物滤池淀后泵入生物滤池()()（二（二级滤池），再经二次沉淀后级滤池），再经二次沉淀后排放。一级滤池排放。一级滤池(I)(I)生物膜逐生

20、物膜逐渐增厚，即将被堵塞时改作渐增厚，即将被堵塞时改作二级滤池，而将原二级滤池二级滤池，而将原二级滤池()()改成一级滤池。如此交改成一级滤池。如此交替循环，以保证系统的正常替循环，以保证系统的正常运行。运行。第40页/共89页 交替式二级生物滤池中的滤池交替式二级生物滤池中的滤池(I)(I)和和()()为两个完全相同的普通生物为两个完全相同的普通生物滤池或高负荷生物滤池，交替式运行的总负荷率比并联运行提高滤池或高负荷生物滤池，交替式运行的总负荷率比并联运行提高2 23 3倍。倍。二级生物滤池处理效果好，处理城市污水的二级生物滤池处理效果好，处理城市污水的BODBOD5 5去除率可达去除率可达

21、9090以上。以上。第41页/共89页(2)回流式生物滤池初沉池初沉池生物生物滤池滤池二沉池二沉池出水回流出水回流出水出水进水进水剩余污泥剩余污泥a初沉池初沉池生物生物滤池滤池二沉池二沉池出水回流出水回流出水出水进水进水剩余污泥剩余污泥bc出水回流出水回流1初沉池初沉池一级一级滤池滤池 进水进水二级二级滤池滤池 二沉池二沉池出水出水出水回流出水回流2d出水回流出水回流1初沉池初沉池一级一级滤池滤池 进水进水二级二级滤池滤池 二沉池二沉池出水出水出水回流出水回流2 回流式生物滤回流式生物滤池法有一级和二池法有一级和二级串联级串联2 2种流程。种流程。图中，按图中，按(a)(a)、(b)(b)、(

22、c)(c)、(d)(d)顺序，顺序，去除效率去除效率依次升高依次升高。第42页/共89页(2)回流式生物滤池初沉池初沉池生物生物滤池滤池二沉池二沉池出水回流出水回流出水出水进水进水剩余污泥剩余污泥a初沉池初沉池生物生物滤池滤池二沉池二沉池出水回流出水回流出水出水进水进水剩余污泥剩余污泥bc出水回流出水回流1初沉池初沉池一级一级滤池滤池 进水进水二级二级滤池滤池 二沉池二沉池出水出水出水回流出水回流2d出水回流出水回流1初沉池初沉池一级一级滤池滤池 进水进水二级二级滤池滤池 二沉池二沉池出水出水出水回流出水回流2 回回流流式式生生物物滤滤池池是是高高负负荷荷生生物物滤滤池池。当当污污水水浓浓度度

23、不不太太高高时时，应应采采用用图图(a)(a)、(b)(b)所所示示的的一一级级流流程程；有有机机浓浓度度高高，或或出出水水要要求求高高时时，宜宜采采用用(c)(c)、(d)(d)所所示示的的二二级流程。级流程。由由于于二二级级流流程程投投资资运运行行费费用用高高，目目前前未未得得到到广泛应用。广泛应用。第43页/共89页(3)塔式生物滤池 塔式生物滤池是负荷很高的高负荷生物滤池法，一般为单级，塔式生物滤池是负荷很高的高负荷生物滤池法，一般为单级，不设回流。塔式生物滤池分级进水的有机负荷率比单级进水高。不设回流。塔式生物滤池分级进水的有机负荷率比单级进水高。第44页/共89页五、影响生物滤池性

24、能的主要因素 2、负荷率、负荷率 1、滤池高度、滤池高度3、回流、回流 4、供氧、供氧 第45页/共89页1、滤池高度、滤池高度 滤池的上层和下层相比，生物膜量、微生物种类和去滤池的上层和下层相比，生物膜量、微生物种类和去除有机物的速率均不相同。除有机物的速率均不相同。滤床上层，污水中有机物浓度较高，微生物繁殖速率滤床上层，污水中有机物浓度较高，微生物繁殖速率高，以细菌为主，生物膜量较多，有机物去除速率较高。高，以细菌为主，生物膜量较多，有机物去除速率较高。随着滤床深度增加，微生物从低级趋向高级，种类逐渐增随着滤床深度增加，微生物从低级趋向高级，种类逐渐增多，生物膜量由多到少。有机物去除率沿池

25、深方向呈指数多，生物膜量由多到少。有机物去除率沿池深方向呈指数形式下降。形式下降。研究表明，生物滤池的处理效率，在一定条件下是随研究表明，生物滤池的处理效率，在一定条件下是随着滤床高度增加而增加，在滤池高度超过某一数值后，处着滤床高度增加而增加，在滤池高度超过某一数值后，处理效率的提高是微不足道，不经济的。理效率的提高是微不足道，不经济的。第46页/共89页2、负荷率、负荷率 在在其其他他条条件件不不变变的的情情况况下下，有有机机负负荷荷率率高高，降降解解速速度度快快，去去除除率率低低，出出水水水水质质变变差差，生生物物膜膜增增殖殖快快，易易堵堵塞塞，但滤池体积变小，投资运行费用降低。但滤池体

26、积变小，投资运行费用降低。水力负荷在低值范围内增大时，有机负荷也随之增大，水力负荷在低值范围内增大时，有机负荷也随之增大，生物膜增厚，去除率下降，但仍能保持在较高水平；冲刷生物膜增厚，去除率下降，但仍能保持在较高水平；冲刷作用虽增大，但仍然很小。水力负荷提高到一定程度后，作用虽增大，但仍然很小。水力负荷提高到一定程度后，水力冲刷作用大大加强，增殖的生物膜被及时冲刷脱落，水力冲刷作用大大加强，增殖的生物膜被及时冲刷脱落，即使进水浓度较高也不易发生堵塞。但此时由于接触时间即使进水浓度较高也不易发生堵塞。但此时由于接触时间缩短，处理效率显著下降，出水水质变差。缩短，处理效率显著下降，出水水质变差。第

27、47页/共89页3、回流、回流回流对生物滤池的有利影响回流对生物滤池的有利影响 不利影响不利影响 第48页/共89页回流对生物滤池的有利影响回流对生物滤池的有利影响 (1)(1)促使生物膜脱落：回流使水力负荷加大，冲刷作用增强，生促使生物膜脱落：回流使水力负荷加大，冲刷作用增强，生物膜被冲刷脱落，即使有机负荷率较高也不会发生堵塞。物膜被冲刷脱落，即使有机负荷率较高也不会发生堵塞。(2)(2)改善卫生状况：提高水力负荷率，可防止灰蝇生长和恶臭。改善卫生状况：提高水力负荷率，可防止灰蝇生长和恶臭。(3)(3)改善进水水质：回流水中含改善进水水质：回流水中含DODO和营养元素，能提高进水的和营养元素

28、，能提高进水的DODO浓度，补充营养，稀释有毒物质，改善进水水质。浓度，补充营养，稀释有毒物质，改善进水水质。(4)(4)稳定进水：回流可缓冲原污水水质水量的变化，稳定进水。稳定进水：回流可缓冲原污水水质水量的变化，稳定进水。(5)(5)增加滤床生物量：回流水含微生物，使滤池不断接种，生物增加滤床生物量：回流水含微生物，使滤池不断接种，生物量增加，去除效率得到提高。量增加，去除效率得到提高。第49页/共89页不利影响不利影响 （1 1）缩短废水在滤池中的停留时间；）缩短废水在滤池中的停留时间；（2 2）降低生物膜吸附有机物的速度；）降低生物膜吸附有机物的速度；（3 3）回流水中难降解的物质会产

29、生积）回流水中难降解的物质会产生积 累，冬天滤池中水温降低等。累，冬天滤池中水温降低等。第50页/共89页4、供氧、供氧 生物滤池一般靠自然通风供氧。生物滤池一般靠自然通风供氧。影响自然通风效果的主要因素是滤池内影响自然通风效果的主要因素是滤池内外的气温差和滤层高度。温差越大，滤床的外的气温差和滤层高度。温差越大，滤床的气流阻力越小，通风量越大。滤床越高，抽气流阻力越小，通风量越大。滤床越高，抽风效果越好。一般，自然通风即可满足生化风效果越好。一般，自然通风即可满足生化反应的需要。反应的需要。第51页/共89页 自然通风能否满足生化反应的需要，自然通风能否满足生化反应的需要，还与进水有机物浓度

30、有关。有机物浓度还与进水有机物浓度有关。有机物浓度低时，需氧量小，自然通风能满足要求；低时，需氧量小，自然通风能满足要求；有机物浓度高时，需氧量大，易出现供有机物浓度高时，需氧量大，易出现供氧不足。为此，常控制氧不足。为此，常控制BODBOD5 5400mg/L400mg/L。若若BODBOD5 5400 mg/L400 mg/L，则用回流水稀释冲，则用回流水稀释冲刷生物膜，补充溶解氧或采用强制通风。刷生物膜，补充溶解氧或采用强制通风。第52页/共89页六、生物滤池的设计 生物滤池的功能设计一般包括：生物滤池的功能设计一般包括：滤池类型和流程选择；滤池类型和流程选择；滤池个数滤池个数和滤池尺寸

31、的确定；和滤池尺寸的确定；二次沉淀池的形式、个数和工艺尺寸的确定；二次沉淀池的形式、个数和工艺尺寸的确定；布水设备计算。布水设备计算。第53页/共89页13-4 生物转盘生物转盘 第54页/共89页一、生物转盘构造与流程 生物转盘出现于生物转盘出现于2020世纪世纪6060年代，第一套半生产性装年代，第一套半生产性装置于置于19541954年在原西德海尔布隆污水厂建成。年在原西德海尔布隆污水厂建成。生物转盘的净水机理与生物滤池相同，但其生物转盘的净水机理与生物滤池相同，但其构造却构造却完全不一样完全不一样。第55页/共89页1 1、构造、构造(1)(1)盘片盘片(2)(2)氧化槽氧化槽(3)(

32、3)转轴转轴(4)(4)驱动装置驱动装置第56页/共89页(1)(1)盘片盘片 盘片可用盘片可用聚氯乙烯聚氯乙烯、聚乙聚乙烯烯、泡沫聚苯乙烯泡沫聚苯乙烯、玻璃钢玻璃钢、铝合金铝合金或其他材料制成。或其他材料制成。盘片可以是盘片可以是平板平板，也可以，也可以是是点波波纹板点波波纹板等形式，也有等形式，也有用平板和波纹板组合。用平板和波纹板组合。要求质轻、高强、耐腐、要求质轻、高强、耐腐、不易变形不易变形和比表面大等。和比表面大等。转盘直径一般为转盘直径一般为2 23m3m，目前也有增大到目前也有增大到4.0m4.0m的。的。第57页/共89页(2)(2)氧化槽氧化槽 可用钢板制作，也可用钢板制作

33、，也可采用钢筋混凝土或可采用钢筋混凝土或砖砌。砖砌。第58页/共89页(3)(3)转轴转轴 一般采用碳钢，一般采用碳钢，轴长一般应控制在轴长一般应控制在0.50.50.6m0.6m，有时可，有时可达达7 78m8m。第59页/共89页(4)(4)驱动装置驱动装置 包括包括动力设备动力设备和和减减速装置速装置2 2部分。部分。动力设备分为动力设备分为电力电力机械传动机械传动、空气传动空气传动及及水力传动水力传动等。国内一般等。国内一般采用电动和气动。采用电动和气动。第60页/共89页 第61页/共89页2 2、生物转盘工艺流程与组合、生物转盘工艺流程与组合 (1)(1)生物转盘为主体生物转盘为主

34、体的工艺流程的工艺流程 以去除以去除BODBOD为主要目的的工艺流程为主要目的的工艺流程 沉砂池沉淀池生生 物物 转转盘盘二 沉池出水废水第62页/共89页 与生物滤池与生物滤池相同，生物转相同，生物转盘也盘也无污泥回无污泥回流系统流系统，为了，为了稀释进水，可稀释进水，可考虑出水回流。考虑出水回流。但生物膜的冲但生物膜的冲刷不依靠水力刷不依靠水力负荷的增大，负荷的增大，而是通过控制而是通过控制一定的盘面转一定的盘面转速来达到。速来达到。第63页/共89页 实际应用中，布置形式可分为实际应用中，布置形式可分为单级单轴式单级单轴式，多级单轴式多级单轴式和和多级多轴式多级多轴式等几种。等几种。第6

35、4页/共89页 以深度处理（去除以深度处理（去除BODBOD、硝化、除磷、脱、硝化、除磷、脱氮）为目的的工艺流程氮）为目的的工艺流程 初沉池生物转盘生物转盘(BOD去除)生物转生物转盘盘(硝化)二 沉池生物转盘生物转盘(厌氧脱氮)生物转生物转盘盘(再曝气)终 沉池废水出水絮凝剂(除磷)甲醇第65页/共89页4 4、生物转盘的新进展、生物转盘的新进展 空气驱动的生物转盘空气驱动的生物转盘 第66页/共89页 与沉淀池合建的生物转盘与沉淀池合建的生物转盘 第67页/共89页 与曝气池合建的生物转盘与曝气池合建的生物转盘 第68页/共89页5 5、生物转盘的优缺点、生物转盘的优缺点 操操作作管管理理

36、简简便便，无无活活性性污污泥泥膨膨胀胀现现象象及及泡泡沫现象，无污泥回流系统，生产上易于控制沫现象，无污泥回流系统，生产上易于控制。剩剩余余污污泥泥量量小小，污污泥泥含含水水率率低低，沉沉淀淀速速度度大，易于沉淀分离和脱水干化大，易于沉淀分离和脱水干化。有有些些生生物物转转盘盘将将氧氧化化槽槽底底部部作作为为污污泥泥沉沉淀淀与与贮贮存用，从而省去二沉池。存用，从而省去二沉池。与与活活性性污污泥泥法法相相比比，生生物物转转盘盘在在使使用用上上具具有有以以下优点：下优点：第69页/共89页 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，一般耗电量在0.0240.03kWh/kgBOD

37、5。可采用多层布置，设备灵活性大，可节省占地面积。可处理高浓度废水，承受BOD5可达1000mg/L，耐冲击能力强。根据所需的处理程度，可进行多级串连，扩建方便。废水在氧化槽内停留时间短，一般在11.5h左右，处理效率高，BOD5去除率一般可达90以上。第70页/共89页与一般生物滤池相比，优点：与一般生物滤池相比，优点：无堵塞无堵塞现象。现象。生生物物膜膜与与废废水水接接触触均均匀匀，盘盘面面面面积积的的利利用用率高率高，无沟流无沟流现象。现象。废废水水与与生生物物膜膜接接触触时时间间较较长长，且且易易于于控控制制，处处理理程程度度比比高高负负荷荷滤滤池池和和塔塔式式滤滤池池高高。可可调调整

38、整转速改善接触条件和充氧能力。转速改善接触条件和充氧能力。同同一一般般低低负负荷荷滤滤池池相相比比，占占地地较较小小，如如采采用用多多层层布布置置，占占地地面面积积可可同同塔塔式式生生物物滤滤池池相相媲媲美。美。系统的系统的水头损失小，能耗省水头损失小，能耗省。第71页/共89页(2)(2)缺点缺点 盘材较贵，投资大。从造价考虑，盘材较贵，投资大。从造价考虑，生物转盘仅生物转盘仅适用于小水量低浓度的废水处理适用于小水量低浓度的废水处理。因为无通风设备，转盘的供氧依靠盘面的生物因为无通风设备，转盘的供氧依靠盘面的生物膜接触大气，这样，膜接触大气，这样，废水中挥发性物质将会产生污废水中挥发性物质将

39、会产生污染染。因此，生物转盘最好作为第二级生物处理装置。因此，生物转盘最好作为第二级生物处理装置。生物转盘的性能生物转盘的性能受环境气温及其他因素影响较受环境气温及其他因素影响较大大，所以，北方设置生物转盘时，一般置于室内，所以，北方设置生物转盘时，一般置于室内，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。加设雨棚，防止雨水淋洗，使生物膜脱落。第72页/共89页13-5 生物接触氧化法生物接触氧化法 第73页/共89页 生物接触氧化法是一种生物接触氧化法是一种介于活性污泥法介于活性污泥法与生物滤池之间与生物滤池之

40、间的生物膜法处理工艺。又称的生物膜法处理工艺。又称为接触曝气法或淹没式生物滤池。为接触曝气法或淹没式生物滤池。实际上是一个充满废水的生物滤池，并实际上是一个充满废水的生物滤池，并向池中进行曝气。生物膜生长在填料表面，向池中进行曝气。生物膜生长在填料表面，废水与附着在填料上的生物膜接触，在微生废水与附着在填料上的生物膜接触，在微生物作用下，使废水得到净化。物作用下，使废水得到净化。第74页/共89页第75页/共89页1 1、生物接触氧化池基本构造、生物接触氧化池基本构造 由由池体池体、填料填料、布水系统布水系统和和曝气系统曝气系统等组成；等组成；填料高度一般为填料高度一般为3.0m3.0m左右，

41、填料层上部水层高左右，填料层上部水层高约为约为0.5m0.5m，填料层下部布水区的高度一般为，填料层下部布水区的高度一般为0.50.51.5m1.5m之间。之间。第76页/共89页2 2、分类、分类 根据曝气装置与填料的相对位置，可以分为根据曝气装置与填料的相对位置，可以分为两大类两大类：(1)(1)曝气装置与填料分设：曝气装置与填料分设：(2)(2)曝气装置直接安设在填料底部：曝气装置直接安设在填料底部：第77页/共89页(1)(1)曝气装置与填料分设：曝气装置与填料分设：填料区填料区水流较稳定水流较稳定，有利于生物膜的生长，但，有利于生物膜的生长，但冲刷力冲刷力不够不够，生物膜不易脱落生物

42、膜不易脱落；可采用鼓风曝气或表面曝气装；可采用鼓风曝气或表面曝气装置；置；较适用于深度处理较适用于深度处理。第78页/共89页(2)(2)曝气装置直接安设在填料底部：曝气装置直接安设在填料底部：曝气装置多为鼓风曝气系统；可曝气装置多为鼓风曝气系统；可充分利充分利用池容用池容；填料间；填料间紊流激烈紊流激烈，生物膜更新快生物膜更新快，活性高活性高，不易堵塞不易堵塞；检修较困难检修较困难。第79页/共89页3 3、基本流程、基本流程 第80页/共89页4 4、生物接触氧化法优点、生物接触氧化法优点(1)(1)生物接触氧化池内的生物接触氧化池内的生物固体浓度生物固体浓度（101020g/L20g/L

43、）高高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷（可达（可达3.03.06.0kgBOD6.0kgBOD5 5/m/m3 3.d.d）；）；(2)(2)处理能力大、占地省处理能力大、占地省；(3)(3)对冲击负荷有对冲击负荷有较强的适应能力较强的适应能力，污泥生长量少污泥生长量少（略低于活性污泥法）；（略低于活性污泥法）；(4)(4)不发生污泥膨胀不发生污泥膨胀危害；危害；(5)(5)能能保证出水水质保证出水水质；(6)(6)不需污泥回流不需污泥回流。第81页/共89页5 5、缺点、缺点(1)(1)布气、布水不易均匀；布气、布水不易均匀；(2)(2)填

44、料价格昂贵，影响基建投资；填料价格昂贵，影响基建投资；(3)(3)使用不当时，硬性填料较易堵塞。使用不当时，硬性填料较易堵塞。第82页/共89页13-6 生物流化床生物流化床 第83页/共89页 生物流化床是使废水通过生物流化床是使废水通过流化的颗粒床流化的颗粒床，流化的颗粒表面生长有生物膜，流化的颗粒表面生长有生物膜，废水在流化床内同分散十分均匀的生物膜相接触而获得净化。废水在流化床内同分散十分均匀的生物膜相接触而获得净化。第84页/共89页1 1、载体颗粒流化原理、载体颗粒流化原理 载载体体颗颗粒粒的的流流化化，是是由由于于上上升升的的水水流流(或或水水流流与与气气流流)所所造造成成的的。

45、一一般般可可以有以下三种状态以有以下三种状态1)1)固定状态固定状态2)2)流化状态流化状态3)3)流失状态流失状态 第85页/共89页2 2、生物流化床的工艺类型、生物流化床的工艺类型 根据供氧方式、脱膜方式及床体结构等的不同，可分为根据供氧方式、脱膜方式及床体结构等的不同，可分为:两相生物流化床两相生物流化床三相生物流化床三相生物流化床 第86页/共89页 在流化床体外设置充氧设备在流化床体外设置充氧设备与脱膜装置，以为微生物充氧与脱膜装置，以为微生物充氧并脱除载体表面的生物膜。并脱除载体表面的生物膜。气、液、固三相直接在流化床体内气、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

46、和脱进行生化反应，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的搅动作用，使颗粒之间激烈摩擦而脱落。脱落。（两相两相）第87页/共89页3 3、生物流化床的优点及存在问题、生物流化床的优点及存在问题 生物生物固体固体浓度高浓度高(10(1020g/l)20g/l)，因此，因此容积负荷较高容积负荷较高(7(78kgBOD8kgBOD5 5/m/m3 3d d以上以上)，水力，水力停留时间停留时间可大大可大大缩短缩短，基建费用基建费用较小较小；无污泥膨胀无污泥膨胀或其它生物膜法中的或其它生物膜法中的滤料堵塞滤料堵塞；能适应不同浓度范围的废水，能能适应不同浓度范围的废水，能适应较大的冲击负荷适应较大的冲击负荷；由于容积负荷和床体高度较大，由于容积负荷和床体高度较大，占地面积较小占地面积较小；实际生产运行的经验较少，对于床体内的流动特征尚无实际生产运行的经验较少，对于床体内的流动特征尚无合适的模型描述，在进行放大设计时有一定的不确定性合适的模型描述，在进行放大设计时有一定的不确定性。第88页/共89页感谢您的观看！第89页/共89页