废水处理好氧-生物膜法概要.pptx

环 境 生 物 技 术 第六章 污水的好氧生物处理 —生物膜法 生物膜法是依靠固着于固体介质表面的微生物来净化有机物的，因而这种方法亦称为生物过滤法。 污水中的有机污染物作为营养物质，被生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到增值。 生物膜法是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术；与活性污泥法一样，生物膜法主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物，同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力； 一、生物膜法的概念 真 菌 藻类 原生 动物 后生 动物 一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫 细菌（好氧、 厌氧、兼性） 生物膜的组成 二、生物膜法的净化机理 生物膜 的形成 生物膜的构造与净化机理 生物膜的 更新脱落 1.生物膜的形成 起支撑作用、供微生物附着生长的载体物质：在生物滤池中称为滤料；在接触氧化工艺中称为填料；在好氧生物流化床中称为载体；转盘 供微生物生长所需的营养物质，即废水中的有机物、N、P以及其它营养物质； 作为接种的微生物 2.生物膜的构造与净化机理 (1) 生物膜的形成： 含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动，一定时间后，微生物会附着在填料表面而增殖和生长，形成一层薄的生物膜。 (2) 生物膜的成熟： 在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。 生物膜从开始形成到成熟，一般需要30天左右(城市污水，20?C) 生物膜的构造与净化机理 生物膜由好氧层和厌氧层两层组成。好氧层的厚度一般在2mm左右，有机物的降解主要是在好氧层内进行。 厌氧膜的出现： 生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态；② 成熟的生物膜一般都由厌氧膜和好氧膜组成。 厌氧膜的加厚： 厌氧的代谢产物增多，导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏；② 气态产物的不断逸出，减弱了生物膜在填料上的附着能力；③ 成为老化生物膜，其净化功能较差，且易于脱落。 生物膜的更新： 老化膜脱落，新生生物膜又会生长起来；② 新生生物膜的净化功能较强。 3.生物膜的更新与脱落 附着水层内的有机物大多已被氧化，其浓度比滤池进水的有机物浓度低很多； 由于浓度差的作用，有机物会从污水中转移到附着水层中去，进而被微生物膜所吸附。同时，空气中的氧在溶入污水后，进入生物膜，在此条件下，微生物对有机物进行氧化分解和同化合成； 微生物的代谢产物通过附着水层进入流动水层，并随其排走，CO2及厌氧层分解产物从水层逸出进入空气中，循环往复，使污水得到净化。 4.生物膜法的主要特点 反应器内微生物浓度高 单位容积反应器内的微生物量可达活性污泥法的5~20倍，不会出现污泥膨胀现象。 剩余污泥产量低 生物膜中食物链较长，剩余污泥产量低，一般比活性污泥处理系统少1/4左右。 适应冲击负荷变化能力强 微生物主要固着于填料的表面，微生物量比活性污泥法要高得多，具有较强的冲击负荷适应能力，适用于高浓度难降解的工业废水。生物膜反应器可以处理BOD5低于50~60mg/L（该浓度活性污泥效果不好）的进水，可将BOD5降至5~10mg/L。 同时存在硝化和反硝化过程： 操作管理简单，费用较低，生物膜反应器适合世代时间长的硝化细菌生长，而且其中固着生长的微生物使硝化细菌和反硝化细菌各有其适合生长的环境。因而，生物膜法反应器内部，也会同时存在硝化和反硝化过程。 生物滤池、转盘等生物膜法采用自然通风功能，装置不会出现泡沫，操作稳定性较好。 氨氧化细菌（AOB）和古菌（AOA） 氨氧化是硝化反应的第一步，将NH4+氧化成NO2-，是海洋生态系统中氮素循环的限速步骤。 三、生物膜法的主要影响因素 温度 pH 水力负荷 溶解氧 填料类型及特征 生物膜量及活性 有毒物质 营养物质 温度 好氧微生物的适宜温度范围是10-35℃，一般水温低于10℃对生物处理的净化效果将产生不利影响。 水力负荷 水力负荷的大小直接关系到污水在反应器中与载体上生物膜的接触时间。水力负荷愈小，污水与生物膜接触时间愈长，处理效果愈好。水力负荷的大小在控制生物膜厚度、改善传质方面也有一定的作用。 pH 对好氧微生物来说，pH在6.5-8.5之间较为适宜，微生物对pH值的波动十分敏感。 溶解氧（DO） 如果溶氧不足，好氧微生物的活性受到影响，使得污水中的有机物质氧化不彻底，导致生物膜恶化变质，发臭发黑，处理效果显著下降。溶解氧一般以4mg/L左右为宜，一般不低于2mg/L。 填料类型及特征 载体的表面属性包括比