水处理第十三讲.ppt

第十三讲 生物膜法 （1）挂膜——污水流经滤料，污水和细菌附着在滤料表面，有机物被分解形成生物膜并逐渐成熟，这一起始阶段常称为：挂膜 * * 主要内容 概述 生物滤池 生物转盘 生物接触氧化法 生物流化床 13.1 概述 生物膜法与活性污泥法平行发展的一种污水处理技术; 方法实质：微生物附着在滤料或某些载体上，并在其上形成膜状生物污泥-----生物膜 生物膜法的历史及发展：古老又在不断发展中的处理技术，1865年德国科学家发现生物过滤作用；1893年英国将污水喷洒在粗滤料上，作为生物膜反应器的生物滤池问世；20世纪20—30年代建造了许多生物膜反应器；40—50年代生物滤池逐渐被活性污泥取代的趋势；70年代新的反应器以独特的优势受关注。 生物膜法的类型及主要技术现状: 固定床、流动床 生物转盘：用于硝化、反硝化的研究取得进展 生物接触氧化：1971年日本首创，进20年得到广泛应用 生物流化床：70年代初期在美国和日本得到研究与应用 微孔膜生物反应器：近几年人们关注的革新的生物膜反应器 复合式生物膜反应器：序批式膜生物反应器 　 13.1.1 生物膜的构造与净化机理 1、构造 图1 生物膜的构造(剖面图) 　（3）生物膜成熟标志——真正生态系组成及对有机物的降解 功能都达到了平衡状态 （4）生物膜生长阶段——潜伏期、生长期 　（5）形成的厌氧、好氧层 2、净化有机物机理 （3）多种物质的传递过程： 　　　　 空气 ?流动水层?附着水层?生物膜?微生物呼吸 污染物?由流动水层?附着水层?生物膜?生物降解 　　　　　　　　H2O?附着水层?流动水层 　　　 CO2 、H2S、NH3?水层?溢入空气中 微生物代谢产物 （2）生物膜特性——高度亲水的物质，同时也是微生物高度 密集的物质 （1）生物膜表面积大，能大量吸附水中有机物 　 （2）有机物降解是在生物膜表层0.1-2mm的好氧生物膜内进行 （4）厌氧层与好氧层的关系 厌氧层不厚时，与好氧层平衡，稳定 厌氧层增厚时，代谢产物高于好氧层 （5）理想生物膜法的状况——减缓老化，避免厌氧层过分生长，加快好氧层更新，不使膜集中脱落。 13.1.2 生物膜处理法的主要特征 1、微生物相方面的特征 （1）微生物的多样化 生物相——生物膜上生物的种类，数量及其生活状态的概括。 细菌、真菌||·微型动物||滤池蝇?具有抑制生物膜的过速增长的功能 线虫 ?具有较好生物膜，促进其脱落的功能　　　　　　　　　　　　　　　 （2）生物的食物链长 　 生物膜上的食物链要长于活性污泥?污泥量少于活性污泥系统 （3）能够存活世代时间长的微生物 　　 　SRT与HRT无关（Nitrosomonas μ:0.21 d-1）(Nitrobacter, μ:1.12 d-1) （4）分段运行与优势菌种 分多段运行，每段繁衍与本段水质相适应的微生物 2、处理工艺方面的特征 （1）对水质、水量变动有较强的适应性 一段时间中断进水，对生物膜也不会有致命影响，通水后易恢复 （2）污泥沉淀性良好 ?无机成分高，比重较大 ?厌氧层过厚时，水的澄清度下降 （3）能够处理低浓度废水 ?活性污泥：不适合处理低浓度的污水，若BOD长期低于 〈50-60mg/l，会影响污泥絮体的形成 。 ? 生物膜：20-30mg/L时，能降解到5-10mg/l （4）易于维护运行，节能，动力费用低 　 　 13.2 生物滤池 13.2.1 概述 1、以土壤自净原理为根据，在污水灌溉的实践基础上发展起来 2、需要有预处理及二沉池 3、早期生物滤池（普通生物滤池） 水量负荷低，（1-4m3/m2.d）；BOD负荷0.1-0.4kg/m3.d 4、高负荷生物滤池 水量负荷，40m3/m3?d；BOD负荷0.5-2.5kg/m3?d 5、塔式生物滤池 径高比1：6～1：8，H=26米，解决占地问题； 水量80-200m3/m2.d．BOD负荷2-3 kg/m3.d 　 13.2.2 普通生物滤池 1、构造 （1）池体 ?池壁有孔和无孔之分 ?高出滤池0.9-1.5M （2）滤料 ?质坚，稳定性好　?适于生物膜附着 　?适于污水的流动　 ?有较高的比表面积?有较大的孔隙比　 ?就地取材 2、适用范围与优缺点 （