水污染控制工程第十三章生物膜法.ppt

这类流化床是在流化床体外设置充氧设备与脱膜装置，以对微生物充氧并脱除载体表面的生物膜。 以纯氧为氧源时，充氧后水中溶解氧可达30～40mg/L；以压缩空气为氧源时，水中溶解氧一般低于9mg/L。 当一次充氧不能提供足够的溶解氧时，可采用处理水回流循环。 回流比r可以根据氧量平衡计算来确定： 式中：ρsi、ρse——分别为进水和出水BOD5浓度，mg/L； Oi、Oe——分别为进水和出水的溶解氧浓度，mg/L； D——去除每千克BOD5所需的氧量,kg/kg,对于城市污水， D=1.2~1.4 kg / kg ； qv——废水水量,m3/d。 三相生物流化床 三相流化床设备较简单，操作亦较容易，此外，能耗也较二相流化床低。 三相生物流化床是气、液、固三相直接在流化床体内进行生化反应，不另设充氧设备和脱膜设备，载体表面的生物膜依靠气体的搅动作用，使颗粒之间剧烈摩擦而脱落。 三相生物流化床的设计应注意防止气泡在床内合并成大气泡而影响充氧效率。 充氧方式 减压释放空气充氧 射流曝气充氧 生物流化床的试验研究 生物流化床的优缺点 生物流化床的主要优点 滤床具有巨大的表面积容积负荷高，抗冲击负荷能力强 微生物活性强 传质效果好 生物流化床每单位体积表面积比其他生物膜大，单位床体的生物量很高（10～14g/L），传质速度快，废水一进入床内，很快被混合稀释。 对同类废水，在相同处理条件下，其生物膜的呼吸速率约为活性污泥的两倍，可见其反应速率快，微生物的活性较强。 由于载体颗粒在床体内处于剧烈运动状态，气－固－液界面不断更新，因此传质效果好，这有利于微生物随污染物的吸附和降解，加快了生化反应速率。 生物流化床的优缺点 生物流化床的主要缺点 防堵塞 曝气方法 进水配水系统的选用 生物颗粒流失 设备的磨损较固定床严重，载体颗粒在湍动过程种会被磨损变小。 设计时存在着生产放大方面的问题： 生物流化床的进展——载体的研究 生物流化床工作性能的提高，关键在于载体的革新 试验研究表明，这种工艺尤其适用于高浓度有机污水的预处理以及低BOD5值污水的处理，有较好的发展前景。 砂质载体虽耐磨但相对密度大（2.65左右），不易流化 颗粒活性炭不耐磨 空心塑料载体：密度略小于水而又耐磨的粒状或近于粒状（即体积小）的载体 滤池形式 比表面积/ （m2?m-3） 平均值 大致比值 备注 普通生物滤池 40~70 50 1 块状滤料，粒径平均8cm左右 生物转盘 100 100 2 以D=3.6m转盘为例 塔式生物滤池 100 160 3 以? 25蜂窝为例 生物流化床 1000 ~ 3000 2000 40 以粒径1~1.5mm砂粒为例 容积负荷率 工艺名称 普通生物滤池 生物转盘 塔式 滤池 接触 氧化池 普通 活性污泥法 纯氧曝气活性污泥法 生物 流化床 低负荷 高负荷 kg(BOD5).m -3.d-1 0.2 0.8 1.0 2.0 3.5 0.5 3.0 10.0 几种生物处理法容积负荷率的比较 几种生物滤床比表面积的比较 几种生物处理系统比表面积和负荷率的比较 聚乙烯蜂窝填料 半软性填料 半软性填料 弹性立体填料 软性纤维填料 软性、复合填料 组合填料 YHT型弹性生物的环填料 立体弹性填料 立体弹性填料 球形悬浮填料 生物填料框架 框架与生物填料 框架与生物填料 新型的三维立体网状填料 挂膜后的网状填料 反应区曝气系统的布置 牛腿与槽钢的布置 曝气装置安装 生 物 接 触 氧 化 池 的 设 计 计 算 1．生物接触氧化池的有效容积（即填料体积）V 式中：qv——平均日设计污水量，m3/d； ρs0 、ρse——分别为进水与出水的BOD5，mg/L； Nv——有机容积负荷率，kg ( BOD5)/ (m3·d)(城市污水可用1.0～1.8)。 2．生物接触氧化池的总面积A和座数n 式中：h0——填料高度，一般采用3.0m； A1——每座池子的面积, m2,一般25m2。 4.有效停留时间t 5.空气量D和空气管道系统计算 式中：D0——1m3污水所需气量，m3/m3 ，一般为15～20 m3/ m3 。 3.池深h 式中：h1——超高，0.5～0.6m； h2——填料层上水深，0.4～0.5m； h3——填料至池底的高度，0.5～1.5m。 第四节 生物流化床 流态化原理 美国Ecolotrol公司1973—1975年研制成功的HyFlo生物流化床 床层的三种状态 固定床阶段 流化床阶段