[生物学]07 生物膜法.ppt

第七章 废水好氧生物处理工艺(2) ——生物膜法 第一节 生物膜法的基本原理 第二节 生物滤池 第三节 生物转盘 第四节 生物接触氧化法 第五节 好氧生物流化床 第一节 生物膜法的基本原理 什么是“生物膜”？ 附着生长在固体状材料表面的由多种微生物形成的膜状生物聚集体。 1、生物膜的形成 前提条件： 载体——填料或称滤料； 营养物质——有机物、N、P及其它，由污水提供； 微生物——由污水自行提供，或接种； 形成过程：含有营养物质和接种微生物的污水在填料表面流动，经过一定时间后，污水中的微生物会在填料表面附着增殖和生长，形成一层薄的生物膜。 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。 成熟所需时间：在20?C下处理城市污水时，生物膜从开始形成到成熟，一般需要30天左右。 2、生物膜结构示意图 3、生物膜的脱落与更新 厌氧膜的加厚： ①生物膜处于老化状态，净化功能变弱，易于脱落。 ②厌氧代谢产物增多，减弱生物膜的附着能力； ③破坏厌氧膜与好氧膜之间的平衡； 生物膜的更新： ①老化膜脱落，新生膜会重新生长； ②新生膜具有更强的净化功能。 什么是“生物膜法”？ 定义：以生物膜作为去除废水中污染物的主体的工艺，通称为生物膜法工艺； 又称固定膜法，是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术； 起源：土壤自净过程的人工化和强化； 处理对象：废水中溶解性和胶体状的有机物及氮素污染物； 如：生活污水或城市废水；以及某些工业废水； 分类： 生物滤池； 生物转盘； 生物接触氧化工艺； 生物流化床;等 1、生物膜法的运行原则 减缓生物膜的老化进程； 控制厌氧膜的厚度； 加快好氧膜的更新； 控制使生物膜不集中脱落。 2、生物膜法的主要特点 （1）微生物方面的特征：本质特征 1)、微生物种类多样化；? 2)、生物膜上微生物的食物链较长； 3)、能够存活世代时间较长的微生物 微生物种类多样化 生物膜和活性污泥中微生物种类与数量的比较 ? (2)工艺运行特征 1)、适应性强（对水质、水量等的变化）； 2)、剩余污泥的沉降性能良好，易于分离； 3)、能够处理低浓度污水——原因？； 4)、易于维护运行，运行费用少。 第二节 生物滤池工艺 一、基本概念 是在污水灌溉的实践基础上发展起来的人工生物处理法； 1893年，英国，1900年开始应用； 普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池、曝气生物滤池等。 1、基本结构 2、工艺流程 二、生物滤池的构造 滤床： 池壁 滤料 布水装置 排水系统 二、生物滤池的构造 1、池体：围护 池体形式： 方形或矩形——上世纪30、40年代以前多是； 多边形或圆形——旋转布水器的出现； 池壁形式：带有孔洞或不带孔洞 超高要求：池壁高于滤料0.5m。 其它考虑：防冻、采暖、防蝇等 二、生物滤池的构造 2、滤料 滤料是生物膜赖以生长的基础，其特点有： 比表面积大，有利于微生物的附着； 水力条件好：能使废水以液膜状均匀分布于其表面； 空隙率大，使脱落的生物膜能随水流到池底，同时保证通风良好； 化学稳定性好：适于生物膜形成与粘附，且应该既不被微生物分解，又不抑制微生物的生长； 有较好的机械强度，不易变形和破碎。 普通生物滤池的滤料： 实心拳状滤料，如碎石、卵石、炉渣等； 工作层：滤料粒径为25?40mm， 承托层：滤料粒径为70?100mm； 同层滤料尽量均匀，以保证空隙率； 滤料粒径越小，比表面积越大，处理能力可以提高； 但滤料粒径过小，空隙率降低，易堵塞； 一般，滤料空隙率为45%左右时，其比表面积约为65?100m2/m3。 高负荷生物滤池的滤料： 滤料粒径较大，一般为40?100mm， 工作层：40?70mm， 承托层：70?100mm， 空隙率较高，可防堵塞和提高通风能力； ?卵石、石英砂、花岗岩等？？； ?塑料滤料： 多用聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等制成； 形状有波纹板式、斜管式和蜂窝式等。 特点：质轻、强度高、耐腐蚀、比表面积和空隙率都较大。 缺点：造价较高，初期投资较大。 高负荷生物滤池的滤料： 塔式生物滤池的滤料： ?多采用质轻、比表面积大和空隙率高的人工合成滤料； ?比表面积为100?220 m2