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废水生物处理第1页/共54页 第三章 废水的生物处理第三节 生物膜法一、生物膜法的基本原理(一)生物膜的形成和结构 ★ 生物膜法主要是用于处理溶解性有机物。 ★ 生物膜废水处理技术的关键是形成性能良好的生物膜。第2页/共53页第2页/共54页 第三章 废水的生物处理第三节 生物膜法一、生物膜法的基本原理(一)生物膜的形成和结构 当废水中含有足够数量的有机营养物、微量元素及溶解氧时，微生物在作为载体的填料表面生长繁殖。 微生物可以在其自身通过代谢途径产生的胶质粘膜内活动，使微生物的数量不断增长，并使其从载体表面向外伸展。好氧层的形成由好氧微生物和兼性微生物组成，由于吸收营养和溶解氧比较容易，微生物生长繁殖迅速，其厚度一般为2mm左右 好氧层的特征第3页/共53页第3页/共54页 第三章 废水的生物处理第三节 生物膜法一、生物膜法的基本原理(一)生物膜的形成和结构 由于微生物的不断繁殖增长，生物膜的厚度不断增加，当膜厚增到一定程度后，在氧不能透入的膜内侧深部即转变为厌氧状态。厌氧层的形成内部和载体接触的部分，由于营养物质和溶解氧的不足，微生物的生长繁殖受到限制，好氧微生物难以存活，兼性微生物转为厌氧代谢方式，而某些厌氧微生物却恢复了活性，厌氧层在生物膜达到一定厚度时才出现 厌氧层的特征状态良好的生物膜是细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物及固体杂质等构成的生态系统。 第4页/共53页第4页/共54页 第三章 废水的生物处理第三节 生物膜法一、生物膜法的基本原理(二)生物膜法的基本流程初沉池生物膜反应器进水回流排泥出水二沉池排泥第5页/共53页第5页/共54页 第三章 废水的生物处理第三节 生物膜法一、生物膜法的基本原理(三)生物膜法的净化过程生物膜由好氧和厌氧两层组成，有机物的降解主要是在好氧层内进行。流动水层中的氧和有机物，通过附着水层传送给生物膜，氧供微生物用于呼吸；有机物通过细菌的代谢活动而被降解。这样就使污水在其流动过程中逐步得到净化。微生物的代谢产物如H2O等则进入流动水层，并随其排走，而C02及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。第6页/共53页第6页/共54页 第三章 废水的生物处理第三节 生物膜法一、生物膜法的基本原理(三)生物膜法的净化过程第7页/共53页第7页/共54页 第三章 废水的生物处理第三节 生物膜法一、生物膜法的基本原理(四)生物膜的分类和特点生物膜分类充填式浸没式生物滤池生物转盘生物流化床生物接触氧化第8页/共53页第8页/共54页 第三章 废水的生物处理第三节 生物膜法一、生物膜法的基本原理(四)生物膜的分类和特点生物膜特点 生物膜中微生物相复杂由于生物膜上的微生物不象活性污泥法中的悬浮生长微生物那样承受强烈的曝气搅拌冲击，生物膜反应器为微生物的繁衍、增殖及生长栖息创造了安稳的环境。生物膜上除以细菌生长为主外，还可能出现大量丝状菌，但不会发生污泥膨胀。线虫类、轮虫类以及寡毛虫类的微型动物出现的频率也较高。生物膜上的生物固体停留时间较长，故还能够生长世代时间较长、比增殖速度很小的微生物，如硝化菌等。 第9页/共53页第9页/共54页 第三章 废水的生物处理第三节 生物膜法一、生物膜法的基本原理(四)生物膜的分类和特点生物膜特点 (2) 微生物量大，净化效果好 微生物的附着生长使生物膜含水率低，单位反应器容积内的生物量可高达活性污泥法的5～20倍，因而生物膜反应器具有较大的处理能力，净化功能显著提高。 第10页/共53页第10页/共54页 第三章 废水的生物处理第三节 生物膜法一、生物膜法的基本原理(四)生物膜的分类和特点生物膜特点 (3) 剩余污泥少(4) 污泥密实，沉降性能好(5) 耐冲击负荷，能处理低浓度污水 (6) 操作简单，运行费用低 (7) 不易发生污泥膨胀(8) 投资费用较大第11页/共53页第11页/共54页 第三章 废水的生物处理第三节 生物膜法一、生物膜法的基本原理(四)生物膜的分类和特点生物膜法的不足 （1）需要较多的填料和支撑结构，在不少情况下基建投资超过活性污泥法； （2）出水常常携带较大的脱落的生物膜片，大量非活性细小悬浮物分散在水中使处理水的澄清度降低； （3）活性生物量较难控制，在运行方面灵活性差； （4）载体材料的比表面积小，BOD容积负荷有限； （5）采用自然通风供氧，在生物膜内层往往形成厌氧层，从而缩小了具有净化功能的有效容积。 第12页/共53页第12页/共54页 第三章 废水的生物处理第三节 生物膜法二、生物滤池(一)生物滤池的分类生物滤池分类 普通生物滤池高负荷生物滤池塔式生物滤池第13页/共53页第13页/共54页 第三章 废水的生物处理第三节 生物膜法二、生物滤池(二)