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1、2022-11-512022-11-52 污水的生物膜处理法与活性污泥法并列的一种污水污水的生物膜处理法与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和好氧生物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和真菌类的微生物、原生动物和后生动物类的微型动真菌类的微生物、原生动物和后生动物类的微型动物附着物附着 在填料或某些载体上生长繁育，并在其上形在填料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥成膜状生物污泥生物膜。生物膜。2022-11-53污水与生物膜接触，污水中有机污染物作为营养污水与生物膜接触，污水中有机污染物作为营养物质，被生物膜上的微生物所摄取，污水得到净物质，被生物膜

2、上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到增殖。化，微生物自身也得到增殖。迄今为止，属于生物膜处理污水的工艺有生物滤迄今为止，属于生物膜处理污水的工艺有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和曝气滤池等。池、生物转盘、生物接触氧化法和曝气滤池等。生物滤池是早期出现、至今仍在发展的污水生物生物滤池是早期出现、至今仍在发展的污水生物处理技术，而后两者则是近几十年来开发的新工处理技术，而后两者则是近几十年来开发的新工艺。艺。2022-11-54在生物膜处理系统中，填充着数量相当多的挂膜在生物膜处理系统中，填充着数量相当多的挂膜介质（填料或载体），当污水与挂膜介质流动接介质（填料或载体），当污水与挂

3、膜介质流动接触，接种或原存在于污水中的微生物就会在介质触，接种或原存在于污水中的微生物就会在介质表面生长。经过一段时间后，介质表面将会一种表面生长。经过一段时间后，介质表面将会一种膜状污泥膜状污泥生物膜所覆盖，即称为生物膜。生物膜所覆盖，即称为生物膜。2022-11-55由于微生物不断繁殖，生物膜厚度会不断增加，当由于微生物不断繁殖，生物膜厚度会不断增加，当增厚到一定程度后，在氧不能透入的里侧深处即将增厚到一定程度后，在氧不能透入的里侧深处即将转变为厌氧状态，形成厌氧性膜。这样，生物膜便转变为厌氧状态，形成厌氧性膜。这样，生物膜便由好氧层和厌氧层两层组成。好氧层的厚度一般为由好氧层和厌氧层两层

4、组成。好氧层的厚度一般为2mm左右，有机物的降解主要在好氧层内进行。左右，有机物的降解主要在好氧层内进行。（见图（见图5-1）2022-11-562022-11-57图图5-1所示是附着在生物滤池填料上的生物膜构造。所示是附着在生物滤池填料上的生物膜构造。由于生物膜的吸附作用，在其表面有一层很薄的水由于生物膜的吸附作用，在其表面有一层很薄的水层，称之为附着水层。附着层内有机物大多已被氧层，称之为附着水层。附着层内有机物大多已被氧化，其浓度比滤池进水的有机物浓度低得多。因此，化，其浓度比滤池进水的有机物浓度低得多。因此，进入池内的污水沿膜面流动时，由于浓度差的作用，进入池内的污水沿膜面流动时，由

5、于浓度差的作用，有机物会从污水中转移到附着水层中去，进而被生有机物会从污水中转移到附着水层中去，进而被生物膜所吸附。同时，空气中的氧在溶入污水后，继物膜所吸附。同时，空气中的氧在溶入污水后，继而进入生物膜。在此条件下，微生物对有机物进行而进入生物膜。在此条件下，微生物对有机物进行氧化分解和同化合成。微生物的代谢产物如氧化分解和同化合成。微生物的代谢产物如H2O等等则附着水层进入流动水层，并随其排走，而则附着水层进入流动水层，并随其排走，而CO2及及厌氧层分解产物如厌氧层分解产物如H2S、NH3、以及、以及CH4等气态代谢等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。如此循环往复，使产物则从水层逸出进入

6、空气中。如此循环往复，使污水中有机物不断减少，从而得到净化。污水中有机物不断减少，从而得到净化。2022-11-58一般认为，生物膜厚度介于一般认为，生物膜厚度介于23mm时较为理想。当时较为理想。当生物膜太厚，内部的厌氧层的厚度就会增加，厌氧生物膜太厚，内部的厌氧层的厚度就会增加，厌氧代谢产物也逐渐增多，这些产物向外侧逸出，减弱代谢产物也逐渐增多，这些产物向外侧逸出，减弱了生物膜在介质（载体、填料）上的固着力，处于了生物膜在介质（载体、填料）上的固着力，处于这种状态的生物膜即为老化生物膜，老化生物膜净这种状态的生物膜即为老化生物膜，老化生物膜净化功能差而且容易脱落。化功能差而且容易脱落。在处

7、理过程中，生物膜总是在不断地增长、更新、在处理过程中，生物膜总是在不断地增长、更新、脱落的。造成生物膜不断脱落的原因有：水力冲刷、脱落的。造成生物膜不断脱落的原因有：水力冲刷、由于膜增厚造成重量的增大、原生动物使生物膜松由于膜增厚造成重量的增大、原生动物使生物膜松动、厌氧层和介质的黏结力较弱等。其中以水力冲动、厌氧层和介质的黏结力较弱等。其中以水力冲刷最为重要。从处理要求看，生物膜更新脱落是完刷最为重要。从处理要求看，生物膜更新脱落是完全必要的。全必要的。2022-11-59微生物主要固着于填料表面，微生物量比活性污泥法微生物主要固着于填料表面，微生物量比活性污泥法要高得多，因此对污水水质水量

8、的变化引起的冲击负要高得多，因此对污水水质水量的变化引起的冲击负荷适应能力较强。即使短时间中断进水或工艺遭到破荷适应能力较强。即使短时间中断进水或工艺遭到破坏，反应器的性能也不会受到致命的影响，恢复起来坏，反应器的性能也不会受到致命的影响，恢复起来较快，因此适用于处理高浓度难降解的工业废水。另较快，因此适用于处理高浓度难降解的工业废水。另外，生物膜反应器还可以处理外，生物膜反应器还可以处理BOD5低于低于5060mg/L的进水，使出水的进水，使出水BOD5降到降到510mg/L，这是活性污泥，这是活性污泥法无法做到的。法无法做到的。2022-11-510单位容积反应器内的微生物量可以高到活性污

9、泥法单位容积反应器内的微生物量可以高到活性污泥法的的520倍，因此处理能力大，一般不建污泥回流系倍，因此处理能力大，一般不建污泥回流系统；生物膜含水率比活性污泥低，不会出现活性污统；生物膜含水率比活性污泥低，不会出现活性污泥法经常发生的污泥膨胀现象，能保证出水悬浮物泥法经常发生的污泥膨胀现象，能保证出水悬浮物含量低，因此运行管理也比较方便。含量低，因此运行管理也比较方便。2022-11-511生物膜内存在较高级营养水平的原生动物和生物膜内存在较高级营养水平的原生动物和后生动物，食物链较长，特别是生物膜较厚后生动物，食物链较长，特别是生物膜较厚时，里侧深部厌氧菌能降解好氧过程中合成时，里侧深部厌

10、氧菌能降解好氧过程中合成的污泥，因而剩余污泥产量低，一般比活性的污泥，因而剩余污泥产量低，一般比活性污泥处理系统少污泥处理系统少1/4左右，可减少污泥处理左右，可减少污泥处理和处置费用。和处置费用。2022-11-512由于微生物固着于填料的表面，生物固体停留时由于微生物固着于填料的表面，生物固体停留时间间SRT与水力停留时间与水力停留时间HRT无关无关，因此为增殖速因此为增殖速度较慢的微生物提供了生长繁殖的可能性度较慢的微生物提供了生长繁殖的可能性。因此，。因此，生物膜法中的生物相更为丰富，且沿水流方向膜生物膜法中的生物相更为丰富，且沿水流方向膜中微生物种群分布具有一定的规律性。生物膜反中微

11、生物种群分布具有一定的规律性。生物膜反应器适合世代时间长的硝化细菌生长，而且其中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菌和反硝化菌各有其生固着生长的微生物使硝化菌和反硝化菌各有其生长的合适环境。因而，生物膜反应器内部也会同长的合适环境。因而，生物膜反应器内部也会同时存在硝化和反硝化过程。如果将已经实现硝化时存在硝化和反硝化过程。如果将已经实现硝化的污水回流到低速转动的生物转盘和鼓风量较小的污水回流到低速转动的生物转盘和鼓风量较小的生物滤池等缺氧生物膜反应器内，的生物滤池等缺氧生物膜反应器内，可以取得更可以取得更好的脱氮效果好的脱氮效果，而且不需要污泥回流。，而且不需要

12、污泥回流。2022-11-513生物滤池、生物转盘等生物膜法采用自然通风供生物滤池、生物转盘等生物膜法采用自然通风供氧，装置不会出现泡沫，没有污泥回流，管理简氧，装置不会出现泡沫，没有污泥回流，管理简单，运行费较低，操作稳定性较好。单，运行费较低，操作稳定性较好。和活性污泥法相比，除了镜检法以外，对生物膜和活性污泥法相比，除了镜检法以外，对生物膜中微生物的数量、活性等指标的中微生物的数量、活性等指标的监检测方式较少监检测方式较少，而活性污泥法可以通过测定污泥沉降比、而活性污泥法可以通过测定污泥沉降比、SVI、污泥浓度等多种方法对微生物的活性进行监测。污泥浓度等多种方法对微生物的活性进行监测。因

13、此，生物膜出现问题以后，不容易被发现，即因此，生物膜出现问题以后，不容易被发现，即调整运行的灵活性较差。调整运行的灵活性较差。2022-11-514和普通活性污泥法相比，和普通活性污泥法相比，CODcr（BOD5）去除率较）去除率较低。有资料表明，低。有资料表明，50%的活性污泥法处理厂的活性污泥法处理厂BOD5的去除率高于的去除率高于91%，50%的生物膜法处理厂的的生物膜法处理厂的BOD5去除率为去除率为83%左右左右，相对应的出水，相对应的出水BOD5分别分别为为14mg/L和和28mg/L。2022-11-515与活性污泥法相同，不过更易受气温的影响。一般与活性污泥法相同，不过更易受气

14、温的影响。一般1035。夏季温度高效果最好，冬季水温低，生。夏季温度高效果最好，冬季水温低，生物膜的活性受抑制，处理效果受到影响。温度过高物膜的活性受抑制，处理效果受到影响。温度过高使饱和溶解氧降低，使氧的传递速率降低，在供氧使饱和溶解氧降低，使氧的传递速率降低，在供氧跟不上时造成溶解氧不足，污泥确氧腐化而影响处跟不上时造成溶解氧不足，污泥确氧腐化而影响处理效果。理效果。与活性污泥法相同，一般适宜与活性污泥法相同，一般适宜pH在在6.58.5之间之间。主要影响酶的活性和改变细菌表面电荷，影响细菌主要影响酶的活性和改变细菌表面电荷，影响细菌对营养的吸收。对营养的吸收。2022-11-516水力负

15、荷的大小直接关系到污水在反应器中与载体上生物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。微生物对有机物的降解需要一定的接触时膜的接触时间。微生物对有机物的降解需要一定的接触时间来保证。间来保证。水力负荷愈小，污水与生物膜接触时间愈长，水力负荷愈小，污水与生物膜接触时间愈长，处理效果愈好处理效果愈好。当然，这里所指接触时间，其前提是载体。当然，这里所指接触时间，其前提是载体的高度不变，因而，水力负荷的本质是指有机负荷的高度不变，因而，水力负荷的本质是指有机负荷Nf对净对净化效果的影响。化效果的影响。水力负荷的大小对控制生物膜的厚度、改善传质方面也有水力负荷的大小对控制生物膜的

16、厚度、改善传质方面也有一定的作用一定的作用。水力负荷提高，其紊流剪切作用对膜厚的控。水力负荷提高，其紊流剪切作用对膜厚的控制以及对传质的改善有利；但水力负荷应控制在一定范围制以及对传质的改善有利；但水力负荷应控制在一定范围内，以免因水力冲刷作用过强，造成生物膜的流失，因此，内，以免因水力冲刷作用过强，造成生物膜的流失，因此，不同的不同的 生物膜法工艺应有其适宜的水力负荷。生物膜法工艺应有其适宜的水力负荷。2022-11-517与活性污泥法相同，一般在与活性污泥法相同，一般在24mg/L，溶解氧主要为满足，溶解氧主要为满足好氧微生物的代谢需要。好氧微生物的代谢需要。生物载体对处理效果的影响主要反

17、映在载体的表面性质上，生物载体对处理效果的影响主要反映在载体的表面性质上，包括载体的包括载体的比表面积的大小，表面亲水性及表面电荷、表比表面积的大小，表面亲水性及表面电荷、表面粗糙度，载体的密度堆积密度、孔隙率、强度面粗糙度，载体的密度堆积密度、孔隙率、强度等。因此，等。因此，载体的选择不仅决定了可供生物膜生长的比表面积大小和载体的选择不仅决定了可供生物膜生长的比表面积大小和生物膜量的大小，而且还影响着反应器中的水动力学状态。生物膜量的大小，而且还影响着反应器中的水动力学状态。微生物表面带有负电荷，如果载体表面带正电荷，这将使微生物表面带有负电荷，如果载体表面带正电荷，这将使微生物在载体表面附

18、着、固定过程更易进行微生物在载体表面附着、固定过程更易进行。载体表面的。载体表面的粗糙度有利于细菌附着、固定，粗糙的表面增加了细菌与粗糙度有利于细菌附着、固定，粗糙的表面增加了细菌与载体间的有效接触面积，比表面形成的孔洞、裂缝等对已载体间的有效接触面积，比表面形成的孔洞、裂缝等对已附着的细菌起到屏蔽保护，使其免受水力剪切的冲刷作用。附着的细菌起到屏蔽保护，使其免受水力剪切的冲刷作用。2022-11-518生物膜的厚度要区分总厚度和活性厚度生物膜的厚度要区分总厚度和活性厚度，生物膜中的扩散，生物膜中的扩散阻力（膜内传质阻力）限制了过厚生物膜实际参与降解基阻力（膜内传质阻力）限制了过厚生物膜实际参

19、与降解基质的生物量。只有在膜活性厚度范围质的生物量。只有在膜活性厚度范围（70100nm）内，内，基质降解速率随膜厚度的增加而增加。当生物膜为薄层膜基质降解速率随膜厚度的增加而增加。当生物膜为薄层膜时，膜内传质阻力小，膜的活性好。当生物膜厚度增大时，时，膜内传质阻力小，膜的活性好。当生物膜厚度增大时，基质降解速率与膜的厚度无关。基质降解速率与膜的厚度无关。各种生物膜法的适宜的生各种生物膜法的适宜的生物膜厚度应控制在物膜厚度应控制在159nm以下。随生物膜以下。随生物膜 厚度增大，膜内厚度增大，膜内传质阻力增加，单位生物膜量的膜活性下降，已不能提高传质阻力增加，单位生物膜量的膜活性下降，已不能提

20、高生物池对基质的降解能力，反而会因生物膜的持续增厚，生物池对基质的降解能力，反而会因生物膜的持续增厚，膜内层由兼性层转入厌氧状态，导致膜的大量脱落（膜内层由兼性层转入厌氧状态，导致膜的大量脱落（超过超过600nm即发生脱落即发生脱落），或填料上出现积泥，或出现填料堵），或填料上出现积泥，或出现填料堵塞现象，从而影响生物池的出水水质。塞现象，从而影响生物池的出水水质。2022-11-519与活性污泥法相同。对有毒物质要控制，或对生与活性污泥法相同。对有毒物质要控制，或对生物膜进行驯化，提高其承受能力。物膜进行驯化，提高其承受能力。与活性污泥法相同。与活性污泥法相同。2022-11-520生物膜法

21、的工艺类型很多，根据生物膜反应器附着生物膜法的工艺类型很多，根据生物膜反应器附着生长载体的状态，生物反应器可以划分为生长载体的状态，生物反应器可以划分为固定床和固定床和流动床流动床两大类。在固定床中生长载体固定不动，在两大类。在固定床中生长载体固定不动，在反应器内的相对位置不变；而流动床中附着生长载反应器内的相对位置不变；而流动床中附着生长载体不固定，在反应器内处于连续流动状态。体不固定，在反应器内处于连续流动状态。流动床流动床主要是流化床或流动床和生物转盘等主要是流化床或流动床和生物转盘等，流化床介质，流化床介质以流态化规律进行流动，流动床的介质的流动是不以流态化规律进行流动，流动床的介质的

22、流动是不规则，转盘与前两者不同的是其规则，转盘与前两者不同的是其流动轨迹是固定流动轨迹是固定的，的，周而复始的固定的圆周。周而复始的固定的圆周。2022-11-521对于固定床，又可分为对于固定床，又可分为淹没式和非淹没式淹没式和非淹没式。淹没式有：。淹没式有：曝气滤池、接触氧化法曝气滤池、接触氧化法等。其中等。其中曝气滤池为小空隙填曝气滤池为小空隙填料，具有过滤作用料，具有过滤作用，在运行中需要进行反洗排除所截，在运行中需要进行反洗排除所截留的悬浮固体，但不需要二次沉淀池；而留的悬浮固体，但不需要二次沉淀池；而接触氧化为接触氧化为大空隙填料大空隙填料，无过滤作用，有剩余生物膜随水带出，无过滤

23、作用，有剩余生物膜随水带出，需二次沉淀池沉淀和排放剩余生物污泥。非淹没式有需二次沉淀池沉淀和排放剩余生物污泥。非淹没式有普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等。普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等。2022-11-522生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经较原始的间隙砂滤池和接触滤的实践基础上，经较原始的间隙砂滤池和接触滤池而发展起来的人工生物处理技术，已有百余年池而发展起来的人工生物处理技术，已有百余年的发展史。的发展史。污水长时间以滴状喷洒在块状填料层的表面上，污水长时间以滴状喷洒在块状填料层的表面上，在污水流经

24、的表面上会形成生物膜，待生物膜成在污水流经的表面上会形成生物膜，待生物膜成熟后，栖息在生物膜上的微生物即摄取流经污水熟后，栖息在生物膜上的微生物即摄取流经污水中的有机物作为营养，从而使污水得到净化。中的有机物作为营养，从而使污水得到净化。2022-11-523在进入生物滤池前污水必须经过初次沉淀池，减少在进入生物滤池前污水必须经过初次沉淀池，减少易堵塞滤池的悬浮固体物。填料上的生物膜，不断易堵塞滤池的悬浮固体物。填料上的生物膜，不断脱落更新，脱落的生物膜随处理水流出，因此，生脱落更新，脱落的生物膜随处理水流出，因此，生物滤池后也应设沉淀池（二次沉淀池）予以截流。物滤池后也应设沉淀池（二次沉淀池

25、）予以截流。生物滤池在发展过程中，经历了几个阶段，从生物滤池在发展过程中，经历了几个阶段，从低负低负荷发展为高负荷荷发展为高负荷；突破了传统采用的填料层高度；突破了传统采用的填料层高度；扩大了应用范围。扩大了应用范围。2022-11-524普通生物滤池，又名滴滤池，是生物滤池早期出现普通生物滤池，又名滴滤池，是生物滤池早期出现的类型。见图的类型。见图5-22022-11-525排水设备排水设备布水器布水器碎石填料碎石填料滤池底板滤池底板2022-11-526构造构造：普通生物滤池在平面上多呈方形或矩形。：普通生物滤池在平面上多呈方形或矩形。池壁具有围护填料的作用，应当能够承受填料压池壁具有围护

26、填料的作用，应当能够承受填料压力，一般多用砖石砌造。池壁可筑成带孔洞和不力，一般多用砖石砌造。池壁可筑成带孔洞和不带孔洞的两种形式，有空洞的池壁有利于填料内带孔洞的两种形式，有空洞的池壁有利于填料内部通风，但在低温季节，易受低温的影响，使净部通风，但在低温季节，易受低温的影响，使净化功能降低。为了防止风力对池表面均匀布水的化功能降低。为了防止风力对池表面均匀布水的影响，池壁一般应高出填料表面影响，池壁一般应高出填料表面0.50.9m。池体。池体的底部为池底，它的作用是支撑填料和排除处理的底部为池底，它的作用是支撑填料和排除处理水。水。适用范围适用范围：处理水量每日污水量不高于：处理水量每日污水

27、量不高于1000m3的小城镇污水或有机性工业废水。的小城镇污水或有机性工业废水。2022-11-527优点优点：处理效果良好，处理效果良好，BOD5的去除率可达的去除率可达95%以以上；上；运行稳定、易于管理、节约能源。运行稳定、易于管理、节约能源。缺点缺点：占地面积大、不适于处理量大的污水；占地面积大、不适于处理量大的污水；填料易堵塞；填料易堵塞；产生滤池蝇；产生滤池蝇；喷嘴喷洒污水散发臭味。喷嘴喷洒污水散发臭味。2022-11-528高负荷生物滤池大幅度提高了滤池的负荷，其高负荷生物滤池大幅度提高了滤池的负荷，其BOD容积负荷高于普通生物滤池容积负荷高于普通生物滤池68倍，水力负荷高达倍，

28、水力负荷高达10倍。倍。高负荷生物滤池的高滤率是通过限制进水高负荷生物滤池的高滤率是通过限制进水BOD5值值和在运行上采取处理水回流等技术措施而达到的。和在运行上采取处理水回流等技术措施而达到的。处理水回流可以产生以下各项效应：处理水回流可以产生以下各项效应：2022-11-529均化与稳定水质；均化与稳定水质；加大水力负荷，及时地冲刷过厚和老化的生物加大水力负荷，及时地冲刷过厚和老化的生物膜，加速生物膜更新，抑制厌氧层的发育，使生物膜，加速生物膜更新，抑制厌氧层的发育，使生物膜经常保持较高的活性；膜经常保持较高的活性；抑制滤池蝇的过度滋长；抑制滤池蝇的过度滋长；减轻散发的臭味。减轻散发的臭味

29、。2022-11-530构造上的特征构造上的特征塔式生物滤池一般塔式生物滤池一般高达高达824m，直径，直径13.5m，径径高比介于高比介于1：61：8左右，呈塔状；在平面上塔左右，呈塔状；在平面上塔式生物滤池多呈圆形；在构造上由塔身、填料、式生物滤池多呈圆形；在构造上由塔身、填料、布水系统以及通风及排水装置所组成。布水系统以及通风及排水装置所组成。工艺上特征（工艺上特征（i）塔式滤池内部塔式滤池内部通风情况非常良好通风情况非常良好，污水从上向下，污水从上向下滴落，滴落，水流紊动非常强烈水流紊动非常强烈，污水、空气、填料上，污水、空气、填料上的生物膜的生物膜三者接触充分三者接触充分，充氧效果良

30、好，污染物，充氧效果良好，污染物质传质速度快，这些现象都非常有助于有机污染质传质速度快，这些现象都非常有助于有机污染物的降解，是塔式滤池的独特优势。这一优势使物的降解，是塔式滤池的独特优势。这一优势使塔式生物滤池具有以下各项主要工艺特征。塔式生物滤池具有以下各项主要工艺特征。2022-11-531工艺上特征（工艺上特征（ii）高负荷率高负荷率。水力负荷可达。水力负荷可达80200m3/(m2d),为为一般高负荷生物滤池的一般高负荷生物滤池的210倍，倍，BOD容积负荷率容积负荷率达达10002000gBOD5/(m3d)，较高负荷生物滤池，较高负荷生物滤池23倍。高额的有机负荷率使生物膜生长迅

31、速，高倍。高额的有机负荷率使生物膜生长迅速，高额的水力负荷率又使生物膜受到强烈的水力冲刷，额的水力负荷率又使生物膜受到强烈的水力冲刷，从而使生物膜不断的脱落更新。但是，生物膜生长从而使生物膜不断的脱落更新。但是，生物膜生长过速，易于产生填料堵塞现象。对此，将进水的过速，易于产生填料堵塞现象。对此，将进水的BOD5控制在控制在500mg/L以下，否则需采取处理水回以下，否则需采取处理水回流稀释措施。流稀释措施。2022-11-532滤池内部分层滤池内部分层。滤塔滤层内部存在明显分层现。滤塔滤层内部存在明显分层现象，在各层生长繁育着种属各异、但适应流至该层象，在各层生长繁育着种属各异、但适应流至该

32、层污水特征的微生物群集，这种情况有助于微生物的污水特征的微生物群集，这种情况有助于微生物的增殖、代谢等生理活动，更有助于有机污染物的降增殖、代谢等生理活动，更有助于有机污染物的降解、去除。由于具有这种分层现象的特征，塔滤能解、去除。由于具有这种分层现象的特征，塔滤能够承受较高的有机污染物的冲击负荷。因此，塔滤够承受较高的有机污染物的冲击负荷。因此，塔滤常用于作为高浓度工业废水二级生物处理的第一级常用于作为高浓度工业废水二级生物处理的第一级工艺，较大幅度地去除有机污染物，以保证第二级工艺，较大幅度地去除有机污染物，以保证第二级处理保持良好的处理效果。处理保持良好的处理效果。塔式滤池适用于生活污水

33、和城市污水处理，也适用塔式滤池适用于生活污水和城市污水处理，也适用于各种有机性工业废水，但只适宜于小规模污水的于各种有机性工业废水，但只适宜于小规模污水的处理，一般不宜超过处理，一般不宜超过10000m3/d。2022-11-533曝气生物滤池是近年来新开发的一种污水生物处理曝气生物滤池是近年来新开发的一种污水生物处理技术。它是集生物降解、固液分离于一体的污水处技术。它是集生物降解、固液分离于一体的污水处理设备，与给水处理的快滤池相类似，但在滤池承理设备，与给水处理的快滤池相类似，但在滤池承托层增设了曝气用的空气管及空气扩散装置，处理托层增设了曝气用的空气管及空气扩散装置，处理水兼作作反冲洗水

34、管也设置在承托层内。见图水兼作作反冲洗水管也设置在承托层内。见图5-3。2022-11-5342022-11-535气液在填料间隙充分接触，由于气、液、固三气液在填料间隙充分接触，由于气、液、固三相接触，相接触，氧转移率高，动力消耗低氧转移率高，动力消耗低；本设备自身具有截留原污水中悬浮物与脱落的本设备自身具有截留原污水中悬浮物与脱落的生物污泥的功能，因此，生物污泥的功能，因此，无需设沉淀池无需设沉淀池，占地面积，占地面积少；少；以以35mm的小颗粒作为填料的小颗粒作为填料，比表面积大，比表面积大，微生物附着力强；微生物附着力强；池内能池内能保持大量的生物量，再由于截留作用，污水保持大量的生物

35、量，再由于截留作用，污水处理效果良好处理效果良好；无需污泥回流，也无污泥膨胀之滤无需污泥回流，也无污泥膨胀之滤，如反冲洗，如反冲洗全部自动化，则维护管理也非常方便。全部自动化，则维护管理也非常方便。2022-11-536生物转盘是于生物转盘是于60年代在原联邦德国所开年代在原联邦德国所开创的一种污水生物处理技术，初期用于创的一种污水生物处理技术，初期用于生活污水处理，后来推广到城市污水处生活污水处理，后来推广到城市污水处理和有机性工业废水的处理，转盘构造理和有机性工业废水的处理，转盘构造和设备也日益完善。和设备也日益完善。2022-11-537生物转盘技术具有一系列的优点，在国际范围内生物转盘

36、技术具有一系列的优点，在国际范围内得到广泛应用，在其构造形式、系统组成计算理得到广泛应用，在其构造形式、系统组成计算理论等各方面都得到了一定的发展。当前，生物转论等各方面都得到了一定的发展。当前，生物转盘处理技术已被公认为一种净化效果好、能源消盘处理技术已被公认为一种净化效果好、能源消耗低的生物处理技术。耗低的生物处理技术。我国从我国从70年代初开始引进生物转盘技术，对其开年代初开始引进生物转盘技术，对其开展了广泛的科学研究工作，不仅在生活污水和城展了广泛的科学研究工作，不仅在生活污水和城市污水处理方面得到应用，而且在化纤、石油、市污水处理方面得到应用，而且在化纤、石油、印染、制革、造纸、煤气

37、发生站等行业的工业废印染、制革、造纸、煤气发生站等行业的工业废水处理领域也得到了应用，并取得了良好的效果。水处理领域也得到了应用，并取得了良好的效果。2022-11-538生物转盘设备是由盘片、转轴和驱动装置以及接生物转盘设备是由盘片、转轴和驱动装置以及接触反应槽三部分组成，现分别就其构造要点及技触反应槽三部分组成，现分别就其构造要点及技术条件阐述于下（见图术条件阐述于下（见图5-4）：）：2022-11-539（a）盘片）盘片盘片的形状盘片的形状。早期出现并沿用至今者为圆型平。早期出现并沿用至今者为圆型平板。近年来为了加大盘片的表面积，开始采用正多板。近年来为了加大盘片的表面积，开始采用正多

38、角形和表面呈同心圆状波纹或放射状波纹的盘片。角形和表面呈同心圆状波纹或放射状波纹的盘片。也有采用波纹状盘片与平板盘片或二重波纹状盘片也有采用波纹状盘片与平板盘片或二重波纹状盘片相结合的转盘。相结合的转盘。盘片直径盘片直径。一般介于。一般介于2.03.6m之间，如现场组之间，如现场组装直径可以大些，甚至可达装直径可以大些，甚至可达5.0m。采用表面积较大。采用表面积较大的盘片，能够缩小接触反应槽的平面面积，减少占的盘片，能够缩小接触反应槽的平面面积，减少占地面积。地面积。盘片间距盘片间距。在决定盘片间距时，前数级的间距。在决定盘片间距时，前数级的间距为为2535mm，后数级为，后数级为1020m

39、m。当采用生物转。当采用生物转盘脱氮时，宜于采取较大的盘片间距。盘脱氮时，宜于采取较大的盘片间距。2022-11-540（b）接触反应槽接触反应槽不小于盘片直径的不小于盘片直径的35%浸没浸没于接触反应槽的污水于接触反应槽的污水中。接触反应槽应呈与盘材外形基本吻合的半圆中。接触反应槽应呈与盘材外形基本吻合的半圆形，槽的构造形式与建造方法，随设备规模大小，形，槽的构造形式与建造方法，随设备规模大小，修建场地条件不同而异。对于小型设备转盘台数修建场地条件不同而异。对于小型设备转盘台数不多、场地狭小者，为了减少占地面积，接触反不多、场地狭小者，为了减少占地面积，接触反应槽可以架空或修建在楼层上，在这

40、种情况时，应槽可以架空或修建在楼层上，在这种情况时，多用钢板焊制。如修建成地下或半地下式，则可多用钢板焊制。如修建成地下或半地下式，则可用毛石混凝土砌体，水泥砂浆抹面，再涂以防水用毛石混凝土砌体，水泥砂浆抹面，再涂以防水耐磨层。耐磨层。2022-11-541（c）转轴）转轴转轴是支承盘片并带动其旋转的重要部件。转轴转轴是支承盘片并带动其旋转的重要部件。转轴两端安装在固定在接触反应槽两端的支座上。转两端安装在固定在接触反应槽两端的支座上。转轴一般采用实心钢轴或无缝钢管。转轴的长度一轴一般采用实心钢轴或无缝钢管。转轴的长度一般应控制在般应控制在0.57.0m之间，不能太长，否则往往之间，不能太长，

41、否则往往由于同心度加工欠佳，易于挠曲变形，发生磨轴由于同心度加工欠佳，易于挠曲变形，发生磨轴或扭断，其强度和刚度必须经过力学的计算。其或扭断，其强度和刚度必须经过力学的计算。其直径一般介于直径一般介于5080mm。转轴中心与接触反应槽液面的距离一般不应小于转轴中心与接触反应槽液面的距离一般不应小于150mm，应保证转轴在液面之上，并根据转轴直，应保证转轴在液面之上，并根据转轴直径与水头损失情况而定。转轴中心与槽内水面的径与水头损失情况而定。转轴中心与槽内水面的距离（距离（b）（参见图）（参见图5-4）与转盘直径（）与转盘直径（D）的比）的比值在值在0.050.15之间，一般取值之间，一般取值0

42、.060.1。2022-11-542（d）驱动装置）驱动装置驱动装置包括动力设备、减速装置以及传动链条等。驱动装置包括动力设备、减速装置以及传动链条等。动力设备有电力机械传动、空气传动及水力传动等。动力设备有电力机械传动、空气传动及水力传动等。我国一般多采用电力传动。对大型转盘，一般一台我国一般多采用电力传动。对大型转盘，一般一台转盘设一套驱动装置，对于中、小型转盘，可由一转盘设一套驱动装置，对于中、小型转盘，可由一套驱动装置带动套驱动装置带动34级转盘转动。级转盘转动。转盘的转动速度是重要的运行参数，必须选定适宜。转盘的转动速度是重要的运行参数，必须选定适宜。转速过高既有损于设备的机械强度，

43、消耗电能，又转速过高既有损于设备的机械强度，消耗电能，又由于在盘面产生较大的剪切力，易使生物膜过早剥由于在盘面产生较大的剪切力，易使生物膜过早剥离。综合考虑各项因素，转盘的转速以离。综合考虑各项因素，转盘的转速以0.83.0r/min，外缘的线速度以，外缘的线速度以1518m/min为宜。为宜。2022-11-543微生物浓度高，特别是最初几级的生物转盘，据一微生物浓度高，特别是最初几级的生物转盘，据一些实际运行的生物转盘的测定统计，转盘上的生物些实际运行的生物转盘的测定统计，转盘上的生物膜量如折算成曝气池的膜量如折算成曝气池的MLVSS，可达，可达4000060000mg/L，F/M比为比为

44、0.050.1，这是生物，这是生物转盘高效率的主要原因之一。转盘高效率的主要原因之一。生物相分级，在每级转盘生长着适应于流入该级污生物相分级，在每级转盘生长着适应于流入该级污水性质的生物相，这种现象对微生物的生长繁育，水性质的生物相，这种现象对微生物的生长繁育，有机污染物降解非常有利。有机污染物降解非常有利。2022-11-544污泥龄长污泥龄长，在转盘上能够增殖世代时间长的微生物，在转盘上能够增殖世代时间长的微生物，如硝化菌等，因此，生物转盘具有硝化、反硝化的如硝化菌等，因此，生物转盘具有硝化、反硝化的功能。功能。采取适当措施，生物转盘还可以用以除磷，由于无采取适当措施，生物转盘还可以用以除

45、磷，由于无需污泥回流，可向最后几级接触反应槽或直接需污泥回流，可向最后几级接触反应槽或直接向二向二次沉淀池投加混凝剂去除水中磷次沉淀池投加混凝剂去除水中磷。对对BOD值达值达10000mg/L以上的超高浓度有机废水到以上的超高浓度有机废水到10mg/L以下的超低浓度污水都可以采用生物转盘以下的超低浓度污水都可以采用生物转盘进行处理，并能够得到较好的处理效果。因此，本进行处理，并能够得到较好的处理效果。因此，本法是耐冲击负荷的。法是耐冲击负荷的。2022-11-545在生物膜上的微生物的食物链较长，因此产生的在生物膜上的微生物的食物链较长，因此产生的污泥量较少污泥量较少，约为活性污泥处理系统的，

46、约为活性污泥处理系统的1/2左右。左右。在水温为在水温为520的范围内，的范围内，BOD去除率去除率90%的的条件下，去除条件下，去除1kgBOD的产泥量约为的产泥量约为0.25kg。接触反应槽不需要曝气，污泥也不需要回流，因接触反应槽不需要曝气，污泥也不需要回流，因此，动力消耗是本法最突出的特征之一。据有关此，动力消耗是本法最突出的特征之一。据有关运行单位统计，每去除运行单位统计，每去除1kgBOD的耗电量约为的耗电量约为0.7kW，运行费低。，运行费低。2022-11-546本法不需要经常调节生物污泥量，不存在污泥膨本法不需要经常调节生物污泥量，不存在污泥膨胀的麻烦，复杂的机械设备也比较少

47、，因此胀的麻烦，复杂的机械设备也比较少，因此便于便于维护管理。维护管理。设计合理、运行正常的生物转盘，不产生池蝇、设计合理、运行正常的生物转盘，不产生池蝇、不出现泡沫也不产生噪声，不出现泡沫也不产生噪声，不存在发生二次污染不存在发生二次污染的现象。的现象。生物转盘的流态生物转盘的流态，从一个生物转盘单元来看是完，从一个生物转盘单元来看是完全混合型的，在转盘不断转动的条件下，接触反全混合型的，在转盘不断转动的条件下，接触反应槽内的污水能够得到良好的混合。应槽内的污水能够得到良好的混合。但多级生物但多级生物转盘又应作为推流式，因此，生物转盘的流态，转盘又应作为推流式，因此，生物转盘的流态，应按完全

48、混合应按完全混合推流来考虑。推流来考虑。2022-11-547生物接触氧化法，它与曝气生物滤池可归生物接触氧化法，它与曝气生物滤池可归为一类，同属于介质固定的淹没式生物滤为一类，同属于介质固定的淹没式生物滤池的一种但又不同于曝气生物滤池，它一池的一种但又不同于曝气生物滤池，它一般采用大空隙填料（般采用大空隙填料（空隙率空隙率90%以上以上），），不具备固液分离（或过滤的）作用不具备固液分离（或过滤的）作用。它又。它又相当于在曝气池内充填供微生物栖息的填相当于在曝气池内充填供微生物栖息的填料，因此，又称为料，因此，又称为“接触曝气法接触曝气法”。接触。接触氧化池的基本构造见图氧化池的基本构造见图

49、5-52022-11-548进水装置进水装置稳定出水层稳定出水层出水渠出水渠出水出水池体池体填料填料格栅支架格栅支架布气装置布气装置排泥排泥空气空气进水进水2022-11-549该工艺可使用多种形式的填料。由于曝气，在池该工艺可使用多种形式的填料。由于曝气，在池内形成液、固、气三相共存体系，有利于氧的转移，内形成液、固、气三相共存体系，有利于氧的转移，溶解氧充沛，适于微生物存活增殖。在生物膜上微生溶解氧充沛，适于微生物存活增殖。在生物膜上微生物是丰富的，除细菌和多种种属的原生动物和后生动物是丰富的，除细菌和多种种属的原生动物和后生动物外，还能够生长氧化能力较强的球艺细菌属的丝状物外，还能够生长

50、氧化能力较强的球艺细菌属的丝状菌，而污泥膨胀之虑。菌，而污泥膨胀之虑。在生物膜上能形成稳定的生态在生物膜上能形成稳定的生态系统和食物链。系统和食物链。2022-11-550填料表面全为生物膜所布满，形成了生物膜的填料表面全为生物膜所布满，形成了生物膜的主体结构，由于丝状菌的大量滋生，有可能形成一主体结构，由于丝状菌的大量滋生，有可能形成一个个立体结构的密集的生物网立体结构的密集的生物网,污水在其中通过起到类污水在其中通过起到类似似“过滤过滤”的作用，能够有效地的作用，能够有效地提高净化效果提高净化效果。由于进行曝气，生物膜表面不断地接受曝气吹由于进行曝气，生物膜表面不断地接受曝气吹脱，这样脱，