生物处理--生物膜法课件.ppt

1、18931893年英国创建了第一个具有喷嘴布水装置的生年英国创建了第一个具有喷嘴布水装置的生物滤池。物滤池。是对污水是对污水土地处理的模拟和强化。的模拟和强化。主要用于从污水中去除溶解性有机污染物主要用于从污水中去除溶解性有机污染物.主要优点主要优点:对水质、水量变化的适应性较强。对水质、水量变化的适应性较强。共同特点共同特点:微生物附着在介质微生物附着在介质“滤料滤料”表面上表面上，形，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污染物被微生物吸附转化为染物被微生物吸附转化为H H2 2O O、COCO2 2、NHNH3 3和微生物细和微生物细胞物质，

2、污水得到净化，所需氧气一般来自大气。胞物质，污水得到净化，所需氧气一般来自大气。生物膜法简介生物膜法简介生物膜的形成生物膜的形成 F 污水流过滤床时，有一部分污水流过滤床时，有一部分污水、污染物和细菌污水、污染物和细菌附着在滤料表面上，微生物便在滤料表面大量繁殖附着在滤料表面上，微生物便在滤料表面大量繁殖，不久，形成一层不久，形成一层充满微生物的黏膜充满微生物的黏膜，称为生物膜。，称为生物膜。这个起始阶段称为挂膜，是生物滤池的成熟期。这个起始阶段称为挂膜，是生物滤池的成熟期。挂 膜生物滤池机理真菌真菌藻类藻类原生原生动物动物后生后生动物动物一些肉眼可见的蠕一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫虫、昆虫

3、的幼虫细菌（好氧、细菌（好氧、厌氧、兼性）厌氧、兼性）生物膜的组成生物膜的组成微生物学特性微生物学特性生物膜净化污水示意图生物膜净化污水示意图生物膜脱落原生物膜脱落原因因内因：内因：厌氧菌营养耗尽而死亡，其附着力降低，很快脱落；厌氧菌营养耗尽而死亡，其附着力降低，很快脱落；气态代谢产物不断逸出，破坏了好氧层生态的稳定，使气态代谢产物不断逸出，破坏了好氧层生态的稳定，使二者失去了平衡，生物膜老化；二者失去了平衡，生物膜老化；气态产物的积累，将膜顶起气态产物的积累，将膜顶起;昆虫幼虫蠕虫的运动昆虫幼虫蠕虫的运动.外因：水力冲刷使生物膜不断脱落，外因：水力冲刷使生物膜不断脱落，加大水加大水量，则冲刷

4、力增大。量，则冲刷力增大。生物滤池机理微生物膜法技术特征微生物膜法技术特征对水质、水量变动有较强的适应性；对水质、水量变动有较强的适应性；污泥沉降性能良好，宜于固液分离；污泥沉降性能良好，宜于固液分离；能处理低浓度的污水，使能处理低浓度的污水，使BODBOD5 5=20=2030mg30mg的污水的污水降至降至5 510mg/l 10mg/l；易于维护运行、节能易于维护运行、节能 。生物膜法的主要设施生物接触氧化池生物接触氧化池生物流化床生物流化床生生物物转转盘盘生生物物滤滤池池典型的生物滤池的构造 滤 床 布水设备排水系统滤床由滤料组成。滤料是微生物生长栖息的场所，理想的滤料应滤床由滤料组成

5、。滤料是微生物生长栖息的场所，理想的滤料应具备下述特性：具备下述特性：能为微生物附着提供大量的面积；能为微生物附着提供大量的面积；使污水以液膜状态流过生物膜；使污水以液膜状态流过生物膜；有足够的空隙率，保证通风（即保证氧的供给）和使脱落的生物有足够的空隙率，保证通风（即保证氧的供给）和使脱落的生物膜能随水流出滤池；膜能随水流出滤池；不被微生物分解不被微生物分解,也不抑制微生物的生长，有较好的化学性能；也不抑制微生物的生长，有较好的化学性能；有一定的机械强度；有一定的机械强度；价格低廉。价格低廉。滤料粒径并非越小越好，会造成堵塞，影响通风。早期主要以拳滤料粒径并非越小越好，会造成堵塞，影响通风。

6、早期主要以拳状碎石为滤料，其直径在状碎石为滤料，其直径在3 38cm8cm左右，空隙率在左右，空隙率在45455050左右，左右，比表面积（可附着面积）在比表面积（可附着面积）在6565100m100m2 2/m/m3 3之间。之间。滤 床 两种常见的塑料滤料 滤料比表面积在滤料比表面积在9898340m340m2 2/m/m3 3之之间，孔隙率为间，孔隙率为93939595 滤料比表面积在滤料比表面积在8181195m195m2 2/m/m3 3之之间，孔隙率为间，孔隙率为93939595u滤床高度同滤料的密度有密切关系滤床高度同滤料的密度有密切关系塑料滤料塑料滤料每立方米质量仅为每立方米质

7、量仅为1kg1kg左右，孔隙率高达左右，孔隙率高达93939595，滤床高度不但可以提高，而且可以采用双层或多层构造。，滤床高度不但可以提高，而且可以采用双层或多层构造。国外一般采用国外一般采用双层滤床双层滤床，高，高7m7m左右；国内常采用多层的左右；国内常采用多层的“塔塔式式”结构，高度在结构，高度在10m10m以上。以上。T滤床四周一般设池壁，池壁起围护滤料、减少污水的飞溅的滤床四周一般设池壁，池壁起围护滤料、减少污水的飞溅的作用。常用砖、石或混凝土块砌筑。作用。常用砖、石或混凝土块砌筑。石质拳状滤料石质拳状滤料组成的滤床高度一般在组成的滤床高度一般在1 12.5m2.5m之间。之间。一

8、方面是由于孔隙率低，滤床过高会影响通风；一方面是由于孔隙率低，滤床过高会影响通风；另一方面由于太重另一方面由于太重,过高会影响排水系统和滤池基础结构。过高会影响排水系统和滤池基础结构。典型的生物滤池的构造 滤 床 布水设备排水系统 布 水 设 备 设置目的设置目的为了使污水能均匀地分布在整个滤床表面上为了使污水能均匀地分布在整个滤床表面上生物滤池的布水设备分为两类生物滤池的布水设备分为两类固定式喷嘴固定式喷嘴布水系统布水系统F 回转式布水器的中央是回转式布水器的中央是一根空心的立柱，底端与设一根空心的立柱，底端与设在池底下面的进水管衔接。在池底下面的进水管衔接。其所需水头在其所需水头在0.60

9、.61.5m1.5m左左右右。F 固定式布水系统是由虹吸装置、固定式布水系统是由虹吸装置、馈水池、布水管道和喷嘴组成。馈水池、布水管道和喷嘴组成。这类布水系统需要较大的水头，这类布水系统需要较大的水头，约在约在2m2m左右。左右。移动式（常用回移动式（常用回转式）布水器转式）布水器 排 水 系 统 作作用用收集滤床流出的污水与生物膜收集滤床流出的污水与生物膜保证通风保证通风支撑滤料支撑滤料池底排水系统的组成池底池底排水假底排水假底集水沟集水沟用特制砌块或栅板铺成，滤料堆在假底上面。用特制砌块或栅板铺成，滤料堆在假底上面。假底空隙率不小于滤池面积假底空隙率不小于滤池面积5 58 8，高于池，高于

10、池底底0.40.40.6m0.6m。池底除支撑滤料外，还要排泄滤床上的池底除支撑滤料外，还要排泄滤床上的来水，池底中心轴线上设有集水沟，两侧来水，池底中心轴线上设有集水沟，两侧底面向集水沟倾斜，池底和集水沟的坡度底面向集水沟倾斜，池底和集水沟的坡度约约1 12 2。集水沟要有充分的高度，并在任何时候集水沟要有充分的高度，并在任何时候不会漫流，确保空气能在水面上畅通无阻，不会漫流，确保空气能在水面上畅通无阻，使滤池中空隙充满空气。使滤池中空隙充满空气。生物膜法的生物膜法的主要设施主要设施生物接触氧化池生物接触氧化池生物流化床生物流化床间歇生物滤池间歇生物滤池普通（单层）生物滤池普通（单层）生物滤

11、池塔式（多层）生物滤池塔式（多层）生物滤池生生物物转转盘盘生生物物滤滤池池低负荷生物滤池又称普通生物滤池。低负荷生物滤池又称普通生物滤池。优点优点：处理效果好，：处理效果好，BODBOD5 5的去除率可达的去除率可达9090以上，出水以上，出水 BODBOD5 5可下降到可下降到25mg/L25mg/L以下，硝酸盐含量在以下，硝酸盐含量在10mg/L10mg/L左右，出左右，出水水质稳定。水水质稳定。缺点缺点：占地面积大，灰蝇很多，影响环境卫生。：占地面积大，灰蝇很多，影响环境卫生。交替式二级生物滤池法的流程交替式二级生物滤池法比并联流程负荷率可提高交替式二级生物滤池法比并联流程负荷率可提高两

12、三倍两三倍。回流式二级生物滤池法的流程国外的运行经验表明，在处理城市国外的运行经验表明，在处理城市污水时，回流式生物滤池的处理效污水时，回流式生物滤池的处理效率大致如下：率大致如下：生物滤池的一个主要优点是运行简单，因此，适用于小城生物滤池的一个主要优点是运行简单，因此，适用于小城镇和边远地区。镇和边远地区。单级滤池法单级滤池法 当滤池负荷率在当滤池负荷率在1.7kg 1.7kg（BODBOD5 5）/(m/(m3 3d)(d)(滤料滤料)以下时，出水的以下时，出水的BODBOD5 5约为滤池进水的约为滤池进水的 BODBOD5 5的的1/31/3。二级滤池法二级滤池法 二沉池的出水的二沉池的

13、出水的BODBOD5 5为二为二级池进水级池进水BODBOD5 5的的1/21/2；如果一级滤池的进；如果一级滤池的进水不经沉淀直接流向二级滤池，则一级水不经沉淀直接流向二级滤池，则一级滤池出水的滤池出水的BODBOD5 5为进水为进水BODBOD5 5的的1/21/2。小于或等于某处理效率的污水厂占所有污水厂的比例小于或等于某处理效率的污水厂占所有污水厂的比例/%(/%(活性污泥法活性污泥法)小于或等于某处理效率的污水厂占所有污水厂的比例小于或等于某处理效率的污水厂占所有污水厂的比例/%(/%(生物滤池生物滤池)影响生物滤池性能的主要因素 这些过程的发生和发展决定了生物滤池净化这些过程的发生

14、和发展决定了生物滤池净化污水的性能。影响这些过程的主要因素有：污水的性能。影响这些过程的主要因素有：滤池高度负荷率回 流供 氧 生物滤池中有机物的降解过程生物滤池中有机物的降解过程 同时发生着多过程同时发生着多过程有机物在有机物在污水和生污水和生物膜中的物膜中的传质过程传质过程氧在污水氧在污水和生物膜和生物膜中的传质中的传质过程过程生物膜的生物膜的生长和脱生长和脱落等过程落等过程有机物的有机物的好氧和厌好氧和厌氧代谢过氧代谢过程程滤 床影响生物滤池性能的主要因素滤池高度滤床上层滤床上层,污水中污水中有机物浓度较高有机物浓度较高,微微生物繁殖速率高生物繁殖速率高,种种属较低级属较低级,以细菌为以

15、细菌为主主,生物膜量较多生物膜量较多,有机物去除速率较有机物去除速率较高。高。随着滤床深度增加随着滤床深度增加,微生物从低级趋向微生物从低级趋向高级，种类逐渐增高级，种类逐渐增多多,生物膜量从多到生物膜量从多到少。少。滤床的上层和下层相比滤床的上层和下层相比,生生物膜量、微生物种类和去除物膜量、微生物种类和去除有机物的速率均不相同有机物的速率均不相同。滤床中的这一递变现象，滤床中的这一递变现象，类似污染河流在自净过程中类似污染河流在自净过程中的生物递变。的生物递变。当滤床各层的进水水质互当滤床各层的进水水质互不相同时不相同时,各层生物膜的微各层生物膜的微生物就不相同生物就不相同,处理污水的处理

16、污水的功能也随之不同。功能也随之不同。滤 床影响生物滤池性能的主要因素滤池高度影响生物滤池性能的主要因素负荷率 生物滤池的负荷率有三种表达形式：生物滤池的负荷率有三种表达形式：表面水力负荷率表面水力负荷率：m m3 3（水）（水）/（m m2 2d d），又称），又称平均滤率平均滤率，m/dm/d 。由于生物滤池的作用是去除污水中有机物或特定污染物，因此，由于生物滤池的作用是去除污水中有机物或特定污染物，因此，它的负荷率通常以它的负荷率通常以有机物或特定污染物质为准较合理。有机物或特定污染物质为准较合理。有机负荷率有机负荷率：以：以BODBOD5 5为准，为准，kgkg（BODBOD5 5或特

17、定污染物质）或特定污染物质）/(m/(m3 3d)d)(五日生化需氧量容积负荷五日生化需氧量容积负荷)水力负荷率水力负荷率：以流量为准，：以流量为准，m m3 3(水水)/m)/m3 3(滤料滤料)d d。影响生物滤池性能的主要因素负荷率 在在低负荷低负荷条件下，随着滤率的提高，污水中有机物条件下，随着滤率的提高，污水中有机物的传质速率加快，生物膜量增多，滤床特别是它的的传质速率加快，生物膜量增多，滤床特别是它的表面很容易堵塞。表面很容易堵塞。在在高负荷高负荷条件下，随着滤率的提高，下渗污水对生条件下，随着滤率的提高，下渗污水对生物膜的水力冲刷力可以改善赌塞现象，污水在生物物膜的水力冲刷力可以

18、改善赌塞现象，污水在生物滤床中停留的时间缩短，出水水质将相应下降。滤床中停留的时间缩短，出水水质将相应下降。影响生物滤池性能的主要因素回流 回流回流利用污水厂的出水或生物滤池出水稀释进水的做利用污水厂的出水或生物滤池出水稀释进水的做 法称回流，回流水量与进水量之比叫回流比。法称回流，回流水量与进水量之比叫回流比。回流对生物滤池性能的影响：回流对生物滤池性能的影响：（1 1）回流可提高生物滤池的）回流可提高生物滤池的滤率滤率，它是使生物滤池负荷率，它是使生物滤池负荷率 由低变高的方法之一；由低变高的方法之一；（2 2）提高滤率有利于防止产生灰蝇和减少恶臭；）提高滤率有利于防止产生灰蝇和减少恶臭；

19、（3 3）当进水缺氧、腐化、缺少营养元素或含有有害物质时，）当进水缺氧、腐化、缺少营养元素或含有有害物质时，回流可改善进水的腐化状况、提供营养元素和降低毒物质浓回流可改善进水的腐化状况、提供营养元素和降低毒物质浓度；度；（4 4）进水的质和量有波动时，回流有调节和稳定进水的作）进水的质和量有波动时，回流有调节和稳定进水的作 用。用。T一般认为在下述三种情况下应考虑出水回流：一般认为在下述三种情况下应考虑出水回流：（1 1）进水有机物浓度较高；）进水有机物浓度较高；（2 2）水量很小，无法维持水力负荷在最小经验值以上时；）水量很小，无法维持水力负荷在最小经验值以上时；（3 3）废水中某种污染物在

20、高浓度时可能抑制微生物生长。）废水中某种污染物在高浓度时可能抑制微生物生长。影响生物滤池性能的主要因素回流 影响生物滤池性能的主要因素供氧 温度差越大，通风条件越好；温度差越大，通风条件越好；当水温较低，滤池内的温度低于水温时（夏季），池内气流向下当水温较低，滤池内的温度低于水温时（夏季），池内气流向下 流动；流动；当水温较高，池内温度高于气温时（冬季），气流向上流动；当水温较高，池内温度高于气温时（冬季），气流向上流动；若池内外无温度差，则停止通风；若池内外无温度差，则停止通风；正常运行的生物滤池，自然通风可以提供生物降解所需的氧量，正常运行的生物滤池，自然通风可以提供生物降解所需的氧量，自

21、然通风不能满足时，应考虑强制通风。自然通风不能满足时，应考虑强制通风。生物滤池中，微生物所需的氧一般直接来自大气，靠自然通风生物滤池中，微生物所需的氧一般直接来自大气，靠自然通风 供给。供给。影响生物滤池通风的主要因素是滤床影响生物滤池通风的主要因素是滤床自然拔风和风速自然拔风和风速。自然拔风的推动力是自然拔风的推动力是池内温度与气温之差池内温度与气温之差以及以及滤池的高度滤池的高度。435生物滤池系统的功能设计 滤池类型滤池类型流程选择流程选择滤池个数和滤池个数和滤床尺寸的滤床尺寸的确定确定二次沉淀池的形二次沉淀池的形式、个数和工艺式、个数和工艺尺寸的确定尺寸的确定布水设备的计算布水设备的计

22、算滤 池 类 型 的 选 择 低负荷生物滤池现在低负荷生物滤池现在已经基本上不常用，仅已经基本上不常用，仅在污水量小、地区比较在污水量小、地区比较偏僻、石料不贵的场合偏僻、石料不贵的场合尚有可能使用。尚有可能使用。大多采用高负荷生物滤池大多采用高负荷生物滤池两种类型两种类型回流式回流式塔式（多层式）塔式（多层式）滤池类型的选择，只有通过滤池类型的选择，只有通过方案的比较方案的比较，才能得出合理，才能得出合理的结论。的结论。占地面积，基建费用和运行费用占地面积，基建费用和运行费用的比较，常起关键作用。的比较，常起关键作用。流 程 的 选 择 确定流程时要解决的问题确定流程时要解决的问题是否设初次

23、沉淀池是否设初次沉淀池采用几级滤池采用几级滤池是否采用回流，回流是否采用回流，回流方式和回流比的确定方式和回流比的确定当废水含悬浮当废水含悬浮物较多，采用拳物较多，采用拳状滤料时状滤料时,须有初须有初次沉淀池次沉淀池,以避免以避免生物滤池阻塞。生物滤池阻塞。处理城市污水时处理城市污水时,一般都设置初次一般都设置初次沉淀池。沉淀池。下述三种情况应考虑用二次沉淀下述三种情况应考虑用二次沉淀池出水回流：池出水回流：入流有机物浓度较高，可能引起入流有机物浓度较高，可能引起供氧不足时；供氧不足时；水量很小，无法维持水力负荷率水量很小，无法维持水力负荷率在最小经验值以下时；在最小经验值以下时；污水中某种污

24、染物在高浓度时，污水中某种污染物在高浓度时，可能抑制微生物生长的情况下。可能抑制微生物生长的情况下。滤 池 个 数 和 滤 床 尺 寸 的 确 定滤床总体积（V）3010VLQSV式中：式中：V V滤床总体积，滤床总体积，mm3 3；S0 0污水进滤池前的污水进滤池前的BODBOD5 5平均值，平均值，mg/Lmg/L；QQ污水日平均流量，污水日平均流量，mm3 3/d/d，采用回流式生物滤池时，采用回流式生物滤池时，此项应为此项应为QQ(1+(1+R R)，回流比，回流比r r可根据经验确定；可根据经验确定；L Lv v有机负荷率有机负荷率(容积负荷率），容积负荷率），kg BOD kg B

25、OD5 5/（mm3 3d d）。滤 池 个 数 和 滤 床 尺 寸 的 确 定 计算滤床总体积（计算滤床总体积（V）时，应注意下述问题：）时，应注意下述问题：计算时采用的计算时采用的负荷率应与设计处理的效率相应负荷率应与设计处理的效率相应。通常，负荷。通常，负荷率是影响处理效果的主要因素，两者常相提并论。率是影响处理效果的主要因素，两者常相提并论。影响处理效果的因素很多，除负荷率之外，主要的还有污水的影响处理效果的因素很多，除负荷率之外，主要的还有污水的浓度、水质、温度、滤料特性和滤床的高度。对于回流滤池，则浓度、水质、温度、滤料特性和滤床的高度。对于回流滤池，则还有回流比。还有回流比。没有

26、经验可以援用的工业废水，应经过试验，确定其设计的负没有经验可以援用的工业废水，应经过试验，确定其设计的负荷率。试验性生物滤池的滤料和滤床高度应与设计相一致。荷率。试验性生物滤池的滤料和滤床高度应与设计相一致。根据计算结合经验确定。根据计算结合经验确定。在滤床的总体积和高度确定后，滤床的总面积在滤床的总体积和高度确定后，滤床的总面积(A=V/h)可以算出。当总面积不大时，可采用可以算出。当总面积不大时，可采用2个滤池。个滤池。目前生物滤池的最大直径为目前生物滤池的最大直径为60m，通常是在，通常是在35m以下。以下。最后应该最后应该核算滤速核算滤速，看它是否合理。，看它是否合理。回流生物滤池池深

27、浅，回流生物滤池池深浅，滤速一般不超过滤速一般不超过30m/d，其滤率的确定与进水，其滤率的确定与进水BOD5有关，有关，如下表所示。如下表所示。滤 池 个 数 和 滤 床 尺 寸 的 确 定（2 2）滤床高度的确定）滤床高度的确定 进水进水BODBOD5 5/（mgmg L L-1-1）120120150150200200滤率滤率/(m/(m3 3 mm-2-2 d d-1-1)252520201515 已知某城镇人口已知某城镇人口80000人，排水量定额为人，排水量定额为100L/（人（人d），），BOD5为为 20mg/（人（人 d）。设有一座工厂，污水量为）。设有一座工厂，污水量为20

28、00m3/d，其，其BOD5为为2200mg/L。拟混合采用拟混合采用回流式生物滤池回流式生物滤池进行处理，处理后出水的进行处理，处理后出水的BOD5要求达到要求达到30mg/L。基本设计参数计量基本设计参数计量（设在此不考虑初次沉淀池的计算）（设在此不考虑初次沉淀池的计算）生活污水和工业废水总水量：生活污水和工业废水总水量：生活污水和工业废水混合后的生活污水和工业废水混合后的BOD5浓度：浓度：由于生活污水和工业废水混合后由于生活污水和工业废水混合后BOD5浓度较高，应考虑回流，设回流稀释浓度较高，应考虑回流，设回流稀释后滤池进水后滤池进水BOD5为为300mg/L,回流比为：回流比为：例1

29、:解:/dm10000/dm2000/dm100010080000333Qmg/L456mg/L10000208000220020000S58.030300300456)(30030456QQRQQQQRRR 生物滤池的个数和滤床尺寸计算生物滤池的个数和滤床尺寸计算 设生物滤池的有机负荷率采用设生物滤池的有机负荷率采用1.2kgBOD5/（m3d），），于是生物滤池总于是生物滤池总体积为：体积为：设池深为设池深为2.5m,则滤池总面积为：则滤池总面积为：若采用若采用6个滤池，每个滤池面积：个滤池，每个滤池面积：滤池直径为：滤池直径为：校核校核 经过计算，采用经过计算，采用6个直径个直径18m、

30、高、高2.5m的高负荷生物滤池。的高负荷生物滤池。33m3950m2.11000300)158.0(10000V22m1580m5.23950A221m263m61580Am18m3.142634m41AD30m/dm/d10m/d1580158.010000）（滤率3010)1(VLRQSV采用公式进行计算步骤第一步是选定滤料和进水方式，然后进行试验，求得第一步是选定滤料和进水方式，然后进行试验，求得K、m和和n等常数值等常数值第二步确定是否回流，若需要回流，则要确定回流比第二步确定是否回流，若需要回流，则要确定回流比最后计算滤池的尺寸最后计算滤池的尺寸 已知某工业废水已知某工业废水CODB

31、为为700mg/L，水量为，水量为7080m3/d。选用塑料滤料，。选用塑料滤料，在满足出水水质要求的条件下，其最小水力负荷为在满足出水水质要求的条件下，其最小水力负荷为24.4m3/（m2 d），最大），最大水力负荷为水力负荷为244m3/（m2 d）。试验得到）。试验得到K=128,m=-0.45,n=-0.55。要。要求出水求出水CODB不大于不大于30 mg/L。计算生物滤池滤床高度和滤池面积。计算生物滤池滤床高度和滤池面积。由于入流污水浓度较高，应考虑用二次沉淀池回流。当回流比为由于入流污水浓度较高，应考虑用二次沉淀池回流。当回流比为1时，滤时，滤池进水池进水CODB365 mg/L

32、。而回流比为。而回流比为2时，滤池进水时，滤池进水CODB253mg/L。例2:解:回流比为回流比为1时：时：要求池子的最小面积为要求池子的最小面积为（70802）/244=58m2，最大面，最大面积为（积为（70802）/24.4=580m2。回流比为回流比为2时：时：要求池子的最小面积为（要求池子的最小面积为（70803）/244=87m2，最大面积为，最大面积为（70803）/24.4=870m2。55.055.045.0)/2(278.0)11(1130700128)11(3030700lnAQAQh55.055.045.0)/3(201.0)21(21230700128)21(302

33、30700lnAQAQhRRSSS1ei0生物滤池系统的功能设计 滤池类型滤池类型流程选择流程选择滤池个数和滤池个数和滤床尺寸的滤床尺寸的确定确定二次沉淀池的形二次沉淀池的形式、个数和工艺式、个数和工艺尺寸的确定尺寸的确定布水设备的计算布水设备的计算回转式布水器的计算计算的主要内容计算的主要内容确定布水横确定布水横管管根数根数（一（一般是般是2根和根和4根）和根）和直径直径布水管上的布水管上的孔口孔口数和在布水横管数和在布水横管上的位置上的位置布水器的转速布水器的转速 1 1、布水横管根数与直径、布水横管根数与直径布水横管根数布水横管根数n n决定于池决定于池子和滤速的大小，子和滤速的大小，n

34、 n取偶取偶数，布水水量大时用数，布水水量大时用4 4根，根，一般用一般用2 2根。根。布水横管直径布水横管直径D D1 1：vQD2000/1式中：式中：QQ每根布水横管的最大设计流量，每根布水横管的最大设计流量，m m3 3/s/s；v v横管进水段流速，横管进水段流速，m/sm/s；q qv v每个滤池处理的水量，每个滤池处理的水量，m m3 3/s/s；n n横管数。横管数。nQRQ1/2 2、洒水孔数及在布水横管上的位置、洒水孔数及在布水横管上的位置假定每个出水孔口喷洒的面积基本相同，孔口数假定每个出水孔口喷洒的面积基本相同，孔口数(m m)的的计算公式为：计算公式为：224111D

35、dm式中式中:d d孔口直径，一般为孔口直径，一般为1015mm1015mm （孔口流速（孔口流速2m/s2m/s左右或更大些）左右或更大些）D D2 2回转布水器直径，回转布水器直径，mmmm，比滤池内径小，比滤池内径小200mm200mm。第第i i个孔口距滤池中心的距离（个孔口距滤池中心的距离（r ri i）为：）为：miDri22 3 3、布水器的转速、布水器的转速布水横管的回转速度与滤速、横管根数有关，如下表所示。布水横管的回转速度与滤速、横管根数有关，如下表所示。布水横管可以采用钢管或铝管，其管底离滤床表面的距离，布水横管可以采用钢管或铝管，其管底离滤床表面的距离，一般为一般为15

36、0150250mm250mm，以避免风力的影响。布水器所需水头为，以避免风力的影响。布水器所需水头为0.50.51.0m1.0m。也可以近似地用下式计算：也可以近似地用下式计算：滤率滤率/（m d-1）转速转速/（r min-1）(4根横管根横管)转速转速/（r min-1）(2根横管根横管)151220232524/2260134.78QDmdn生物滤池正式运行之后，生物滤池正式运行之后，有一个有一个“挂膜挂膜”阶段阶段（培养生物膜）。（培养生物膜）。始运行阶段：洁净的无膜滤床逐渐长了生物膜，处理效率和出水水始运行阶段：洁净的无膜滤床逐渐长了生物膜，处理效率和出水水质不断提高；当温度适宜时，

37、始运行阶段历时约质不断提高；当温度适宜时，始运行阶段历时约处理处理含有毒物质的工业废水时含有毒物质的工业废水时（这种有毒物质正是生物滤池的处（这种有毒物质正是生物滤池的处理对象），能分解氧化有毒物质的微生物常存在于理对象），能分解氧化有毒物质的微生物常存在于一般环境中一般环境中，无，无需从外界引入；但是，在一般环境中，它们在微生物群体中并不占需从外界引入；但是，在一般环境中，它们在微生物群体中并不占优势，或对这种有毒物质还不太适应，在滤池正常运行前，要有一优势，或对这种有毒物质还不太适应，在滤池正常运行前，要有一个让它们适应新环境、繁殖壮大的始运行阶段，个让它们适应新环境、繁殖壮大的始运行阶段

38、，称为称为“驯化挂膜驯化挂膜”阶段。阶段。驯化挂膜方式：驯化挂膜方式：方式一：从其他工厂废水站或城市废水厂取来活性污泥或生物膜方式一：从其他工厂废水站或城市废水厂取来活性污泥或生物膜 碎屑碎屑,进行驯化，挂膜。进行驯化，挂膜。方式二：用生活污水、城市污水、河水或回流出水代替部分工业方式二：用生活污水、城市污水、河水或回流出水代替部分工业 废水进行运行，运行过程中把二次沉淀池中的污泥不断废水进行运行，运行过程中把二次沉淀池中的污泥不断 回流到滤池的进水中。回流到滤池的进水中。生物滤池的运行及其经验生物膜法的主要设施生物接触氧化池生物接触氧化池生物流化床生物流化床生生物物转转盘盘生生物物滤滤池池生

39、物转盘的工作特点（1 1）不需曝气和回流，运行时动力消耗和费用低；）不需曝气和回流，运行时动力消耗和费用低；（2 2）运行管理简单，技术要求不高；）运行管理简单，技术要求不高；（3 3）工作稳定，适应能力强；）工作稳定，适应能力强；（4 4）适应不同浓度、不同水质的污水；）适应不同浓度、不同水质的污水；（5 5）剩余污泥量少，易于沉淀脱水；）剩余污泥量少，易于沉淀脱水；（6 6）没有滤池蝇、恶臭、堵塞、泡沫、噪音等问题；）没有滤池蝇、恶臭、堵塞、泡沫、噪音等问题；（7 7）可多层立体布置；）可多层立体布置；（8 8）一般需加开孔防护罩保护、保温。）一般需加开孔防护罩保护、保温。生物转盘的主要组

40、成部分生物转盘的主要组成部分生物转盘的构造转动轴盘片废水处理槽驱动装置盘片：高强度、轻质、耐腐蚀。盘片：高强度、轻质、耐腐蚀。直径：直径：23m，转速，转速23r/min，间距，间距2030mm。受材料、污水与膜的接触均匀性、外缘膜易脱落等影响，受材料、污水与膜的接触均匀性、外缘膜易脱落等影响，直径不可能做大。直径不可能做大。生物转盘的构造生物转盘的构造转动轴：具有足够的强度和刚度，防止断裂和挠曲。转动轴：具有足够的强度和刚度，防止断裂和挠曲。直径：直径：50mm以上，长度以上，长度0.57m。处理槽：与盘片相吻合的半圆形或多边形，净空相距处理槽：与盘片相吻合的半圆形或多边形，净空相距2050

41、mm，设排泥和放空管。，设排泥和放空管。驱动装置：驱动装置：机械驱动装置；机械驱动装置；空气驱动装置；空气驱动装置；水轮驱动装置。水轮驱动装置。生物转盘的主体是垂直固定在水平轴上的一组圆形盘片和一个同它生物转盘的主体是垂直固定在水平轴上的一组圆形盘片和一个同它配合的半圆形水槽。配合的半圆形水槽。微生物生长并形成一层微生物生长并形成一层生物膜附着在盘片表面生物膜附着在盘片表面，约，约40%50%的盘面的盘面（转轴以下的部分）浸没在废水中，上半部敞露在大气中。（转轴以下的部分）浸没在废水中，上半部敞露在大气中。工作时，废水流过水槽，电动机转动转盘，生物膜和大气与废水轮工作时，废水流过水槽，电动机转

42、动转盘，生物膜和大气与废水轮替接触，浸没时吸附废水中的有机物，敞露时吸收大气中的氧气。转替接触，浸没时吸附废水中的有机物，敞露时吸收大气中的氧气。转盘的转动盘的转动,带进空气带进空气,并引起水槽内废水紊动并引起水槽内废水紊动,使溶解氧均匀分布。使溶解氧均匀分布。生物膜的厚度约为生物膜的厚度约为0.52.0mm，随着膜的增厚，内层的微生物呈厌，随着膜的增厚，内层的微生物呈厌氧状态，失去活性时使生物膜脱落，并随同出水流至二次沉淀池。氧状态，失去活性时使生物膜脱落，并随同出水流至二次沉淀池。生物转盘的设计计算生物转盘的设计计算 生物转盘的负荷率与废水性质、废水浓度、气候条件及生物转盘的负荷率与废水性

43、质、废水浓度、气候条件及构造、运行等多种因素有关，设计时可以通过试验或根据构造、运行等多种因素有关，设计时可以通过试验或根据经验值确定。经验值确定。设计的主要内容是计算设计的主要内容是计算转盘的总面积转盘的总面积。水力负荷和有机负荷：水力负荷和有机负荷：水力负荷水力负荷:m3(污水污水)/m3(槽槽)d;m3(污水污水)/m2(盘片盘片)d有机负荷有机负荷:kg(BOD5)/m3(槽槽)d;kg(BOD5)/m2(盘片盘片)d生物转盘的设计计算方法设计参数如有机负荷、水力负荷、停留时间等可通过试验求设计参数如有机负荷、水力负荷、停留时间等可通过试验求得，然后进行生产规模的生物转盘设计。得，然后

44、进行生产规模的生物转盘设计。威尔逊等人用生活污水进行了试验研究，建议当采用威尔逊等人用生活污水进行了试验研究，建议当采用0.5m直直径的转盘试验所得参数进行设计时，转盘面积宜比计算值增加径的转盘试验所得参数进行设计时，转盘面积宜比计算值增加25；当试验采用的转盘直径为；当试验采用的转盘直径为2m时，则宜增加时，则宜增加10的面积。的面积。当没有条件进行试验时，可以用经验性图表、经验值进行计当没有条件进行试验时，可以用经验性图表、经验值进行计算。算。通过试验求得需要的设计参数通过试验求得需要的设计参数用经验图表或经验值计算用经验图表或经验值计算污水性质污水性质处理程度（出处理程度（出水水BOD5

45、）/（mg.L-1)盘面负荷盘面负荷/（g.m-2.d-1)备注备注生活污水生活污水 602040国外资料国外资料 301020煮炼废水煮炼废水 601216益阳、株洲萱麻纺织厂益阳、株洲萱麻纺织厂3040上海萱麻实验厂上海萱麻实验厂染色废水染色废水 3020南京织布厂南京织布厂128255上海第三印刷厂上海第三印刷厂生活污水生活污水104生活污水生活污水69国营长空机械厂国营长空机械厂1679北京结核病医院北京结核病医院164生物转盘的设计计算方法生物转盘的设计计算方法各运行参数对处理效率的影响各运行参数对处理效率的影响(水力负荷、温度水力负荷、温度)生物转盘的设计计算方法各运行参数对处理效

46、率的影响各运行参数对处理效率的影响(水力负荷水力负荷)生物转盘的设计计算方法各运行参数对处理效率的影响各运行参数对处理效率的影响(转速、级数转速、级数)序号序号污水类污水类型型进水进水BODBOD5 5/(mg(mg.L L-1-1)进水进水COD/COD/(mg(mg.L L-1-1)水力负荷水力负荷/(m/(m3.3.mm-2.-2.d d-1-1)BODBOD5 5负荷负荷/(g/(g.mm2.2.d d-1-1)CODCOD负荷负荷/(g/(g.mm2.2.d d-1-1)停留时停留时间间/h/h废水水废水水温温/C/C1 1含酚含酚酚酚5025050250(152)(152)280

47、670280 670(495)(495)0.05 0.1130.05 0.113(0.070)(0.070)15.5 35.515.5 35.5(22.8)(22.8)1.5 2.71.5 2.7(2.6)(2.6)t15t15(10.5)(10.5)2 2印染印染100 280100 280(158)(158)250 500250 500(392)(392)0.04 0.240.04 0.24(0.12)(0.12)12 23.212 23.2(16.2)(16.2)10.3 43.910.3 43.9(28.1)(28.1)0.6 1.30.6 1.3t10t103 3煤气站含煤气站含酚酚

48、130 765130 765(365)(365)0.019 0.10.019 0.1(0.055)(0.055)12.212.226.426.41.3 4.01.3 4.0(2.95)(2.95)t20t204 4酚醛酚醛442 700442 700(600)(600)0.0310.0317.15 22.8 7.15 22.8(15.7)(15.7)11.7 24.511.7 24.5(17.8)(17.8)3.03.0t=24t=245 5酚氰酚氰酚酚40 9040 90CN20 40CN20 400.10.12.02.06 6苯胺苯胺苯胺苯胺53530.030.032.32.3t=21 t

49、=21 28287 7萱麻煮炼萱麻煮炼黑液黑液3673675315310.0660.0661.61.68 8丙稀腈丙稀腈CNCN19.7 21.019.7 21.02972970.05 0.40.05 0.4(0.075)(0.075)9 9腈纶腈纶AN200AN200BOD300BOD3000.1 0.20.1 0.2(0.15)(0.15)1.91.9t=30t=301010氯丁污水氯丁污水BOD120BOD120氯丁二烯氯丁二烯20204004000.160.1632.632.638.138.1t=15 t=15 2020部分工业废水设计负荷u生物转盘的进展和应用生物转盘的进展和应用1.

50、1.生物转盘法的进展生物转盘法的进展空气驱动的生物转盘空气驱动的生物转盘 与沉淀池合建的生物转与沉淀池合建的生物转盘盘 与曝气池组合的生物转盘与曝气池组合的生物转盘2.2.生物转盘的应用生物转盘的应用在我国，生物转盘主要用于处理工业废水。在化学在我国，生物转盘主要用于处理工业废水。在化学纤维、石油化工、印染、皮革和煤气发生站等行业纤维、石油化工、印染、皮革和煤气发生站等行业的工业废水处理方面均得到应用，效果良好。的工业废水处理方面均得到应用，效果良好。生物转盘的新进展生物转盘的新进展生物膜法的主要设施生物接触氧化池生物接触氧化池生物流化床生物流化床生生物物转转盘盘生生物物滤滤池池生物接触氧化法