1、第三章 污水的好氧生物处理(一)生物膜法真菌藻类原生动物后生动物一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫细菌（好氧、厌氧、兼性）1.生物膜的组成一、生物膜的构造与净化机理第一节第一节 生物膜法的基本原理生物膜法的基本原理2、生物膜的构造 膜的表面吸取营养和溶解氧容易，微生物生长繁殖迅速，形成了好氧微生物和兼性微生物组成的好氧层（12mm）。 内部营养和溶解氧的供应条件差，生长繁殖受到限制，好氧微生物难以生活，形成了厌氧微生物和兼性微生物组成的厌氧层。3、净化有机物机理（1）吸附水中有机物（2）好氧降解：在生物膜表层0.1-2mm（3）厌氧降解（4）生物膜上的原生生物和微型后生动物的食物链二、生物膜法的主
2、要特性1）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；2）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；3）能处理低浓度的污水，使）能处理低浓度的污水，使BOD5=2030mg的污水的污水 降至降至510mg/l ；4）易于维护运行、节能）易于维护运行、节能 。建设中的生物滤池第二节 生 物 滤 池一、生物滤池的构造典型的生物滤池的构造典型的生物滤池的构造 滤 床 布水设备排水系统自然通风，不设曝气系统。自然通风，不设曝气系统。1.几种常见滤料 比表面积在比表面积在81195m2/m3孔隙率为孔隙率为9395比表面积比表面积65100m2/m3孔隙率孔
3、隙率4550比表面积在比表面积在98340m2/m3孔隙率为孔隙率为9395 比重小，孔隙率高，滤床高度不但可以提高，比重小，孔隙率高，滤床高度不但可以提高，而且可以采用双层或多层构造。而且可以采用双层或多层构造。 国外一般采用双层滤床，高国外一般采用双层滤床，高7m左右；国内常采左右；国内常采用多层的用多层的“塔式塔式”结构，高度在结构，高度在10m以上。以上。滤床高度：滤床高度：1 12.5m2.5m。孔隙率低，滤床过高会影响通风；孔隙率低，滤床过高会影响通风；太重太重, , 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。滤床高度同滤料种类的关系滤床高度同滤料种类的关
4、系 石质拳状滤料石质拳状滤料塑料滤料塑料滤料2、布 水 设 备 为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固定式喷嘴布水系统移动式（常用回转式）布水器3、排 水 系 统 作用收集污水与生物膜保证通风支撑滤料组成排水假底池底集水沟优点：优点：处理效果好，处理效果好，BOD5去除率可达去除率可达90%以上，以上，出水出水BOD5可下降到可下降到25mg/L以下，硝酸盐含量在以下，硝酸盐含量在10mg/L左右，出水水质稳定。左右，出水水质稳定。缺点：缺点：占地面积大，易于堵塞，影响环境卫生。占地面积大，易于堵塞，影响环境卫生。2、普通生物滤池滤料粒径较小滤料粒径较小(2570mm
5、)，滤料层高度通常只有，滤料层高度通常只有23m左右，多左右，多不采用回流措施；不采用回流措施；第一代工艺3、高负荷生物滤池第二代工艺处理水回流：处理水回流：（1 1）可以均化与稳定进水水质；）可以均化与稳定进水水质；（2 2）加大水力负荷及时地冲刷过厚和老化的生物膜，）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，抑制厌氧层发育，使生物膜保加速生物膜更新，抑制厌氧层发育，使生物膜保 持较高的活性；持较高的活性；（3 3）抑制滤池蝇的过度滋长，减轻臭味。）抑制滤池蝇的过度滋长，减轻臭味。通过限制进水通过限制进水BOD5和采取处理水回流等技术措施，和采取处理水回流等技术措施，大幅度
6、地提高了滤池的负荷率大幅度地提高了滤池的负荷率4、塔式生物滤池（1）内部形成较强的拔风状态，通风良好，污水、空）内部形成较强的拔风状态，通风良好，污水、空 气、滤料接触充分，充氧效果良好，传质速度快；气、滤料接触充分，充氧效果良好，传质速度快；（2）高负荷率，水力负荷为高负荷生物滤池）高负荷率，水力负荷为高负荷生物滤池210倍，倍， 生物膜活性高，净化效率也较高；生物膜活性高，净化效率也较高；（3）滤层内部的分层，能够承受较高的有机污染物的）滤层内部的分层，能够承受较高的有机污染物的 冲击负荷。冲击负荷。高度达高度达20m之多，常采用回流措施。之多，常采用回流措施。采用塑料滤料。采用塑料滤料。
7、第三代生物滤池 工艺特点：工艺特点：填料层WL反冲洗用空气管曝气用空气管反冲洗水进水管处理水排水管承托层中间排水管反冲洗水排放管溢流槽原污水流入图18-7 曝气生物滤池构造示意图5、曝气生物滤池（、曝气生物滤池（Biological Aerated Filter，BAF）集生物氧化和截留悬浮固体于一体，并节省了后续二次沉淀池。 国内上万吨规模的国内上万吨规模的曝气生物滤池工艺的污曝气生物滤池工艺的污水处理厂约水处理厂约3030家左右。家左右。 曝气生物滤池的建曝气生物滤池的建设难度比较大，建设成设难度比较大，建设成本、运营成本也不算太本、运营成本也不算太低，反冲洗也比较麻烦，低，反冲洗也比较麻
8、烦，对自控要求较高，但该对自控要求较高，但该工艺对低浓度废水、污工艺对低浓度废水、污水深度处理适用性很好，水深度处理适用性很好，硝化效果特别好。硝化效果特别好。 马栏河模型 1、普通生物滤池流程挂膜量温度控制布水六、生物滤池的运行及其经验工程实例 广东省肇庆市蓝带啤酒厂，年产广东省肇庆市蓝带啤酒厂，年产20万万T蓝带啤酒。蓝带蓝带啤酒。蓝带啤酒厂污水处理站设计污水处理量为啤酒厂污水处理站设计污水处理量为6000m3/d，设计污，设计污水水质为：水水质为： COD3000mg/L，BOD5=800 mg/L，SS300 mg/L，色度，色度100，PH69，温度，温度40。 要求处理后出水水质达
9、到广东省污水排放标准的二级二要求处理后出水水质达到广东省污水排放标准的二级二类标准。类标准。 COD110 mg/L，BOD550 mg/L，SS100 mg/L，色度，色度80，PH69。第二节 生 物 转 盘1954年在德国建立第一座生物转盘污水厂。生物转盘技术具有一系列优点，在国际范围内的到广泛应用，是一种净化效果好、能源消耗低的生物处理技术。生 物 转 盘一、生物转盘的构造二、工作原理去除废水中有机物的机理和生物滤池基本相同。工程实例 济南市南郊宾馆污水净化站采用的生物转盘为主体的二级生化处理工艺，近期安装二组直径为3 m的转盘，其中一级为三级转盘，另一组为四级转盘。二组转盘并联运行处
10、理流量42 m3/h（1000 m3/d）。 缺点：受气温影响大，卫生条件不好。第三节 生物接触氧化法 也称作淹没式生物滤池，它是指在反应池中设置惰性填料，已经预先充氧曝气的污水浸没并流经全部填料，污水中的有机物与填料上的生物膜广泛接触，在微生物的新陈代谢作用下污染物得到去除。 一、概述二、生物接触氧化池的构造接触氧化池构造示例接触氧化池构造示例接触氧化池外观图接触氧化池外观图接触氧化池反应区的构造接触氧化池反应区的构造框架与生物填料框架与生物填料框架与生物填料框架与生物填料反应区曝气系统的布置反应区曝气系统的布置曝气装置安装曝气装置安装 酚醛树脂蜂窝填料酚醛树脂蜂窝填料常用填料的类型常用填料
11、的类型聚乙烯蜂窝填料聚乙烯蜂窝填料正六角行蜂窝状斜管正六角行蜂窝状斜管聚乙烯蜂窝填料聚乙烯蜂窝填料半半软软性性填填料料弹性立体填料弹性立体填料YHTYHT型弹性生物的环填料型弹性生物的环填料软性、复合填料软性、复合填料组合填料组合填料软性纤维填料软性纤维填料生物接触氧化法填料生物接触氧化法填料立体弹性填料立体弹性填料漂浮填料漂浮填料新型的纤维网状填料新型的纤维网状填料新型的三维立体网状填料新型的三维立体网状填料三、生物接触氧化法的特点 (1)(1)具有较高的微生物浓度，一般可达具有较高的微生物浓度，一般可达1020g/L； (2)(2)不需污泥回流，没有污泥膨胀的问题；不需污泥回流，没有污泥膨
12、胀的问题； (3)(3)具有较强的耐冲击负荷能力；具有较强的耐冲击负荷能力； (4)(4)生物膜具有丰富的生物相，污泥产量低。生物膜具有丰富的生物相，污泥产量低。缺点：填料易堵塞和更换，运行费用较高。六、生物接触氧化池的设计计算式中：式中：qv平均日设计污水量，平均日设计污水量，m3/d；s0 、se分别为进水与出水的分别为进水与出水的BOD5，mg/L；Nv有机容积负荷率，有机容积负荷率，kg ( BOD5)/ (m3d)(城市污水可用城市污水可用1.01.8)。vSeS0vNqV1生物接触氧化池的有效容积（即填料体积）生物接触氧化池的有效容积（即填料体积）V V式中：式中：h0填料高度，一
13、般采用填料高度，一般采用3.0m； A1每座池子的面积每座池子的面积, m2,一般一般25m2。01VAhANA2 2生物接触氧化池的总面积生物接触氧化池的总面积A A和座数和座数n n0123hhhhh式中：h1超高，0.50.6m；h2填料层上水深，0.40.5m；h3填料至池底的高度，0.51.5m。3. 池深池深h式中：式中：D01m3污水所需气量，污水所需气量，m3/m3 ，一般为，一般为1520 m3/ m3 。vqVt v0qDD 4.有效停留时间有效停留时间t 5.空气量空气量D和空气管道系统计算和空气管道系统计算 工程实例工程实例河南江海啤酒业有限公司（原为郑州市啤酒厂）废水
14、处理一河南江海啤酒业有限公司（原为郑州市啤酒厂）废水处理一期工程：期工程：设计水量设计水量Q2400 m3/d，设计水质为，设计水质为CODcr1500mg/L,BOD5900mg/L,SS500mg/L，PH69。设计出水水质要求达到设计出水水质要求达到污水综合排放标准污水综合排放标准GB8978-1996的二级标准：的二级标准：CODcr150mg/L,BOD560mg/L,SS200mg/L，PH69。 出水气浮池二段生物接触氧化池中间沉淀池触氧化池斜管初沉池一段生物接调节池原污水压空 PAC 生物接触氧化池采用二段生物接触氧化，设计填料容积负荷率为2Kg BOD5/( m3/d),池内
15、设组合软性填料，高度为3m。一、二氧化池停留时间分别为4.68h和2.34h，池总高度均为4.8m。 该工艺运行结果表明能达到设计要求。第四节 生物流化床一、生物流化床工作原理 流化床是以砂、活性炭、流化床是以砂、活性炭、焦炭一类的较小的惰性颗粒焦炭一类的较小的惰性颗粒为载体充填在床内，载体表为载体充填在床内，载体表面被覆着生物膜，其质变轻，面被覆着生物膜，其质变轻，污水以一定流速从下向上流污水以一定流速从下向上流动，使载体处于流化状态。动，使载体处于流化状态。二、流化床的类型 根据生物流化床的供氧、脱膜和床体结构根据生物流化床的供氧、脱膜和床体结构的不同，好氧生物流化床主要有两种类型：的不同
16、，好氧生物流化床主要有两种类型：两相生物流化床三相生物流化床 流化床流化床1、两相生物流化床2、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。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。充氧方式充氧方式减压释放空气充氧减压释放空气充氧射流曝气充氧射流曝气充氧
