1、国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库水处理工程技术水处理工程技术生物滤池苏少林 副教授知识点国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库主要内容主要内容 本知识点主要讲授：本知识点主要讲授：一、生物滤池及其分类一、生物滤池及其分类 二、普通生物滤池的构造二、普通生物滤池的构造 三、高负荷生物滤池的构造三、高负荷生物滤池的构造 四、塔式生物滤池的构造四、塔式生物滤池的构造 五、生物滤池的运行方式五、生物滤池的运行方式 六、生物
2、滤池的性能六、生物滤池的性能 七、生物滤池的设计七、生物滤池的设计 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库一、生物滤池及其分类 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库生物滤池及其分类生物滤池及其分类1 1、生物滤池的产生与发展、生物滤池的产生与发展 第一代生物滤池（滴滤池）。亦称为低负荷生物滤池。第一代生物滤池（滴滤池）。亦称为低负荷生物滤池。生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库生物滤池及其分类生物滤池及其分类1 1、生物滤池的产生与发展、生物滤池的产生与发展 为了提高生物滤池的处理效
3、率，为了提高生物滤池的处理效率，2020世纪中期，世纪中期，人工制造的滤料的出现，由于其比表面积大，滤料之人工制造的滤料的出现，由于其比表面积大，滤料之间的空隙大，质轻等优点，提高了生物滤池的负荷，间的空隙大，质轻等优点，提高了生物滤池的负荷，减小了占地面积，高负荷生物滤池和塔式生物滤池工减小了占地面积，高负荷生物滤池和塔式生物滤池工艺得到了发展。艺得到了发展。生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库生物滤池及其分类生物滤池及其分类2 2、分类、分类 生物滤池可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池、生物滤池可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池。塔式生物滤池。生物滤池
4、生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库二、普通生物滤池的构造 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库普通生物滤池的构造普通生物滤池的构造1.1.普通生物滤池的构造普通生物滤池的构造 普通生物滤池由池体、滤料、布水装置和排水系统四部普通生物滤池由池体、滤料、布水装置和排水系统四部分组成分组成 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库普通生物滤池的构造普通生物滤池的构造池体：普通生物滤池在平面上多呈方形或矩形。四周围以池体：普通生物滤池在平面上多呈方形或矩形。四周围以池壁，池壁起围挡滤料的作用，一般用
5、砖石或混凝土筑池壁，池壁起围挡滤料的作用，一般用砖石或混凝土筑造池壁要能承受滤料的压力，池壁高度一般应高出滤池表造池壁要能承受滤料的压力，池壁高度一般应高出滤池表面面0.40.40.5m0.5m 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库普通生物滤池的构造普通生物滤池的构造滤料：滤料是生物滤池的主体，对生物滤池的净化功能有滤料：滤料是生物滤池的主体，对生物滤池的净化功能有直接的影响，对滤料的要求是：具有较大的比表面积，以利直接的影响，对滤料的要求是：具有较大的比表面积，以利于形成较高的生物量；较大的空隙率，以利于氧的供应和氧于形成较高的生物量；较大的空隙率，以利于氧的供应和氧
6、的传递；具有较高的机械强度，耐腐蚀性强；价格低廉，能的传递；具有较高的机械强度，耐腐蚀性强；价格低廉，能够就地取材。常用实心拳状滤料，主要有碎石、卵石、炉渣够就地取材。常用实心拳状滤料，主要有碎石、卵石、炉渣和焦炭等。滤料分为工作层和承托层。和焦炭等。滤料分为工作层和承托层。生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库普通生物滤池的构造普通生物滤池的构造 布水系统布水系统 生物滤池布水系统的作用是向生物滤池布水系统的作用是向滤料表面均匀地布水。若布水不均滤料表面均匀地布水。若布水不均匀，会造成某一部分滤料负荷过大，匀，会造成某一部分滤料负荷过大，而另一部分负荷不足。而另一部分负
7、荷不足。普通生物滤池常用的布水系统普通生物滤池常用的布水系统是固定喷嘴式布水系统。这种布水是固定喷嘴式布水系统。这种布水装置的优点是运行方便，易于管理装置的优点是运行方便，易于管理和受气候影响较小，缺点是需要的和受气候影响较小，缺点是需要的水头较大水头较大(20m)(20m)。图图4.3.44.3.4 固定喷嘴式布水系统固定喷嘴式布水系统 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库普通生物滤池的构造普通生物滤池的构造排水系统排水系统 生物滤池的排水系统设在生物滤池的排水系统设在滤池的底部，其作用为排除处滤池的底部，其作用为排除处理后的污水、保证滤池有良好理后的污水、保证滤池有
8、良好的通风和支撑滤料。排水系统的通风和支撑滤料。排水系统包括渗水装置、集水沟和排水包括渗水装置、集水沟和排水渠。渠。渗水装置有多种，常用的渗水装置有多种，常用的是混凝土板式渗水装置。渗水是混凝土板式渗水装置。渗水装置的作用是支撑滤料，排除装置的作用是支撑滤料，排除滤过的污水，进入空气。滤过的污水，进入空气。生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库三、高负荷生物滤池的构造 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库高负荷生物滤池的构造高负荷生物滤池的构造 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库国
9、家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库高负荷生物滤池的构造高负荷生物滤池的构造 高负荷生物滤池的构造与普通生物滤池基本相同，由于高负荷生物滤池的构造与普通生物滤池基本相同，由于其布水系统对采用旋转布水器，故其平面尺寸多为圆形。其布水系统对采用旋转布水器，故其平面尺寸多为圆形。旋转布水器示意图旋转布水器示意图 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库高负荷生物滤池的构造高负荷生物滤池的构造 高负荷生物滤池的滤料与普通生物滤池不同。其滤料高负荷生物滤池的滤料与普通生物滤池不同。其滤料粒径一般为粒径一般为4040100mm100mm，大于普通生物滤池，滤料的空隙率，大于普通生物
10、滤池，滤料的空隙率较高，滤料层高一般为较高，滤料层高一般为2.0m2.0m。差别主要表现在布水装置。差别主要表现在布水装置。生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库四、塔式生物滤池的构造 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库塔式生物滤池的构造塔式生物滤池的构造 塔式生物滤池主要由塔身、滤塔式生物滤池主要由塔身、滤料、布水设备、通风装置和排水系料、布水设备、通风装置和排水系统所组成。统所组成。（1 1）塔身）塔身 塔身起围挡滤料的作用，塔身起围挡滤料的作用，可用钢筋混凝
11、土结构、砖结构、钢可用钢筋混凝土结构、砖结构、钢结构和钢框架与塑料板面的混合结结构和钢框架与塑料板面的混合结构。构。生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库塔式生物滤池的构造塔式生物滤池的构造（2 2）滤料）滤料 塔滤中所采用滤料大多为塔滤中所采用滤料大多为轻质高孔隙率的塑料滤料。其形状可轻质高孔隙率的塑料滤料。其形状可做成蜂窝状；波纹状等。做成蜂窝状；波纹状等。生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库塔式生物滤池的构造塔式生物滤池的构造（3 3）布水装置）布水装置 与一般的生物滤池相与一般的生物滤池相同，也广泛使用旋转布水器，也采同，也广泛使用旋转布水
12、器，也采 用用固定式穿孔管。固定式穿孔管。（4 4）通风装置）通风装置 塔滤一般都采取自然塔滤一般都采取自然通风，也可以采用人工机械通风。通风，也可以采用人工机械通风。（5 5）排水系统）排水系统 塔滤的出水汇集于塔塔滤的出水汇集于塔底的集水槽，然后通过渠道送往沉淀池底的集水槽，然后通过渠道送往沉淀池进行生物膜与水的分离。进行生物膜与水的分离。生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库五、生物滤池的运行方式 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库生物滤池的运行方式生物滤池的运行方式 生物过滤法系统基本上由初沉池、
13、生物滤池、二生物过滤法系统基本上由初沉池、生物滤池、二次沉淀池组合而成，其组合型式有单级运行系统和多级次沉淀池组合而成，其组合型式有单级运行系统和多级运行系统。运行系统。生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库生物滤池的运行方式生物滤池的运行方式 初沉池初沉池 生物生物 滤池滤池 二沉池二沉池 1 1、单级直流系统、单级直流系统 单级直流系统多用于低负荷生物滤池。单级直流系统多用于低负荷生物滤池。生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库生物滤池的运行方式生物滤池的运行方式2 2、单级回流系统。单级回流系统。上图的处理水回流至生物滤池前，用以加强表面负上图
14、的处理水回流至生物滤池前，用以加强表面负荷，又不加大初沉池的容积，但二次沉淀池要适当大些。荷，又不加大初沉池的容积，但二次沉淀池要适当大些。初沉池初沉池 生物生物 滤池滤池 二沉池二沉池 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库生物滤池的运行方式生物滤池的运行方式2 2、单级回流系统、单级回流系统 上图是生物滤池出水直接回流到生物滤池前，可上图是生物滤池出水直接回流到生物滤池前，可加大表面负荷，又利用生物接种，促进生物膜更新，这加大表面负荷，又利用生物接种，促进生物膜更新，这个系统的两个沉淀池都比较小。个系统的两个沉淀池都比较小。初沉池初沉池 生物生物 滤池滤池 二沉池二沉
15、池 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库生物滤池的运行方式生物滤池的运行方式2 2、单级回流系统、单级回流系统 下图是不设二沉池，滤池出水回流到初沉池前，加强初下图是不设二沉池，滤池出水回流到初沉池前，加强初沉池生物絮凝作用，促进沉淀效果。沉池生物絮凝作用，促进沉淀效果。初沉池初沉池 生物生物 滤池滤池 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库生物滤池的运行方式生物滤池的运行方式3 3、二级直流系统、二级直流系统初沉池初沉池 生物生物 滤池滤池 二沉池二沉池 生物生物 滤池滤池 初沉池初沉池 生物生物 滤池滤池 终沉池终沉池 生物生物 滤池滤池 二沉
16、池二沉池 二级直流系统二级直流系统 优点：滤层深度可适当减小，通风条件好，两次洒水充氧，优点：滤层深度可适当减小，通风条件好，两次洒水充氧，出水水质较好些。出水水质较好些。缺点：增加了提升泵，加大了占地面积。缺点：增加了提升泵，加大了占地面积。生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库初沉池初沉池 生物生物 滤池滤池 二沉池二沉池 生物生物 滤池滤池 提升泵提升泵 提升泵提升泵 初沉池初沉池 生物生物 滤池滤池 提升泵提升泵 终沉池终沉池 生物生物 滤池滤池 提升泵提升泵 二沉池二沉池 生物滤池的运行方式生物滤池的运行方式4 4、二级回流系统、二级回流系统 生物滤池生物滤池
17、国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库生物滤池的运行方式生物滤池的运行方式采用回流的优点是采用回流的优点是：增大水力负荷、促进生物膜的脱落、防止堵塞；增大水力负荷、促进生物膜的脱落、防止堵塞；污水被稀释，降低了基质浓度；污水被稀释，降低了基质浓度；可向生物滤池连续接种，促进生物膜的生长；可向生物滤池连续接种，促进生物膜的生长；提高进水的溶解氧；提高进水的溶解氧；由于进水量增加，有可能采用水力旋转布水器；由于进水量增加，有可能采用水力旋转布水器；防止滤池滋生蚊蝇。防止滤池滋生蚊蝇。生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库 生物滤池的运行方式生物滤池的运行方式采用回流的缺点
18、是：采用回流的缺点是：缩短污水在滤池中的停留时间；缩短污水在滤池中的停留时间；洒水量大，将降低生物膜吸附有机物的速度；洒水量大，将降低生物膜吸附有机物的速度；回流水中难降解的物质会产生积累回流水中难降解的物质会产生积累,以及冬天使池中以及冬天使池中水温降低等。水温降低等。生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库生物滤池的运行方式生物滤池的运行方式 5 5、二级交流运行系统二级交流运行系统 每一生物滤池可交替作为一级和二级使用，循环往复，每一生物滤池可交替作为一级和二级使用，循环往复，使负荷率比一般二级系统提高使负荷率比一般二级系统提高2 23 3倍。倍。生物滤池生物滤池 国
19、家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库六、生物滤池的性能 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库生物滤池的性能生物滤池的性能生物膜法与活性污泥法的比较生物膜法与活性污泥法的比较 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库生物滤池的性能 与活性污泥工艺不同的是，在生物滤池中常采用出水回流，而基本不会采用污泥回流，因此从二沉池排出的污泥全部作为剩余污泥进入污泥处理流程进行进一步的处理。国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库七、生物滤池的设计 生物滤池生物滤池 国家职业教
20、育水环境监测与治理专业教学资源库生物滤池的设计生物滤池的设计1.1.普通生物滤池的设计与计算普通生物滤池的设计与计算 滤料的选定滤料的选定 滤料容积的确定滤料容积的确定 滤池深度和平面尺寸的确定滤池深度和平面尺寸的确定 布水系统和排水系统的设计计算布水系统和排水系统的设计计算 生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库 滤料容积可以按容积负荷计算：滤料容积可以按容积负荷计算：（m m3 3）滤池表面积：滤池表面积：（m m2 2）求出滤池面积后，用水力负荷校核，水力求出滤池面积后，用水力负荷校核，水力负荷值应在负荷值应在101030303 3/（m m2 2滤料滤料dd）。）
21、。生物滤池的设计生物滤池的设计 生物滤池生物滤池 vaNQLV HVA 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库生物滤池的设计生物滤池的设计2.2.高负荷生物滤池工艺设计与计算高负荷生物滤池工艺设计与计算 高负荷生物滤池的设计计算分为：高负荷生物滤池的设计计算分为：滤池的计算与设计滤池的计算与设计 旋转布水器的计算与设计旋转布水器的计算与设计 滤池容积的负荷率计算按日平均污水量计算，进滤池容积的负荷率计算按日平均污水量计算，进入滤池的污水，当入滤池的污水，当BODBOD5 5大于大于200mg/L200mg/L时，必须加回流水稀释。时，必须加回流水稀释。在进行工艺计算前，首先应确定进入滤池的
22、污水在进行工艺计算前，首先应确定进入滤池的污水经回流稀释后的经回流稀释后的 BODBOD5 5值值L La a，以及回流稀释倍数。，以及回流稀释倍数。生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库经处理水稀释后，进入滤池污水的经处理水稀释后，进入滤池污水的BODBOD5 5值为：值为：生物滤池生物滤池 aeLL国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库回流比可按下式求得：回流比可按下式求得：按容积负荷计算，滤料容积按容积负荷计算，滤料容积V V：生物滤池生物滤池 eaaLLLLr0vaNLrQV)1(国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库 滤池表面积滤池表面积A A：按水力负
23、荷计算，滤池表面积按水力负荷计算，滤池表面积A A：N Nq q滤池表面水力负荷，滤池表面水力负荷，m m3 3污水污水/（m m2 2滤料滤料d d），一般为），一般为1030 m1030 m3 3/（m m2 2 d d）。）。生物滤池生物滤池 HVA qNrQA)1(国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库 练习题：练习题：某城镇设计人口某城镇设计人口N=60000N=60000人，污水量标准人，污水量标准250L/250L/人人dd，排放的，排放的BODBOD5 5量为量为30g/30g/人人dd。镇内有一座工厂，污水。镇内有一座工厂，污水量量2000m2000m3 3/d/d，BODBOD5 5值为值为1000mg/L1000mg/L。混合污水冬季平均温度为。混合污水冬季平均温度为1515，年平均气温，年平均气温1010。滤料层厚度为。滤料层厚度为H=2.0mH=2.0m，采用旋转，采用旋转布水器布水，要求处理后出水布水器布水，要求处理后出水BODBOD5 530mg/L30mg/L。生物滤池生物滤池 国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库谢 谢！
