水污染控制工程教學(xué)-第四章-污水的好氧生物膜法處理

1、第四章 污水的好氧生物膜法處理第一節(jié) 生物濾池第二節(jié) 生物轉(zhuǎn)盤第三節(jié) 生物接觸氧化法 第四節(jié) 生物流化床1893年英國(guó)Corbett在Salford創(chuàng)建了第一個(gè)具有噴嘴布水裝置的生物濾池。生物膜法是對(duì)污水土地的模擬和強(qiáng)化。生物膜法主要用于從污水中去除溶解性有機(jī)污染物，是一種被廣泛采用的生物處理方法。生物膜法的主要優(yōu)點(diǎn)是對(duì)水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較強(qiáng)。生物膜法的共同特點(diǎn)是微生物附著在介質(zhì)“濾料”表面上，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機(jī)污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化為H2O、CO2、NH3和微生物細(xì)胞物質(zhì)，污水得到凈化，所需氧氣一般來自大氣。 生物濾池法的流程abcd載體載體載體載體水流水流 而微

2、生物的生長(zhǎng)則是通過廢水中有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物的吸附、傳遞及氧向生物膜內(nèi)部的傳遞擴(kuò)散等過程促進(jìn)生物膜中微生物對(duì)有機(jī)基質(zhì)的氧化降解作用維持的。 生物膜的形成是廢水在流經(jīng)載體表面的過程中，微生物與向載體表面輸送的物質(zhì)結(jié)合固定化的過程實(shí)現(xiàn)的. 生物膜生長(zhǎng)于載體的表面，其中的絲狀菌相互纏繞并漫伸于水中，使生物膜呈現(xiàn)出立體結(jié)構(gòu)。 液相中懸浮微生物微生物向載體表面運(yùn)送固定微生物增長(zhǎng)、形成生物膜不可逆附著可逆附著具體見下圖生物膜的構(gòu)造（剖面圖）料濾生物膜厭氧好氧空氣流動(dòng)水層O2O2BODBODNH3H2SCO2NH3CO2H2OCO2H2OO2BODO2BOD附著水層 根據(jù)Characklis的研究，生物膜的積累形成是

3、一系列物理、化學(xué)和生物過程綜合作用的結(jié)果。即：1.廢水中有機(jī)分子向生物膜附著生長(zhǎng)的載體表面輸送；2.廢水中的浮游微生物細(xì)胞在載體表面的不可逆吸附；3.生長(zhǎng)在生物膜內(nèi)部的微生物對(duì)廢水中營(yíng)養(yǎng)物的利用與氧化分解生物膜的再生 當(dāng)厭氧層逐漸加厚，并達(dá)到一定的程度后，其代謝產(chǎn)物也逐漸增多，這些產(chǎn)物向外側(cè)逸出，必然要透過好氧層，使好氧層生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)遭到破壞，從而失去了這兩種膜層之間的平衡關(guān)系，又因氣態(tài)代謝產(chǎn)物的不斷逸出，減弱了生物膜在惰性載體上的固著力，處于這種狀態(tài)的生物膜即為老化生物膜，老化生物膜凈化功能較差而且易于脫落。生物膜脫落后生成新的生物膜，新生生物膜必須在經(jīng)過一段時(shí)間后才能充分發(fā)揮其凈化功

4、能。 比較理想的情況是：減緩生物膜的老化進(jìn)程，不使厭氧層過分增長(zhǎng)，加快好氧膜的更新，并且盡量使生物膜不集中脫落。 生物膜成熟的標(biāo)志 生物膜沿水流方向分布，在其上由細(xì)菌及各種微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)及其對(duì)有機(jī)物的降解功能都達(dá)到了平衡和穩(wěn)定的狀態(tài)。從開始形成到成熟，生物膜要經(jīng)歷潛伏和生長(zhǎng)兩個(gè)階段，一般的城市污水，在20左右的條件下大致需要30d的時(shí)間。2、 生物膜的載體 為生物膜提供附著生長(zhǎng)固定表面的材料稱為填料（或載體），在生物膜法的發(fā)展和性能特征方面填料有著重要的影響。 生產(chǎn)中最早采用的生物膜法構(gòu)筑物是以碎石為填料的滴濾池。碎石能夠?yàn)槲⑸锔街L(zhǎng)的表面積小，因而滴濾池的負(fù)荷不可能很大，使其占地面

5、積較大，加之廢水以噴灑方式在滴濾池表面布水，衛(wèi)生狀況也不好。所以生物膜法一直未被重視。 由于塑料工業(yè)的發(fā)展以及塑料填料引入生物膜處理系統(tǒng)，有力地推動(dòng)了生物膜法的進(jìn)一步發(fā)展。 廢水生物處理中所使用的載體材料有無機(jī)和有機(jī)兩大類 無機(jī)類載體 無機(jī)類載體主要有沙子、碳酸鹽類、各種玻璃材料、沸石類、陶瓷類、碳纖維、礦渣、活性炭等。無機(jī)類載體普遍具有機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，可提供較大的比表面積。主要不足是密度較大，使其在懸浮生物膜反應(yīng)器中的應(yīng)用受到限制。 有機(jī)類載體 有機(jī)類載體是生物膜法中使用的主要載體材料。主要有PVC、PE、PS、PP、各類樹脂、塑料、纖維以及明膠等，其中有機(jī)高分子類載體適

6、用于懸浮狀態(tài)完全混合反應(yīng)器工藝（生物流化床、曝氣生物濾池等）的微生物固定化，而塑料類載體多適用于固定床（普通生物濾池）或混合型（如流化床）工藝。選擇生物膜載體的基本原則 足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以抵抗強(qiáng)烈的水流剪切力的作用； 優(yōu)良的穩(wěn)定性，主要包括生物穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱力學(xué)穩(wěn)定性； 親疏水性及良好的表面帶電特性，通常廢水pH在7左右時(shí)，微生物表面帶負(fù)電荷，而載體為帶正電荷的材料時(shí)，有利于生物體與載體之間的結(jié)合程度； 無毒性或抑制性； 優(yōu)越的物理性狀，如載體的形態(tài)、相對(duì)密度、孔隙率和比表面積等； 就地取材、價(jià)格合理。Biofilm on rough surfaceBiofilm on smooth

7、surface 3、 生物膜法的特征微生物相方面的特征 生物膜中微生物的多樣化由于生物膜上的微生物不象活性污泥法中的懸浮生長(zhǎng)微生物那樣承受強(qiáng)烈的曝氣攪拌沖擊，生物膜反應(yīng)器為微生物的繁衍、增殖及生長(zhǎng)棲息創(chuàng)造了安穩(wěn)的環(huán)境。生物膜上除以細(xì)菌生長(zhǎng)為主外，還可能出現(xiàn)大量絲狀菌，但不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。線蟲類、輪蟲類以及寡毛蟲類的微型動(dòng)物出現(xiàn)的頻率也較高。生物膜上的生物固體停留時(shí)間較長(zhǎng)，故還能夠生長(zhǎng)世代時(shí)間較長(zhǎng)、比增殖速度很小的微生物，如硝化菌等。 微生物種類 活性污泥法 生物膜法 細(xì)菌 +真菌 + + + +藻類 一+ +鞭毛蟲 + + + + 肉足蟲 + + + +纖毛蟲緣毛蟲 + + + + + + +

8、纖毛蟲吸管蟲 +微生物種類 活性污泥法 生物膜法 其他纖毛蟲 + + + +輪蟲 + + +線蟲 + +寡毛類 一+ +其他后生動(dòng)物 一+昆蟲類 一+ +生物膜和活性污泥上出現(xiàn)的微生物在類型、種屬和數(shù)量上的比較 微生物相方面的特征 在生物膜上生長(zhǎng)繁殖的生物中，動(dòng)物性營(yíng)養(yǎng)類所占比例較大，微型動(dòng)物的存活率亦高。也就是說，在生物膜上能夠棲息高次營(yíng)養(yǎng)水平的生物，在捕食性纖毛蟲、輪蟲類、線蟲類之上還棲息著寡毛蟲類和昆蟲，因而在生物膜上形成的食物鏈要長(zhǎng)于活性污泥上的食物鏈。正是這個(gè)原因，在生物膜處理系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的污泥量少于活性污泥處理系統(tǒng)。(2) 生物的食物鏈長(zhǎng)污泥產(chǎn)量低，是生物膜法各種工藝的共同特征。微生

9、物相方面的特征 由于生物膜固著在惰性載體上，其生物固體平均停留時(shí)間(污泥齡)較長(zhǎng)，因此在生物膜上能夠生長(zhǎng)世代時(shí)間較長(zhǎng)、比增殖速度很小的微生物，如硝化菌等。因此，生物膜反應(yīng)器不僅能有效地去除有機(jī)污染物，而且更具有一定的硝化功能，如果采取適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行方式，還可能具有反硝化脫氮的功能。(3) 能夠繁殖世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物(4) 分段運(yùn)行與優(yōu)勢(shì)菌屬 生物膜法多分段進(jìn)行，在正常運(yùn)行的條件下，每段都繁衍與進(jìn)入本段污水水質(zhì)相適應(yīng)的微生物，并形成優(yōu)勢(shì)菌屬，這種現(xiàn)象非常有利于微生物新陳代謝功能的充分發(fā)揮和有機(jī)污染物的降解。處理工藝方面的特征 生物膜法受污水水質(zhì)、水量變化而引起的有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷波動(dòng)的影響較小，即

10、或有一段時(shí)間中斷進(jìn)水或工藝遭到破壞，對(duì)生物膜的凈化功能也不會(huì)造成致命的影響，通水后恢復(fù)較快。(1) 耐沖擊負(fù)荷，對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性(2) 微生物量多，處理能力大、凈化功能強(qiáng) 微生物的附著生長(zhǎng)使生物膜含水率低，單位反應(yīng)器容積內(nèi)的生物量可高達(dá)活性污泥法的520倍，因而生物膜反應(yīng)器具有較大的處理能力，凈化功能顯著提高。 處理工藝方面的特征 由生物膜上脫落下來的污泥，因所含動(dòng)物成分較多，比重較大，而且污泥顆粒個(gè)體較大，沉降性能良好，易于固液分離。(3) 污泥沉降性能良好，易于沉降分離(4) 能夠處理低濃度的污水 生物膜法處理低濃度污水，能夠取得較好的處理效果，運(yùn)行正常時(shí)可處理進(jìn)水BOD5為

11、2030mg/L的污水，使其出水BOD5值降至510mg/L.而活性污泥法卻不適宜處理低濃度的污水，若原污水的BOD5值長(zhǎng)期低于5060mg/L，將影響活性污泥絮凝體的形成和增長(zhǎng)，凈化功能降低，處理水水質(zhì)低下。 生物膜反應(yīng)器由于具有較高的生物量，一般不需要污泥回流，因而不需要經(jīng)常調(diào)整反應(yīng)器內(nèi)污泥量和剩余污泥排放量，易于運(yùn)行、維護(hù)與管理。如生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等工藝，節(jié)省能源，動(dòng)力費(fèi)用較低，去除單位重量BOD的耗電量較少。另外，在活性污泥法中，因污泥膨脹問題而導(dǎo)致的固液分離困難和處理效果降低一直困擾著操作管理者，而生物膜反應(yīng)器由于微生物附著生長(zhǎng)，即使絲狀菌大量繁殖，也不會(huì)導(dǎo)致污泥膨脹，相反還可以利

12、用絲狀菌較強(qiáng)的分解氧化能力，提高處理效果。（5） 易于運(yùn)行管理、節(jié)能，無污泥膨脹問題處理工藝方面的特征 生物膜法的不足 （1）需要較多的填料和支撐結(jié)構(gòu)，在不少情況下基建投資超過活性污泥法； （2）出水常常攜帶較大的脫落的生物膜片，大量非活性細(xì)小懸浮物分散在水中使處理水的澄清度降低； （3）活性生物量較難控制，在運(yùn)行方面靈活性差； （4）載體材料的比表面積小，BOD容積負(fù)荷有限； （5）采用自然通風(fēng)供氧，在生物膜內(nèi)層往往形成厭氧層，從而縮小了具有凈化功能的有效容積。 4、 生物膜反應(yīng)器生物膜反應(yīng)器的發(fā)展沿革英國(guó)于1893年將污水在粗濾料上噴灑進(jìn)行凈化試驗(yàn)取得了良好的凈化效果，作為生物膜反應(yīng)器的生

13、物濾池開始問世。在20世紀(jì)2030年代，開始建造許多生物膜反應(yīng)器系統(tǒng)，主要形式為生物濾池。 20世紀(jì)4050年代，生物濾池由于其水量負(fù)荷和BOD負(fù)荷均較低、環(huán)境衛(wèi)生條件也較差、處理構(gòu)筑物占地面積大等缺點(diǎn)，有逐漸被活性污泥法取代的趨勢(shì)。 20世紀(jì)60年代，新型的有機(jī)合成材料開始大量生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用的波紋板狀、列管狀和蜂窩狀等有機(jī)人工合成填料，使生物膜反應(yīng)器獲得了新的發(fā)展。 20世紀(jì)70年代，除了普通的生物濾池外，生物轉(zhuǎn)盤、曝氣生物濾池、淹沒式生物濾池和生物流化床技術(shù)都得到較多的研究與應(yīng)用。生物膜反應(yīng)器的發(fā)展趨勢(shì) 隨著對(duì)生物膜有關(guān)特征的認(rèn)識(shí)和基礎(chǔ)理論研究的逐步加深，已有的實(shí)際應(yīng)用工藝諸如生物濾池和生

14、物轉(zhuǎn)盤等將更趨完善，出現(xiàn)更多像生物流化床和微孔膜生物反應(yīng)器等新型的生物膜反應(yīng)器工藝與系統(tǒng)。 同時(shí)亦有研究者將生物膜的優(yōu)勢(shì)引入到懸浮生長(zhǎng)污水處理系統(tǒng)而形成各種組合工藝，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)。 在去除有機(jī)污染物方面，研究者從去除不同來源的有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)物方面更是取得了豐碩的成果。 今后，生物膜反應(yīng)器的研究將更趨向于進(jìn)一步探討微生物在載體表面的固定機(jī)理，開發(fā)工程實(shí)際中普遍適用的微生物固定技術(shù)，優(yōu)化生物膜結(jié)構(gòu)及各種反應(yīng)器工藝系統(tǒng)； 進(jìn)一步提高各種生物膜反應(yīng)器的凈化功能； 深入研究生物膜微生物的增長(zhǎng)及底物去除動(dòng)力學(xué)和生物膜微生物的能量代謝。 生物膜反應(yīng)器將進(jìn)一步朝著節(jié)能和自動(dòng)化控制方向發(fā)展。生物膜反應(yīng)器的發(fā)

15、展趨勢(shì)生物膜法的主要設(shè)施生物接觸氧化池生物流化床間歇生物濾池普通（單層）生物濾池塔式（多層）生物濾池生物轉(zhuǎn)盤生物濾池第一節(jié) 生 物 濾 池普通生物濾池的優(yōu)缺點(diǎn) 普通生物濾池適用于水量不大于1000m3/d的小城鎮(zhèn)污水或有機(jī)工業(yè)廢水。優(yōu)點(diǎn)： 處理效果好，BOD5去除率可達(dá)到95以上；運(yùn)行穩(wěn)定，易于管理，節(jié)約能源。缺點(diǎn)： 占地面積大，不適于處理大水量污水；濾料易堵塞；衛(wèi)生條件差等。建設(shè)中的生物濾池典型的生物濾池的構(gòu)造 濾 床 布水設(shè)備排水系統(tǒng) 濾床由濾料組成。濾料是微生物生長(zhǎng)棲息的場(chǎng)所，理想的濾料應(yīng)具備下述特性： (1)能為微生物附著提供大量的面積； (2)使污水以液膜狀態(tài)流過生物膜； (3)有足

16、夠的空隙率，保證通風(fēng)（即保證氧的供給）和使脫落的生物膜能隨水流出濾池； (4)不被微生物分解, 也不抑制微生物的生長(zhǎng)，有較好的化學(xué)性能； (5)有一定的機(jī)械強(qiáng)度； (6)價(jià)格低廉。 濾料粒徑并非越小越好，會(huì)造成堵塞，影響通風(fēng)。早期主要以拳狀碎石為濾料，其直徑在38cm左右，空隙率在4550左右，比表面積（可附著面積）在65100m2/m3之間。 濾 床 兩種常見的塑料濾料 濾料比表面積在98340m2/m3之間，孔隙率為9395 濾料比表面積在81195m2/m3之間，孔隙率為9395 國(guó)內(nèi)目前采用的玻璃鋼蜂窩狀塊狀濾料，孔心間距在20mm左右，孔隙率95左右，比表面積在200m2/m3左右。

17、 濾床高度同濾料的密度有密切關(guān)系 塑料濾料每立方米質(zhì)量?jī)H為100kg左右，孔隙率高達(dá)9395，濾床高度不但可以提高，而且可以采用雙層或多層構(gòu)造。 國(guó)外一般采用雙層濾床，高7m左右；國(guó)內(nèi)常采用多層的“塔式”結(jié)構(gòu)，高度在10m以上。 濾床四周一般設(shè)池壁，池壁起圍護(hù)濾料、減少污水的飛濺的作用。常用磚、石或混凝土塊砌筑。 石質(zhì)拳狀濾料組成的濾床高度一般在12.5m之間。一方面是由于孔隙率低，濾床過高會(huì)影響通風(fēng)；另一方面由于太重, 過高會(huì)影響排水系統(tǒng)和濾池基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。 布 水 設(shè) 備 設(shè)置目的為了使污水能均勻地分布在整個(gè)濾床表面上生物濾池的布水設(shè)備分為兩類固定式噴嘴布水系統(tǒng) 回轉(zhuǎn)式布水器的中央是一根空心的

18、立柱，底端與設(shè)在池底下面的進(jìn)水管銜接。其所需水頭在0.61.5m左右。 固定式布水系統(tǒng)是由虹吸裝置、饋水池、布水管道和噴嘴組成。這類布水系統(tǒng)需要較大的水頭，約在2m左右。移動(dòng)式（常用回轉(zhuǎn)式）布水器脈沖式生物濾池配水系統(tǒng) 排 水 系 統(tǒng) 作用收集濾床流出的污水與生物膜保證通風(fēng)支撐濾料池底排水系統(tǒng)的組成池底排水假底集水溝 排水假底是用特制砌塊或柵板鋪成，濾料堆在假底上面。假底空隙率不小于濾池面積58，高于池底0.40.6m。 池底除支撐濾料外，還要排泄濾床上的來水，池底中心軸線上設(shè)有集水溝，兩側(cè)底面向集水溝傾斜，池底和集水溝的坡度約12。 集水溝要有充分的高度，并在任何時(shí)候不會(huì)漫流，確保空氣能在水

19、面上暢通無阻，使濾池中空隙充滿空氣。 低負(fù)荷生物濾池又稱普通生物濾池。優(yōu)點(diǎn)：處理效果好，BOD5的去除率可達(dá)90以上，出水 BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸鹽含量在10mg/L左右，出水水質(zhì)穩(wěn)定。缺點(diǎn)：占地面積大，灰蠅很多，影響環(huán)境衛(wèi)生。生物濾池法的流程交替式二級(jí)生物濾池法的流程 交替式二級(jí)生物濾池法比并聯(lián)流程負(fù)荷率可提高兩三倍。 運(yùn)行時(shí)，濾池是串聯(lián)工作的，污水經(jīng)初步沉淀后進(jìn)入一級(jí)生物濾池，出水經(jīng)相應(yīng)的中間沉淀池去除殘膜后用泵送入二級(jí)生物濾池，二級(jí)生物濾池的出水經(jīng)過沉淀后排出污水廠。 工作一段時(shí)間后，一級(jí)生物濾池因表面生物膜累積，即將出現(xiàn)堵塞，改作二級(jí)生物濾池，而原來的二級(jí)生物濾池則改作

20、一級(jí)生物濾池?；亓魇蕉?jí)生物濾池法的流程 國(guó)外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在處理城市污水時(shí)，回流式生物濾池的處理效率大致如下： 生物濾池的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行簡(jiǎn)單，因此，適用于小城鎮(zhèn)和邊遠(yuǎn)地區(qū)。單級(jí)濾池法 當(dāng)濾池負(fù)荷率在1.7kg （BOD5）/(m3d)(濾料)以下時(shí)，出水的BOD5約為濾池進(jìn)水的 BOD5的1/3。二級(jí)濾池法 二沉池的出水的BOD5為二級(jí)池進(jìn)水BOD5的1/2；如果一級(jí)濾池的進(jìn)水不經(jīng)沉淀直接流向二級(jí)濾池，則一級(jí)濾池出水的BOD5為進(jìn)水BOD5的1/2。小于或等于某處理效率的污水廠占所有污水廠的比例/%(活性污泥法)小于或等于某處理效率的污水廠占所有污水廠的比例/%(生物濾池)生物濾池的工

21、作情況 生物濾池機(jī)理 污水通過布水設(shè)備連續(xù)地、均勻地噴灑到濾床表面上，在重力作用下，污水以水滴的形式向下滲瀝，或以波狀薄膜的形式向下滲流。最后，污水到達(dá)排水系統(tǒng)，流出濾池。 污水流過濾床時(shí)，有一部分污水、污染物和細(xì)菌附著在濾料表面上，微生物便在濾料表面大量繁殖，不久，形成一層充滿微生物的黏膜，稱為生物膜。這個(gè)起始階段稱為掛膜，是生物濾池的成熟期。掛 膜污水流過成熟濾床時(shí)，污水中的有機(jī)污染物被生物膜中的微生物吸附、降解，從而得到凈化。生物膜表層生長(zhǎng)的是好氧和兼性微生物，其厚度約2mm。在這里，有機(jī)污染物經(jīng)微生物好氧代謝而降解，終點(diǎn)產(chǎn)物是H2O、CO2、NH3等。由于氧在生物膜表層已耗盡, 生物膜

22、內(nèi)層的微生物處于厭氧狀態(tài)。在這里, 進(jìn)行的是有機(jī)物的厭氧代謝, 終點(diǎn)產(chǎn)物是有機(jī)酸, 乙醇、醛和H2S等。由于微生物的不斷繁殖，生物膜不斷加厚，超過一定厚度后，吸附有機(jī)物在傳遞到生物膜內(nèi)層的微生物以前，已被代謝掉。此時(shí)，內(nèi)層微生物因得不到充分的營(yíng)養(yǎng)而進(jìn)入內(nèi)源代謝，失去其黏附在濾料上的性質(zhì)，脫落下來隨水流出濾池，濾料表面再重新長(zhǎng)出新的生物膜。 生物濾池的工作情況 生物濾池機(jī)理有機(jī)物轉(zhuǎn)化深度生物膜脫落原因真菌藻類原生動(dòng)物后生動(dòng)物一些肉眼可見的蠕蟲、昆蟲的幼蟲細(xì)菌（好氧、厭氧、兼性）低負(fù)荷濾池：原因復(fù)雜，昆蟲及其幼蟲的活動(dòng)促使生物膜脫落。生物膜的組成高負(fù)荷濾池：水力沖刷使生物膜不斷脫落，生物膜厚度與濾

23、率大小有關(guān)。低負(fù)荷濾池：有機(jī)物被深度轉(zhuǎn)化，出水中硝酸鹽含量較高，殘膜呈深棕色，類似腐殖質(zhì)，沉淀性能較好。高負(fù)荷濾池：只有在負(fù)荷率較低時(shí)，出水才含有較低的硝酸鹽，殘膜易腐化。影響生物濾池性能的主要因素 這些過程的發(fā)生和發(fā)展決定了生物濾池凈化污水的性能。影響這些過程的主要因素有： 濾池高度負(fù) 荷 率回 流供 氧 生物濾池中有機(jī)物的降解過程 同時(shí)發(fā)生著多過程有機(jī)物在污水和生物膜中的傳質(zhì)過程氧在污水和生物膜中的傳質(zhì)過程生物膜的生長(zhǎng)和脫落等過程有機(jī)物的好氧和厭氧代謝過程濾 床影響生物濾池性能的主要因素濾池高度 濾床上層,污水中有機(jī)物濃度較高,微生物繁殖速率高,種屬較低級(jí),以細(xì)菌為主,生物膜量較多,有機(jī)物

24、去除速率較高。 隨著濾床深度增加,微生物從低級(jí)趨向高級(jí)，種類逐漸增多,生物膜量從多到少。 濾床的上層和下層相比, 生物膜量、微生物種類和去除有機(jī)物的速率均不相同。 濾床中的這一遞變現(xiàn)象，類似污染河流在自凈過程中的生物遞變。 當(dāng)濾床各層的進(jìn)水水質(zhì)互不相同時(shí),各層生物膜的微生物就不相同,處理污水的功能也隨之不同。濾 床影響生物濾池性能的主要因素濾池高度有機(jī)負(fù)荷率：以BOD5為準(zhǔn)，kg（BOD5或特定污染物質(zhì)）/m3d。影響生物濾池性能的主要因素負(fù) 荷 率 生物濾池的負(fù)荷率有三種表達(dá)形式： 表面水力負(fù)荷率：m3（水）/（m2d），又稱平均濾率， m/d 。 由于生物濾池的作用是去除污水中有機(jī)物或特定

25、污染物，因此，它的負(fù)荷率通常以有機(jī)物或特定污染物質(zhì)為準(zhǔn)較合理。 有機(jī)負(fù)荷率：以BOD5為準(zhǔn)，kg（BOD5或特定污染物質(zhì)）/（m3d）。 水力負(fù)荷率：以流量為準(zhǔn)，m3(水)/m3(濾料) d 。影響生物濾池性能的主要因素負(fù) 荷 率 在低負(fù)荷條件下，隨著濾率的提高，污水中有機(jī)物的傳質(zhì)速率加快，生物膜量增多，濾床特別是它的表面很容易堵塞。 在高負(fù)荷條件下，隨著濾率的提高，污水在生物濾床中停留的時(shí)間縮短，出水水質(zhì)將相應(yīng)下降。影響生物濾池性能的主要因素回 流 回流利用污水廠的出水或生物濾池出水稀釋進(jìn)水的做法稱回流，回流水量與進(jìn)水量之比叫回流比?；亓鲗?duì)生物濾池性能的影響： （1）回流可提高生物濾池的濾率

26、，它是使生物濾池負(fù)荷率由低變高的方法之一； （2）提高濾率有利于防止產(chǎn)生灰蠅和減少惡臭； （3）當(dāng)進(jìn)水缺氧、腐化、缺少營(yíng)養(yǎng)元素或含有有害物質(zhì)時(shí)，回流可改善進(jìn)水的腐化狀況、提供營(yíng)養(yǎng)元素和降低毒物質(zhì)濃度； （4）進(jìn)水的質(zhì)和量有波動(dòng)時(shí)，回流有調(diào)節(jié)和穩(wěn)定進(jìn)水的作用。影響生物濾池性能的主要因素供 氧 溫度差越大，通風(fēng)條件越好；當(dāng)水溫較低，濾池內(nèi)的溫度低于水溫時(shí)（夏季），池內(nèi)氣流向下流動(dòng)；當(dāng)水溫較高，池內(nèi)溫度高于氣溫時(shí)（冬季），氣流向上流動(dòng)；若池內(nèi)外無溫度差，則停止通風(fēng)；正常運(yùn)行的生物濾池，自然通風(fēng)可以提供生物降解所需的氧量，自然通風(fēng)不能滿足時(shí)，應(yīng)考慮強(qiáng)制通風(fēng)。 生物濾池中，微生物所需的氧一般直接來自大氣

27、，靠自然通風(fēng)供給。影響生物濾池通風(fēng)的主要因素是濾床自然拔風(fēng)和風(fēng)速。自然拔風(fēng)的推動(dòng)力是池內(nèi)溫度與氣溫之差以及濾池的高度。生物濾池的計(jì)算計(jì)算公式 圖示表明：污水流過濾池時(shí)，污染物濃度的下降率單位濾床高度（h）去除的污染物的量（以濃度s計(jì)）與該污染物的濃度成正比，即 生物濾池的設(shè)計(jì)，在條件允許時(shí)應(yīng)盡量利用試驗(yàn)成果進(jìn)行，沒有條件進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可借助于經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行。式中：ds /dh污染物濃度的下降率；s0濾池進(jìn)水污染物的濃度，mg/L ；s床深為h處水中的污染物濃度，mg/L ；h離濾床表面的深度，m；K反映濾池處理效率的系數(shù)，它同污水性質(zhì)、濾池的特性（包括濾料的材料、形狀、表面積、孔隙率、堆砌方式和生

28、物膜性質(zhì)）以及濾率有關(guān)，布水方式（如均勻程度、進(jìn)水周期等）也對(duì)其有影響。式中：qv濾池進(jìn)水流量，m3/d;A濾床的面積，m2；K系數(shù)，它與進(jìn)水水質(zhì)、濾率有關(guān)；m與進(jìn)水水質(zhì)有關(guān)的系數(shù)；n 與濾池特性、濾率有關(guān)的系數(shù)。K可用下式求得：將式積分，得 當(dāng)采用回流濾池時(shí)，應(yīng)考慮回流的影響，按圖建立物料衡算式：將代入得 上式可以直接用于無回流濾池的計(jì)算，解得： 生化反應(yīng)速率受溫度影響，可以用下式校正：解此式得： 考慮回流的影響，濾池進(jìn)水流量為（1r）qv，得：式中：si為濾池入流污水的污染濃度（mg/L）。左式右邊的分子和分母各除以qv，并以回流比r代替qvr/qv得：生物濾池的計(jì)算系數(shù)的確定(1) KS

29、0m(qv /A)n 這是一直線方程，可以通過測(cè)定不同的池深h的s/s0，繪制lns/s0和h關(guān)系曲線，其斜率就是Ks0m(qv/A)n，參看右圖。 式取對(duì)數(shù)得： 進(jìn)行生物濾池設(shè)計(jì)，應(yīng)先確定K 、m和n三個(gè)常數(shù)，通常是通過生物濾池模型試驗(yàn)用圖解法求得。生物濾池的計(jì)算系數(shù)的確定 求K 上式中各系數(shù)均已知，可以求出K。 求n 由于|斜率|Ks0m(qv/A)n ，兩邊取對(duì)數(shù)，得： 以log|斜率|與log(qv/A)作圖，其斜率為n。參看右圖。 求m 同上。 以log|斜率|與logs0作圖，其斜率為m。參看右圖。生物濾池系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì) 濾池類型和流程選擇濾池個(gè)數(shù)和濾床尺寸的確定二次沉淀池的形式、

30、個(gè)數(shù)和工藝尺寸的確定布水設(shè)備的計(jì)算濾 池 類 型 的 選 擇 低負(fù)荷生物濾池現(xiàn)在已經(jīng)基本上不常用，僅在污水量小、地區(qū)比較偏僻、石料不貴的場(chǎng)合尚有可能使用。大多采用高負(fù)荷生物濾池兩種類型回流式塔式（多層式） 濾池類型的選擇，只有通過方案的比較，才能得出合理的結(jié)論。 占地面積，基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用的比較，常起關(guān)鍵作用。 流 程 的 選 擇 確定流程時(shí)要解決的問題是否設(shè)初次沉淀池采用幾級(jí)濾池是否采用回流，回流方式和回流比的確定 當(dāng)廢水含懸浮物較多，采用拳狀濾料時(shí),須有初次沉淀池,以避免生物濾池阻塞。處理城市污水時(shí),一般都設(shè)置初次沉淀池。 下述三種情況應(yīng)考慮用二次沉淀池出水回流：入流有機(jī)物濃度較高，可能

31、引起供氧不足時(shí)；水量很小，無法維持水力負(fù)荷率在最小經(jīng)驗(yàn)值以下時(shí)；污水中某種污染物在高濃度時(shí)，可能抑制微生物生長(zhǎng)的情況下。濾 池 個(gè) 數(shù) 和 濾 床 尺 寸 的 確 定濾床總體積（V）式中：V濾床總體積，m3；s0污水進(jìn)濾池前的BOD5平均值，mg/L；qv污水日平均流量，m3/d，采用回流式生物濾池時(shí)，此項(xiàng)應(yīng)為qv(1+r)，回流比r可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定；N有機(jī)負(fù)荷率， kg BOD5/（m3d）。濾 池 個(gè) 數(shù) 和 濾 床 尺 寸 的 確 定 計(jì)算濾床總體積（V）時(shí)，應(yīng)注意下述問題： 計(jì)算時(shí)采用的負(fù)荷率應(yīng)與設(shè)計(jì)處理的效率相應(yīng)。通常，負(fù)荷率是影響處理效果的主要因素，兩者常相提并論。下表所示數(shù)據(jù)是城市

32、污水一般經(jīng)驗(yàn)的概括。影響處理效果的因素很多，除負(fù)荷率之外，主要的還有污水的濃度、水質(zhì)、溫度、濾料特性和濾床的高度。對(duì)于回流濾池，則還有回流比。沒有經(jīng)驗(yàn)可以援用的工業(yè)廢水，應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)，確定其設(shè)計(jì)的負(fù)荷率。試驗(yàn)性生物濾池的濾料和濾床高度應(yīng)與設(shè)計(jì)相一致。859575906585根據(jù)計(jì)算結(jié)合經(jīng)驗(yàn)確定。在濾床的總體積和高度確定后，濾床的總面積可以算出。當(dāng)總面積不大時(shí)，可采用2個(gè)濾池。目前生物濾池的最大直徑為60m，通常是在35m以下。最后應(yīng)該核算濾速，看它是否合理?；亓魃餅V池池深淺，濾速一般不超過30m/d，其濾率的確定與進(jìn)水BOD5有關(guān)，如下表所示。 濾 池 個(gè) 數(shù) 和 濾 床 尺 寸 的 確 定（

33、2）濾床高度的確定 進(jìn)水BOD5/（mg L-1）120150200濾率/(m3 m-2 d-1)252015 已知某城鎮(zhèn)人口80000人，排水量定額為100L/（人d），BOD5為 20g/（人 d）。設(shè)有一座工廠，污水量為2000m3/d，其BOD5為2200mg/L。擬混合采用回流式生物濾池進(jìn)行處理，處理后出水的BOD5要求達(dá)到30mg/L。 基本設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)量（設(shè)在此不考慮初次沉淀池的計(jì)算） 生活污水和工業(yè)廢水總水量： 生活污水和工業(yè)廢水混合后的BOD5濃度： 由于生活污水和工業(yè)廢水混合后BOD5濃度較高，應(yīng)考慮回流，設(shè)回流稀釋后濾池進(jìn)水BOD5為300mg/L,回流比為：例:解: 生物

34、濾池的個(gè)數(shù)和濾床尺寸計(jì)算 設(shè)生物濾池的有機(jī)負(fù)荷率采用1.2kgBOD5/（m3d），于是生物濾池總體積為： 設(shè)池深為2.5m,則濾池總面積為： 若采用6個(gè)濾池，每個(gè)濾池面積： 濾池直徑為： 校核 經(jīng)過計(jì)算，采用6個(gè)直徑21m、高2.5m的高負(fù)荷生物濾池。采用公式進(jìn)行計(jì)算步驟第一步是選定濾料和進(jìn)水方式，然后進(jìn)行試驗(yàn)，求得K、m和n等常數(shù)值第二步確定是否回流，若需要回流，則要確定回流比最后計(jì)算濾池的尺寸 已知某工業(yè)廢水CODB為700mg/L，水量為7080m3/d。選用塑料濾料，在滿足出水水質(zhì)要求的條件下，其最小水力負(fù)荷為24.4m3/（m2 d），最大水力負(fù)荷為244m3/（m2 d）。試驗(yàn)得

35、到K=128、m=-0.45、n=-0.55。要求出水CODB不大于30 mg/L。 由于入流污水濃度較高，應(yīng)考慮用二次沉淀池回流。當(dāng)回流比為1時(shí)，濾池進(jìn)水CODB365 mg/L。而回流比為2時(shí)，濾池進(jìn)水CODB253mg/L。例:解: 回流比為1時(shí)： 要求池子的最小面積為（70802）/244=58m2，最大面積為（70802）/24.4=580m2?；亓鞅葹?時(shí)：要求池子的最小面積為（70803）/244=87m2，最大面積為（70803）/24.4=870m2?；剞D(zhuǎn)式布水器的計(jì)算計(jì)算的主要內(nèi)容確定布水橫管根數(shù)（一般是2根和4根）和直徑布水管上的孔口數(shù)和在布水橫管上的位置布水器的轉(zhuǎn)速 1

36、. 布水橫管根數(shù)與直徑 布水橫管根數(shù) 布水橫管的根數(shù)決定于池子和濾速的大小，n取偶數(shù)，布水水量大時(shí)用4根，一般用2根。布水橫管直徑 D1：式中：qv每根布水橫管的最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； v橫管進(jìn)水段流速，m/s； qv每個(gè)濾池處理的水量，m3/s； n橫管數(shù)。2. 灑水孔數(shù)及在布水橫管上的位置 假定每個(gè)出水孔口噴灑的面積基本相同，孔口數(shù)(m)的計(jì)算公式為：式中:d孔口直徑，一般為1015mm，孔口流速2m/s左右或更大些； D2回轉(zhuǎn)布水器直徑，mm，比濾池內(nèi)徑小200mm。第i個(gè)孔口距濾池中心的距離（ri）為： 3. 布水器的轉(zhuǎn)速 布水橫管的回轉(zhuǎn)速度與濾速、橫管根數(shù)有關(guān)，如下表所示。 布水橫

37、管可以采用鋼管或鋁管，其管底離濾床表面的距離，一般為150250mm，以避免風(fēng)力的影響。布水器所需壓力為0.51.0m。 也可以近似地用下式計(jì)算：濾率/（m d-1）轉(zhuǎn)速/（r min-1）(4根橫管)轉(zhuǎn)速/（r min-1）(2根橫管)151220232524生物濾池正式運(yùn)行之后，有一個(gè)“掛膜”階段，即培養(yǎng)生物膜的階段。在這個(gè)始運(yùn)行階段，潔凈的無膜濾床逐漸長(zhǎng)了生物膜，處理效率和出水水質(zhì)不斷提高，終于進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)溫度適宜時(shí)，始運(yùn)行階段歷時(shí)約一周。處理含有毒物質(zhì)的工業(yè)廢水時(shí)，生物濾池的運(yùn)行要按設(shè)計(jì)確定的方案進(jìn)行，一般說來，這種有毒物質(zhì)正是生物濾池的處理對(duì)象，而能分解氧化這種有毒物質(zhì)的微生

38、物常存在于一般環(huán)境中，無需從外界引入；但是，在一般環(huán)境中，它們?cè)谖⑸锶后w中并不占優(yōu)勢(shì)，或?qū)@種有毒物質(zhì)還不太適應(yīng)，因此，在濾池正常運(yùn)行前，要有一個(gè)讓它們適應(yīng)新環(huán)境、繁殖壯大的始運(yùn)行階段，稱為“馴化掛膜”階段。 馴化掛膜方式：一種方式是從其他工廠廢水站或城市廢水廠取來活性污泥或生物膜碎屑,進(jìn)行馴化，掛膜。另一種方式是用生活污水、城市污水、河水或回流出水代替部分工業(yè)廢水進(jìn)行運(yùn)行，運(yùn)行過程中把二次沉淀池中的污泥不斷回流到濾池的進(jìn)水中。生物濾池的運(yùn)行及其經(jīng)驗(yàn)第二節(jié) 生 物 轉(zhuǎn) 盤生物轉(zhuǎn)盤的流程 生物轉(zhuǎn)盤的工作特點(diǎn) （1）能耗小，不需曝氣和回流， 0.7Kwh/Kg BOD5，運(yùn)行時(shí)動(dòng)力消耗和費(fèi)用低；

39、 （2）運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不高； （3）適應(yīng)不同濃度、不同水質(zhì)的污水，1000010mg/l，效果好 ； （4）微生物濃度高，達(dá)4060g/l，F(xiàn)/M=0.050.1，處理效率高； （5）食物鏈長(zhǎng)，剩余污泥量少，為活性污泥法的 1/2左右，約0.25Kg/KgBOD5，易于沉淀脫水，具有硝化、反硝化功能； （6）沒有濾池蠅、惡臭、堵塞、泡沫、噪音等問題； （7）可多層立體布置； （8）一般需加開孔防護(hù)罩保護(hù)、保溫。 1954年在聯(lián)邦德國(guó)的Heilbronn建成世界上第一座生物轉(zhuǎn)盤污水處理廠。1.單軸單級(jí)式 2.單軸多級(jí)式 3.多軸多級(jí)式生物轉(zhuǎn)盤的布置方式 生物轉(zhuǎn)盤的主要組成部分生物轉(zhuǎn)盤的構(gòu)

40、造轉(zhuǎn)動(dòng)軸盤片廢水處理槽驅(qū)動(dòng)裝置 盤片：高強(qiáng)度、輕質(zhì)、耐腐蝕。 直徑：23m，轉(zhuǎn)速23r/min，間距2030mm。 受材料、污水與膜的接觸均勻性、外緣膜易脫落等影響，直徑不可能做大。生物轉(zhuǎn)盤的構(gòu)造 轉(zhuǎn)動(dòng)軸：具有足夠的強(qiáng)度和剛度，防止斷裂和撓曲。 直徑：50mm以上，長(zhǎng)度0.57m。 處理槽：與盤片相吻合的半圓形或多邊形，凈空相距2050mm，設(shè)排泥和放空管。 驅(qū)動(dòng)裝置： 機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置； 空氣驅(qū)動(dòng)裝置； 水輪驅(qū)動(dòng)裝置。 生物轉(zhuǎn)盤的主體是垂直固定在水平軸上的一組圓形盤片和一個(gè)同它配合的半圓形水槽。 微生物生長(zhǎng)并形成一層生物膜附著在盤片表面，約40%50%的盤面（轉(zhuǎn)軸以下的部分）浸沒在廢水中，上半部

41、敞露在大氣中。 工作時(shí)，廢水流過水槽，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，生物膜和大氣與廢水輪替接觸，浸沒時(shí)吸附廢水中的有機(jī)物，敞露時(shí)吸收大氣中的氧氣。轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng),帶進(jìn)空氣,并引起水槽內(nèi)廢水紊動(dòng), 使溶解氧均勻分布。 生物膜的厚度約為0.52.0mm，隨著膜的增厚，內(nèi)層的微生物呈厭氧狀態(tài)，失去活性時(shí)使生物膜脫落，并隨同出水流至二次沉淀池。生物轉(zhuǎn)盤的布置方式 生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)計(jì)算 生物轉(zhuǎn)盤的負(fù)荷率與廢水性質(zhì)、廢水濃度、氣候條件及構(gòu)造、運(yùn)行等多種因素有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)可以通過試驗(yàn)或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定。 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是計(jì)算轉(zhuǎn)盤的總面積。 水力負(fù)荷和有機(jī)負(fù)荷： 水力負(fù)荷: m3(污水)/ m3 (槽) d; m3 (污水) / m

42、2 (盤片) d 有機(jī)負(fù)荷: kg ( BOD5)/m3 (槽) d; kg ( BOD5)/m2 (盤片) d生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)計(jì)算方法 設(shè)計(jì)參數(shù)如有機(jī)負(fù)荷、水力負(fù)荷、停留時(shí)間等可通過試驗(yàn)求得，然后進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)模的生物轉(zhuǎn)盤設(shè)計(jì)。 威爾遜等人用生活污水進(jìn)行了試驗(yàn)研究，建議當(dāng)采用0.5m直徑的轉(zhuǎn)盤試驗(yàn)所得參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)盤面積宜比計(jì)算值增加25；當(dāng)試驗(yàn)采用的轉(zhuǎn)盤直徑為2m時(shí)，則宜增加10的面積。 當(dāng)沒有條件進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可以用經(jīng)驗(yàn)性圖表、經(jīng)驗(yàn)值（如下頁表）進(jìn)行計(jì)算。通過試驗(yàn)求得需要的設(shè)計(jì)參數(shù)用經(jīng)驗(yàn)圖表或經(jīng)驗(yàn)值計(jì)算污水性質(zhì)處理程度（出水BOD5）/（mg.L-1)盤面負(fù)荷/（g.m-2.d-1)備注生活

43、污水 602040國(guó)外資料 301020煮煉廢水 601216益陽、株洲萱麻紡織廠3040上海萱麻實(shí)驗(yàn)廠染色廢水 3020南京織布廠128255上海第三印刷廠生活污水104生活污水69國(guó)營(yíng)長(zhǎng)空機(jī)械廠1679北京結(jié)核病醫(yī)院164生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)計(jì)算方法生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)計(jì)算方法生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)計(jì)算方法生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)計(jì)算方法序號(hào)污水類型進(jìn)水BOD5/ (mg.L-1)進(jìn)水COD/ (mg.L-1)水力負(fù)荷/(m3.m-2.d-1)BOD5負(fù)荷/(g.m2.d-1)COD負(fù)荷/(g.m2.d-1)停留時(shí)間/h廢水水溫/C1含酚酚50250(152)280 670(495)0.05 0.113(0.070)1

44、5.5 35.5(22.8)1.5 2.7(2.6)t15(10.5)2印染100 280(158)250 500(392)0.04 0.24(0.12)12 23.2(16.2)10.3 43.9(28.1)0.6 1.3t103煤氣站含酚130 765(365)0.019 0.1(0.055)12.226.41.3 4.0(2.95)t204酚醛442 700(600)0.0317.15 22.8 ( 15.7)11.7 24.5(17.8)3.0t=245酚氰酚40 90CN20 400.12.06苯胺苯胺530.032.3t=21 287萱麻煮煉黑液3675310.0661.68丙稀腈

45、CN19.7 21.02970.05 0.4(0.075)9腈綸AN200BOD3000.1 0.2(0.15)1.9t=3010氯丁污水BOD120氯丁二烯204000.1632.638.1t=15 20生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)計(jì)算方法部分工業(yè)廢水設(shè)計(jì)負(fù)荷生物轉(zhuǎn)盤的新進(jìn)展第三節(jié) 生物接觸氧化法 接觸氧化池構(gòu)造示例 生物接觸氧化法是一種浸沒曝氣式生物濾池，是曝氣池和生物濾池綜合在一起的處理構(gòu)筑物，兼有兩者優(yōu)點(diǎn)。生物接觸氧化法的特點(diǎn) 生物接觸氧化池的性能特征： (1)具有較高的微生物濃度，一般可達(dá)1020g/L； (2)生物膜具有豐富的生物相，含有大量絲狀菌，形成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，污泥產(chǎn)量低； (3)具有

46、較高的氧利用率； (4)具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力； (5)生物膜活性高； (6)沒有污泥膨脹的問題。 缺點(diǎn)：濾床易堵塞和更換，運(yùn)行費(fèi)用較高。生物接觸氧化法的基本流程接觸氧化池的主要部分生物接觸氧化池的構(gòu)造填料要求：比表面積大；空隙率大；水力阻力??；強(qiáng)度大；化學(xué)和生物穩(wěn)定性好；能經(jīng)久耐用。填料池底布水布?xì)庋b置池底用于設(shè)置填料、布水布?xì)庋b置和支撐填料的柵板和格柵。布?xì)夤芸刹贾迷诔刈又行?、?cè)面和全池。接觸氧化池外觀圖接觸氧化池反應(yīng)區(qū)的構(gòu)造酚醛樹脂蜂窩填料常用填料的類型正六角行蜂窩狀斜管聚乙烯蜂窩填料聚乙烯蜂窩填料半軟性填料半軟性填料彈性立體填料軟性纖維填料軟性、復(fù)合填料組合填料YHT型彈性生物的環(huán)填

47、料立體彈性填料立體彈性填料漂浮填料SQC型絲球形懸浮填料生物接觸氧化法填料新型的纖維網(wǎng)狀填料新型的纖維網(wǎng)狀填料生物填料框架框架與生物填料框架與生物填料新型的三維立體網(wǎng)狀填料掛膜后的網(wǎng)狀填料反應(yīng)區(qū)曝氣系統(tǒng)的布置牛腿與槽鋼的布置曝氣裝置安裝 生 物 接 觸 氧 化 池 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算1生物接觸氧化池的有效容積（即填料體積）V式中：qv平均日設(shè)計(jì)污水量，m3/d；s0 、se分別為進(jìn)水與出水的BOD5，mg/L；Nv有機(jī)容積負(fù)荷率，kg ( BOD5)/ (m3d)(城市污水可用1.01.8)。2生物接觸氧化池的總面積A和座數(shù)n式中：h0填料高度，一般采用3.0m；A1每座池子的面積, m2,一

48、般25m2。 4.有效停留時(shí)間t 5.空氣量D和空氣管道系統(tǒng)計(jì)算 式中：D01m3污水所需氣量，m3/m3 ，一般為1520 m3/ m3 。生 物 接 觸 氧 化 池 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算3.池深h式中：h1超高，0.50.6m； h2填料層上水深，0.40.5m； h3填料至池底的高度，0.51.5m。第四節(jié) 生物流化床流態(tài)化原理 美國(guó)Ecolotrol公司19731975年研制成功的HyFlo生物流化床床層的三種狀態(tài)固定床階段 流化床階段 液體輸送階段 流態(tài)化原理 當(dāng)液體以很小的速度流經(jīng)床層時(shí)，固體顆粒處于靜止不動(dòng)的狀態(tài)，床層高度也基本維持不變，這時(shí)的床層稱固定床。固定床階段 上圖中的ab段：液體通過床層的壓力降p隨空塔速度v的上升而增加，呈冪函數(shù)關(guān)系，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖紙上呈直線。 上圖中的b點(diǎn)：液體濾速增大到壓力降p大致等于單位面積床層重量，固體顆粒間的相對(duì)位置略有變化，床層開始膨脹，固體顆粒仍保持接觸且不流態(tài)化。 流化床階段 當(dāng)液體流速大于b點(diǎn)流速，床層不再維持于固定狀態(tài)，顆粒被液體托起而呈懸浮狀態(tài)，且在床層各個(gè)方向流動(dòng)，在床層上部有一個(gè)水平界面，此時(shí)由顆粒所形成的床層完全處于流化態(tài)狀態(tài)，這類床層稱流化床。 上圖中的bc段：流化層的高度h是隨流速上升而增大，床層壓力降p則基本不隨流速改變。 b點(diǎn)