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1、典型污水处理设备,格栅沉淀池气浮设备快滤池混凝设备活性污泥法污水处理设备生物滤池生物转盘生物接触氧化反应装置,生物膜法,生物膜法：是依靠附着于固体表面滤料的介质上而生长繁殖的微生物净化有机物的好氧处理方法。这种方法既古老，又是发展中的生物处理技术。早在1893年英国在实验室中成功地应用了生物膜技术，并于1900年应用于污水处理领域。利用生物膜净化污水的装置称为生物膜反应器。实质：是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥生物膜。是污水土壤自净的人工强化过程。净化机理：污水与生物膜接触，污水中的有机污染物作为营养物质，为生
2、物膜上的微生物所摄取，微生物自身得到繁衍增殖，同时污水得到净化。,生物膜法与活性污泥法的区别,生物膜法的类型,生物膜的形成,生物膜的形成,状态良好的生物膜是细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物及固体杂质等构成的生态系统。,生物膜小结,生物膜小结,生物膜法的工艺流程,进入生物膜反应器的废水必须经过预处理，去除悬浮物、油脂等能堵塞滤料的污染物质，并使水质均化稳定。一般在生物膜反应器前设初次沉淀池或进行其他预处理。由于反应器内的生物膜不断脱落更新，因此在反应器后也应设二次沉淀池，以截留废水带出的生物膜，保证出水水质。,生物膜法的工艺流程,废水进入滤池后，溶解的有机物被微生物吸附，转化为CO2、H2O
3、、NH3和微生物细胞物质，而被去除。所需氧气，一般直接来自大气或人工曝气。,生物膜法的特点,1、生物膜中微生物相复杂由于生物膜上的微生物不象活性污泥法中的悬浮生长微生物那样承受强烈的曝气搅拌冲击，生物膜反应器为微生物的繁衍、增殖及生长栖息创造了安稳的环境。生物膜上除以细菌生长为主外，还可能出现大量丝状菌，但不会发生污泥膨胀。线虫类、轮虫类以及寡毛虫类的微型动物出现的频率也较高。生物膜上的生物固体停留时间较长，故还能够生长世代时间较长、比增殖速度很小的微生物，如硝化菌等。,生物膜法的特点,2、微生物量大，净化效果好微生物的附着生长使生物膜含水率低，单位反应器容积内的生物量可高达活性污泥法的520
4、倍，因而生物膜反应器具有较大的处理能力，净化功能显著提高。3、剩余污泥少4、污泥密实，沉降性能好5、耐冲击负荷（附着于固体介质表面上的微生物对水量、水质的变化有较强的适应性），能处理低浓度污水6、操作简单，运行费用低7、不易发生污泥膨胀8、投资费用较大,生物膜法的缺点,1、需要较多的填料和支撑结构，在不少情况下基建投资超过活性污泥法；2、出水常常携带较大的脱落的生物膜片，大量非活性细小悬浮物分散在水中使处理水的澄清度降低；3、活性生物量较难控制，在运行方面灵活性差；4、载体材料的比表面积小，BOD5容积负荷有限；5、采用自然通风供氧，在生物膜内层往往形成厌氧层，从而缩小了具有净化功能的有效容积
5、。,生物滤池,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间歇砂滤池和接触滤池发展起来的生物处理设备。采用生物滤池处理的污水，必须进行预处理，以去除悬浮物、油脂等堵塞滤料的物质，并对pH值、N、P等加以调控。一般在生物滤池前设初次沉淀池或其他预处理设备。生物滤池后设二次沉淀池，截留随处理水流出的脱落生物膜，保证出水水质。,普通生物滤池,普通生物滤池（又叫滴滤池）是最早出现的第一代生物滤池，适用于处理污水量不大于1000m3/d的小城镇污水和有机工业废水。该处理设备具有处理效果好、出水夹带固体量小、无机化程度高、沉淀性能好、运行稳定易于管理和节省能源的特点，但负荷低、水力负荷仅(14
6、)m3/(m2d)、占地面积大、滤料容易堵塞、且卫生条件差，如积水、滋生蚊蝇等，应用受到一定限制。,普通生物滤池的组成,普通生物滤池的结构,池体：构筑物的主体，主要起支撑作用。普通生物滤池池体的平面形状多为方形、矩形和圆形。池壁一般采用砖砌或混凝土建造，有的池壁上带有小孔，用以促进滤层的内部通风。为了防止风力对池表面均匀布水的影响，池壁顶端应高出滤层表面0.50.9m。滤池壁下部通风孔总面积不应小于滤池表面积的1%。,普通生物滤池的结构,滤床由滤料组成，滤料对生物滤池运行影响很大，是生物膜赖以生长的载体。,普通生物滤池的结构,滤料按形状可分为块状、板状和纤维状滤料等。滤料可选天然滤料如碎石、矿
7、渣、碎砖、焦炭等。也可选人工滤料如塑料球、小塑料管等。一般选用实心拳状滤料，如碎石、卵石、炉渣等。工作层的滤料的粒径为2540mm，厚度为1.31.8m。承托层滤料的粒径为60100mm，厚度为0.2m。,普通生物滤池的结构,普通生物滤池的结构,普通生物滤池的结构,普通生物滤池的结构,Biofilm on rough surface,Biofilm on smooth surface,普通生物滤池的结构,布水装置的作用是在规定的表面负荷的情况下，将污水均匀分配到整个滤池表面上。布水均匀与否，影响生物滤池的净化作用。普通生物滤池多采用固定式布水装置。布水装置应具有适应水量变化、不易堵塞和易于清通
8、等特点。,普通生物滤池的结构,布水装置由溃水池、虹吸装置、配水管道和喷嘴组成，污水进入溃水池，当水位达到一定高度后，虹吸装置开始工作，污水进入布水管路。配水管设在滤料层中，距滤层表面0.70.8m，配水管设有一定坡度以便放空。喷嘴安装在布水管上，伸出滤料表面0.150.2m，喷嘴的口径一般为1520mm。当水从喷嘴喷出，受到喷嘴上部设有的倒锥体的阻挡，使水流均匀的喷洒在滤料上。当溃水池水位降到一定程度时，虹吸被破坏，喷水停止。,普通生物滤池的结构,普通生物滤池的结构,排水系统：设于池体的底部。作用：用于收集、排出处理后的废水和保证良好的通风。组成：主要包括渗水装置、集水渠和排出管道等。渗水装置
9、形式多样，常用的有混凝折板式渗水装置。其作用是支撑滤料和排出滤后水。其排水孔的总面积应不小于滤池表面积的20%。空气也是通过渗水装置的孔隙进入池体的。渗水顶板的下底与池底之间的净空高度一般应在0.6m以上，以利通风。通风装置：普通生物滤池采用自然通风，一般在出水区的四周池壁均匀布置进风孔。,普通生物滤池的设计计算,普通生物滤池的设计与计算一般分成两部分：1、滤料的选定、滤料容积的计算以及滤池各部位的设计（如池壁、排水系统等）。2、布水装置的设计。滤池的个数与负荷参数的确定普通生物滤池的分格数不应少于2个，并按同时工作设计，设计流量按平均日污水流量计算。当处理对象为生活污水或以生活污水为主的城市
10、污水时，BOD5的容积负荷按下表数据选用，水力负荷为14m3/(m2d)。对于工业废水应通过试验来确定。,普通生物滤池的设计计算,普通生物滤池的设计计算,课堂练习,某城镇拟采用普通滤池处理小型城镇生活污水，处理水量为500m3/d。经预处理后，出水BOD5浓度为150mg/L，二级处理后出水有机物浓度要求不大于15mg/L。试设计计算该普通生物滤池（包括滤池个数、滤料有效容积和滤池总高度）。,曝气生物滤池简介,曝气生物滤池简介,高负荷生物滤池,高负荷生物滤池（水力负荷1030m3/(m2d)）是为解决普通生物滤池在净化功能和运行中存在的实际弊端开发出来的第二代生物滤池。能解决普通生物滤池负荷低
11、、易堵塞、蚊蝇滋生的问题。高负荷生物滤池处理城市污水的有机负荷率为1100gBOD5/(m3d)左右。在高负荷生物滤池中，微生物营养充足，生物膜增长快。高负荷生物滤池的去除率较低，处理城市污水时BOD5去除率75%90%左右。与普通生物滤池相比，高负荷生物滤池剩余污泥量多，稳定度小。高负荷生物滤池占地面积小，投资费用低，卫生条件好，适于处理浓度较高、水质水量波动较大的污水。,高负荷生物滤池的构造,高负荷生物滤池与普通生物滤池的构造基本相同。由滤床、布水设备和排水系统三部分组成。由于其布水系统多采用旋转布水器，高负荷生物滤池平面形状多设计为圆形，池壁常用砖、石或混凝土块砌筑而成。,高负荷生物滤池
12、的构造,高负荷生物滤池的构造,旋转式布水器适用于圆形滤池，由竖管和可转动的布水横管构成。布水横管为2根或4根，管中心高出滤层表面0.150.25m。横管沿一侧的水平方向开设1015mm的布水孔。布水所需水头为0.61.5m，旋转速度为0.59r/min，如果水头不足，可用电动机带动。,高负荷生物滤池的构造,高负荷生物滤池的工艺流程,在普通生物滤池的基础上，又发展出交替式二级生物滤池、回流式一级生物滤池和回流式二级生物滤池等。交替式二级生物滤池法工艺流程如下图：,高负荷生物滤池的工艺流程,高负荷生物滤池为防止滤料堵塞，需进行出水回流，又叫回流式生物滤池。在下列三种情况下应考虑回流：进水有机物浓度
13、高（BOD5200mg/L）时；水量小无法维持最低水力负荷时；污水中存在高浓度有毒物质时。回流作用：提高滤速、增强冲刷作用、防止滤料堵塞。回流式生物滤池法有一级和二级串联两种流程。,高负荷生物滤池的工艺流程,从上到下处理效率依次升高。当污水浓度不太高时，应采用一级流程。当有机物浓度高、或出水要求高时，宜采用二级流程。,高负荷生物滤池的设计计算,高负荷生物滤池的设计计算,高负荷生物滤池的设计计算,高负荷生物滤池的设计计算,高负荷生物滤池的设计计算,高负荷生物滤池的设计计算,高负荷生物滤池的设计计算,课堂练习解题参考,课堂练习解题参考,课堂练习解题参考,塔式生物滤池,塔式生物滤池是20世纪50年代
14、初期，在普通生物滤池处理污水的基础上，吸取了化工设备中气体洗涤塔的特点而发展起来的新型生物处理设备，属于第三代生物滤池。开发后，很快在东欧各国得到应用，尤其是20世纪60年代以后，由于新型滤料的出现，这些质轻、强度高、空隙大、比表面积大的塑料滤料的应用，更促进了塔式生物滤池的应用。我国从20世纪70年代引入塔式生物滤池，广泛开展实验研究工作，得到了广泛的应用。塔式生物滤池滤层厚度加大，过滤效果好，结构简单，占地面积小，施工方便，运行操作简单，经常性维护费用低，对水质、水量变化的适应性强。但对入流的悬浮物以及油等要求含量不能太高。,塔式生物滤池的构造,塔式生物滤池的典型特征是直径与高度之比，一般
15、控制在1:(68)之间。选择的填料要求其比表面积大、孔隙率大、不易堵塞。塔式生物滤池既可采用自然通风，也可采用人工通风。布水方式有固定布水器布水和旋转式布水器布水。,塔式生物滤池的设计计算,塔式生物滤池的设计计算,塔式生物滤池的设计计算,塔式生物滤池的设计计算,塔式生物滤池的设计计算,课堂练习,某化纤厂产生含丙烯腈废水20m3/h，BOD5=300mg/L，拟采用塔式生物滤池进行处理。处理效果要求出水BOD5不超过30mg/L。经小试取得如下设计数据：有机负荷N有机=2.5kg/(m3d)，水力负荷N水=10m3/(m3d)，塔顶喷淋水量为原水量的20%，采用处理水喷淋。试设计该塔式生物滤池。,
