14 好氧生物膜处理系统

第5章 废水好氧生物处理 ——生物膜法5.1 生物膜法的基本原理 5.2 生物滤池 5.3 生物转盘 5.4 生物接触氧化法 5.5 曝气生物滤池 5.6 好氧生物流化床 5.7 活性污泥与生物膜法优缺点 5.8 生物膜工艺的应用

概述生物膜法是与活性污泥法平行发展的一种污水处理技术方法； 实质是使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着 在滤料或某些载体上，并在其上形成膜状生物污泥-----生物膜 生物膜法的历史及发展：1893年英国将污水喷洒在粗滤料上(自 然通风),作为生物膜反应器的生物滴滤池问世；20世纪20—30年代 建造了许多生物膜反应器；受限传质速率问题，城市污水处理厂的生 物滤池逐渐被活性污泥取代；

由于生物膜法抗冲击能力强、生物量大、不会发生污泥膨胀问题， 为解决工业废水的污染物去除问题，生物膜工艺得到快速发展。活性污泥法中的微生物是呈悬浮状态的，属于悬浮生长体系；而生 物膜法中的生物呈附着膜状，属于附着生长系统或固定膜工艺

生物膜法的基本流程出水回流作用：提高生物膜反应器的水力负 荷，加大水流对生物膜的冲刷作用，更新生 物膜，避免生物膜的过量累积，从而维持良 好的生物膜活性和合适膜厚度。出水回流

原污水

初沉池

生物膜反应器

二沉池

处理水

初沉池作用：去除大部分悬浮固体物 质，防止生物膜反应器堵塞，尤其对 空隙小的填料是非常必要的。

初沉池作用：去除脱落的生物 膜，提高出水水质

14.1 生物膜法的基本原理

污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水 生物处理技术，不同于活性污泥工艺中的“生物絮凝

体”,生物膜工艺中的作用主体是“生物膜”。

污水的生物膜处理法主要有生物滤池、生物转盘、生 物接触氧化池和生物流化床等，生物滴滤池是最早的 生物膜反应器。

什么是“生物膜”?什么是“生物膜法”?

什么是“生物膜”?

污水与某些固体载体接触，经过一段时间，载体表面会 附着生长一些膜状生物污泥，称为生物膜。 膜状生物污泥： 细菌类微生物 原生动物 后生动物 固体状材料： 滤料——生物滤池； 填料——生物接触氧化工艺； 转盘——生物转盘； 载体——生物流化床

1、生物膜的形成

前提条件： 载体——填料或称滤料； 营养物质——有机物、N、P及其它，由污水提供； 接种微生物——由污水自行提供，或接种； 形成过程：含有营养物质和接种微生物的污水在填料表面流动，经过 一定时间后，污水中的微生物会在填料表面不可逆吸附，微生物附着增 殖和生长，形成一层薄的生物膜

,附载的生物膜快速生长，生物量呈现 对数快速增加，处理出水水质逐渐好转。 生物膜的成熟：底层微生物处于减数增长期，生物膜厚度趋于稳定，处 理水质稳定，成熟的生物膜一般有厌氧膜和好氧膜组成。在生物膜上由 细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生物膜对有机物的降解功能 都达到了平衡和稳定。 成熟所需时间：在 20 C下处理城市污水时，生物膜从开始形成到成熟， 一般需要30天左右

2、生物膜的脱落与更新

厌氧膜的脱落：①厌氧膜不厚时，与好氧膜保持一种平衡和稳定关系，好 氧膜维持正常功能。 ②随着生物膜厚度增加及底层微生物的老化和活性降低， 底层生物膜与载体粘结力下降，底层生物膜处于内源呼吸阶 段。厌氧膜逐渐加厚，厌氧代谢产物增多，产物穿透好氧膜 过程增强，厌氧气体逸出也减弱生物膜的附着能力，这时生 物膜处于老化状态，净化功能变弱，易于脱落。

生物膜的更新与脱落：①老化膜脱落，新生膜会重新生长。 ②新生膜需要一段时间才能发挥更强净化功能 。

3、生物膜结构示意图附着 生物膜 水层· · · · · ·

生物膜的性质：

流动 水层O2

①高度亲水，存在着 附着水层；②微生物高度密集：各 种细菌以及微型动物， 形成了有机污染物—— 细菌——原(后)生动物的 食物链。 空CO2

厌

好O2

O2

··

滤料

· · · ·

BOD5 BOD5

或填料或载体

· · ·· ·

厌氧膜的出现：

氧

· · · · · · · ·· · · · · · · · BOD5 膜 · · · · ·

氧

①生物膜厚度不断增加， 氧气不能透入的内部深 处将转变为厌氧状态； 气 ②成熟的生物膜由厌 氧膜和好氧膜组成； ③好氧膜是有机物降 解的主要场所，一般 厚度为2mm。

H2O NH3

膜

CH4、H2S、NH3

· ·

4 什么是“生物膜法”?

定义：以生物膜作为去除废水中的污染物主体的工艺，通称为生物膜法 工艺； 又称固定膜法，是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术； 起源：土壤自净过程的人工化和强化； 处理对象： 生活污水或城市废水；以及 工业废水；

分类(载体不同，氧转移方式不同): 普通生物滤池； 生物转盘；(传统) 生物接触氧化工艺； 生物流化床、曝气生物滤池、移动床生物膜反 应器、气提环流生物膜反应器、复合生物反应器等(现代) 污泥负荷不怎么实用，更多用容积负荷评价反应器的能力。 活性污泥反应动力学也适用于生物膜法。

5、生物膜法的运行原则：

减缓生物膜的老化进程；

控制厌氧膜的厚度； 加快好氧膜的更新；控制使生物膜不集中脱落。

6 生物膜的载体

填料 为生物膜提供附着生长固定的材料。 分类 为无机类填料和有机类填料两大类1) 无机类载体目前常用的无机类载体有砂子、碳酸盐类、各种玻璃材料、沸石类、 陶瓷材料、炭纤维、矿渣、活性炭、金属等。 无机类载体具有机械强度较高、化学性质较稳定、比表面积较大的优 点。缺点为密度较大，不适宜做流态化运动， 使其在悬浮生物膜反应 器工艺中的应用受到限制。重量大，影响反应器的设计高度。

2) 有机类载体有机类载体是生物膜技术发展中应用最广泛的主要载体材料。这类载 体主要有PVC、PE、PS、PP、各类树脂、塑料、软性或半软性纤维 等，其比表面积和孔隙率都很大，附载生物量多，从而使有机负荷大为 提高，也不易堵塞，在生产实践中被广为采用，由于它便于沉淀分离，提 高了活性污泥 处理厂的性能。 各种有机材料载体的对比。

选择生物膜载体的基本原则选择滤料时应该从以下方面考虑：1.足够的机械强度，以抵抗强烈的水流剪切力的作用； 2.优良的稳定性，生物稳定性、化学稳定性、热力学稳定性。

3.亲疏水性及良好的表面带电特性，微生物在通常为带负电的，载体要是带正电荷的，容易结合。 4.有毒性或抑制性。

5.良好的物理性状6.就地取材，价格合理。

7、生物膜法的主要特点(1)微生物方面的特征

1)、微生物种类多样化；微生物种属繁多、类型广泛线虫 、轮虫等微型动物较常见； 2)不用担心污泥膨胀，丝状菌可大量生长，且其对低浓 度污水具有较强的处理能力； 3)、生物膜上微生物的食物链较长，微型动物多，污泥产 量较活性污泥法少1/4. 4) 能够存活世代时间较长的微生物，适宜特殊污染物的 去除，适于比增值速率小的硝化菌生存。

(2)处理工艺方面的特征1.对水质、 …… 此处隐藏：1831字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……