水污染控制工程中国地质大学污水的好氧生物处理生物膜法.pptx

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1、2023年2月15日11、分段性有利于有机物的降解 在每一段（级）上能形成与该段污水水质相适应的优势菌群2、对水质水量变化的适应性强 固体表面上的微生物对废水水质、水量的变化有较强的适应性3、生物膜上能硝化脱氮 微生物固着于固体表面，即使增殖速度较慢的微生物也能生息，从而构成了稳定的生态系4、动力费用较低 5、污泥量少、易分离 高营养级的微生物越多，污泥量自然就越少主要优点主要优点第1页/共31页2023年2月15日2污污水水出水典型生物膜法流程典型生物膜法流程格栅沉砂池初沉池生物膜处理单元二沉池第2页/共31页2023年2月15日3TricklingFilter第一节第一节 生物滤池生物滤池

2、普通生物滤池塔式生物滤池第3页/共31页2023年2月15日41）滤料滤料是生物生长栖息的场所2）池体一、生物滤池的构造一、生物滤池的构造滤床、布水设备、排水系统1、滤床理想滤料应具有的条件是：a.具有较高的比表面积，表面宜于生物膜附着b.孔隙率要高、孔隙尺寸较大c.物理化学性质稳定，对微生物的增殖无危害作用d.价格低廉第4页/共31页2023年2月15日5滤料滤料A.碎石比表面积65-100m2/m3，孔隙率4550%，容重大B.塑料比表面积100-350m2/m3，孔隙率8095%，容重小滤料粒径大小与滤床工作情况滤床高度：受滤料密度限制石质：12.5m塑料：7m第5页/共31页2023年

3、2月15日62、布水设备、布水设备向滤池表面均匀撒布污水移动式和固定式喷嘴移动式布水系统布水比较均匀，淋水周期短，水力冲刷作用强水头0.6-1.5m固定式喷嘴布水系统虹吸装置供水，间断布水，所以布水不均匀水头约2m第6页/共31页2023年2月15日73、排水系统、排水系统排水保证通风支撑滤料第7页/共31页2023年2月15日8污水量1000m3/d的小城镇污水或有机性工业废水优点：处理效果好，BOD5去除率可达90%，出水BOD5在25mg/L以下。运行稳定缺点：1）占地面积大，处理量小2）滤料易堵塞3）环境卫生差（滤池蝇、喷嘴散发臭味）1、普通生物滤池二、生物滤池的流程二、生物滤池的流程

4、第8页/共31页2023年2月15日9特征：A）有机负荷高，水量负荷高普通：有机负荷100200gBOD5/(m3滤料天)高负荷：普通的58倍（但BOD5200mg/L）B）利用处理水回流加大水力负荷。优点：均化和稳定水质；加速生物膜更新；净化环境缺点：导致难降解有机物累积，降低效率2、高负荷生物滤池、高负荷生物滤池第9页/共31页2023年2月15日10a为单级直流系统，多用于低负荷生物滤池b、c、d为单级回流系统，多用于高负荷生物滤池生物滤池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运行系统3、生物滤池的流程、生物滤池的流程d不设二次沉淀池，滤池出水回

5、流到初沉池前，加强初沉池生物絮凝作用，促进沉淀效果b的处理水回流至生物滤池前，用以加强表面负荷c生物滤池出水直接回到生物滤池前，可加大表面负菏，又利用生物接种，促进生物膜更新第10页/共31页2023年2月15日11多级运行系统多级运行系统第11页/共31页2023年2月15日12交替式二级生物滤池交替式二级生物滤池第12页/共31页2023年2月15日13塔式生物滤池塔式生物滤池塔式生物滤池一般是单级的，可以是多级进水。在国内，塔式生物滤池已被较好地用于工业有机废水的处理第13页/共31页2023年2月15日141）生物膜由好氧和厌氧两层组成。好氧层厚度为2mm左右，是主要的降解区。2）生物

6、膜内部、生物膜与水层之间、流动水层与附着水层之间都存在着传质作用。(氧、有机物、产物)3）生物膜处在不断的生长、不断的脱落过程中滤料生物膜厌氧好氧附着水层流动水层空气1、生物滤池的工作挂膜与生物膜工况三、生物滤池的机理三、生物滤池的机理第14页/共31页2023年2月15日151）种类多样2）食物链比较长污泥量少3）能够存活世代时间比较长的微生物具有一定的硝化和反硝化脱氮功能4）分段运行与优占种属有利于降解生物膜微生物特征生物膜微生物特征第15页/共31页2023年2月15日161）滤池高度滤床的上层与下层相比，生物膜量、生物种类和去除有机物种类及速率不同。微生物类别生物膜量有机物去除速率总去

7、除率2、影响生物滤池的性能的主要因素、影响生物滤池的性能的主要因素第16页/共31页2023年2月15日17负荷率影响处理效率水力负荷单位面积的滤池或者单位体积的滤料每天处理的废水量，分别称为2）负荷率）负荷率太小：不能使滤池里的水将滤料包起来，不能保证对生物膜的冲刷作用。太大：流量大，停留时间短，净化效果差容积负荷率qV：m3(废水)/m3(滤料)d表面负荷率qF（滤率）：m3(废水)/m2(滤池)d第17页/共31页2023年2月15日18BOD负荷（负荷（N）单位时间供给单位体积滤料的BOD量kg(BOD5)m3(滤料)d水力负荷、BOD负荷和处理效率是全面衡量生物滤池工作性能的三个重要

8、指标进水浓度S0和处理效率一定时，则qV与N成正比。滤料允许承受的BOD负荷愈大，单位体积滤料所能处理的废水量也愈多。出水浓度Se和体积负荷qV一定时，净化效率与BOD负荷有关。滤料允许承受的BOD负荷高时，既能增大处理水量，又能提高净化效率。由此可知，BOD负荷是生物滤池中起决定性的工作指标。第18页/共31页2023年2月15日19污水回流与回流比采用回流的优点：(1)增大水力负荷、促进生物膜的脱落、防止堵塞；(2)废水被稀释，降低了基质浓度；(3)可向生物滤池连续接种，促进生物膜的生长；(4)提高进水的溶解氧；(5)由于进水量增加，有可能采用水力旋转布水器；(6)防止滤池滋生蚊蝇。缺点：

9、缩短废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；回流水中难降解的物质会产生积累，以及冬天使池中水温降低等。3）回流）回流第19页/共31页2023年2月15日204）供氧）供氧夏冬通常采用自然通风方式供氧，特殊情况下也可以采用机械通风方式供氧影响滤池通风的因素A温度差B滤池高度C滤池的气流阻力废水有机物浓度较高时，供氧条件可能成为影响生物滤池工作的主要因素。当有机物浓度COD大于400500mgL时，生物滤池供氧不足，生物好氧层厚度较小，故一般认为进水COD应小于400mgL，否则宜采用回流方法降低有机物浓度以保证供氧充足第20页/共31页2023年2月15日211、计算公

10、式(h)四、生物滤池的计算四、生物滤池的计算污水经过滤池时，浓度的下降率无回流则可直接计算有回流时考虑回流影响第21页/共31页2023年2月15日22内容：滤池类型和流程选择；滤池个数和滤床尺寸；二沉池设计；布水设备计算1、滤池类型的选择（高负荷或低负荷）2、流程选择A初沉池悬浮质多应设立B滤池级数C回流有机浓度高；水量小；对生物有抑制作用的污染物五、生物滤池系统的功能设计五、生物滤池系统的功能设计第22页/共31页2023年2月15日23内容：滤料容积V；滤池高度H；滤池表面面积A工艺计算方法：负荷率法常用的负荷率：BOD容积负荷率N：gBOD5/(m3滤料天)BOD面积负荷率NA：gBO

11、D5/(m2滤料天)水力负荷率Nq：m3/(m2天)3、滤池个数和滤床尺寸、滤池个数和滤床尺寸第23页/共31页2023年2月15日24A原污水的流量Q和BOD5浓度S0B回流稀释后的污水BOD5浓度S和回流稀释倍数r。C工艺计算以N为例：滤料容积V：计算过程计算过程对于低负荷生物滤池和高负荷生物滤池，可先根据常用的滤料层高度H来计算面积A。但是，较适宜的H和A值必须在核算表面负荷后才能确定。滤池表面面积A：第24页/共31页2023年2月15日25滤池的实际表面负荷为qFQA应与试验数据或经验数据的表面负荷qF相等。如qFqF，应通过减小池深H和增大表面积A的办法来减小qF值。若qFqF，表

12、明实际的表面负荷满足不了冲刷生物膜的要求，应适当增加滤料厚度，或采用回流出水的办法来加大表面负荷D 核算表面负荷核算表面负荷第25页/共31页2023年2月15日26内容：A布水横管数：Q小，2根；Q大，4根B布水横管管径D1：（按V1m/s）4、回转式布水器的计算、回转式布水器的计算第26页/共31页2023年2月15日27C布水器的直径D2：D=D池200mmD每根横管上的孔数m，孔距ri，孔径dd=1015mmE转速n第27页/共31页2023年2月15日28实例：滤池的工艺计算高负荷生物滤池：城市：人口N75000人，排水标准q100L/人日，BOD5排出L1=20g/人日工厂：废水量

13、Q12500m3/d，BOD5浓度L2520mg/L两者一起进入污水处理系统，利用高负荷生物滤池处理设定：填料层H2.0m，出水BOD525mg/L混合污水冬季平均温度14度，当地年均气温8度混合污水Kz1.60第28页/共31页2023年2月15日29一般污水：挂膜特殊污染物（工业废水）：驯化-挂膜1、从其他已运行处理厂取活性污泥或生物膜碎屑2、用其他水掺入、代替。运行到出现生物膜六、生物滤池的运行与经验六、生物滤池的运行与经验第29页/共31页2023年2月15日30普通生物滤池普通生物滤池高负荷生物滤池高负荷生物滤池塔式生物滤池塔式生物滤池表面负荷表面负荷(m3/m2.d)0.9 3.7

14、 9 36(包括回流包括回流)16 97(不包括回流不包括回流)BOD5负荷负荷(kg/m3.d)0.11 0.370.37 1.084高达高达4.8深度深度(m)1.8 3.00.9 2.48 12或更高或更高回流比回流比无无1 4回流比较大回流比较大滤料滤料多用碎石等多用碎石等多用塑料滤料多用塑料滤料塑料滤料塑料滤料比表面积比表面积(m2/m3)43 6543 6582 115孔隙率孔隙率(%)45 6045 6093 95蝇蝇多多很少很少很少很少生物膜脱落情况生物膜脱落情况间歇间歇连续连续连续连续运行要求运行要求简单简单需要一定技术需要一定技术需要一定技术需要一定技术投配时间的间歇投配时间的间歇不超过不超过5min一般连续投配一般连续投配连续投配连续投配剩余污泥剩余污泥黑色、高度氧化黑色、高度氧化棕色、未充分氧化棕色、未充分氧化棕色、未充分氧化棕色、未充分氧化处理出水处理出水高度硝化高度硝化,BOD5 20mg/l未充分硝化未充分硝化,BOD5 30mg/l未充分硝化未充分硝化,BOD5 30mg/lBOD5去除率去除率(%)85 9575 8565 85第30页/共31页2023年2月15日罗朝晖31感谢您的观看！第31页/共31页