水污染控制工程-第八章-生物膜法1-wenkub
2024-10-28 17 本頁面
【正文】 的營養(yǎng)物質(zhì)。真菌類占優(yōu)勢的條件是：溫度、PH值、廢水的性質(zhì)、負(fù)荷等因素。 生物膜中的生物群與活性污泥中的生物群幾乎沒有大的差別，只是生物膜中微生物的食物鏈比活性污泥的長而且復(fù)雜，所以也就是生物膜法的泥量小的原因。在兩相流化床中，按照進(jìn)入流化床的污水是否預(yù)先充氧曝氣，床體可處于好氧狀態(tài)和厭氧狀態(tài)。淹沒式生物濾池多在好氧狀態(tài)下運(yùn)行，充氧方式可以是污水預(yù)先充氧曝氣再流經(jīng)填料，也可以是在池內(nèi)設(shè)有人工曝氣裝置。 生物膜反應(yīng)器的類型可系統(tǒng)劃分如下：,?,1. 生物濾池 生物濾池是生物膜反應(yīng)器的最初形式，現(xiàn)生物濾池已由原來承受較低負(fù)荷的普通生物濾池逐步發(fā)展成為承受較高負(fù)荷的高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池以及最新研制成功并投入運(yùn)行的曝氣生物濾池， 2． 生物轉(zhuǎn)盤 生物轉(zhuǎn)盤亦稱旋轉(zhuǎn)生物接觸器（RBC），是由一系列平行的旋轉(zhuǎn)圓盤、轉(zhuǎn)動橫軸、電機(jī)及減速裝置和氧化槽等部分組成。 由此可見，生物膜反應(yīng)器發(fā)展迅速，由單一到復(fù)合，有好氧亦有厭氧，逐步形成了一套較完整的污水生物處理工藝系列。在此期間，作為生物濾池的填料主要是碎石、卵石、爐渣和焦碳等實心拳狀的無機(jī)天然材料，一般具有比表面積小和孔隙率低等缺點(diǎn)。,?,四. 生物膜法的凈化過程及分類,在生物膜法中，微生物附著在載體表面生長而形成膜狀，當(dāng)污水流經(jīng)載體表面和生物膜接觸過程中，污水中的有機(jī)污染物即被微生物吸附、穩(wěn)定和氧化，最終轉(zhuǎn)化為H2O、CONH3和微生物細(xì)胞物質(zhì)，污水得到凈化。 2． 1868年英國Edward Frankland 發(fā)現(xiàn)了填裝有各種卵石、砂和土壤的過濾柱具有凈化污水的作用，他的工作建立在過濾凈化過程中曝氣的作用。這些微生物有的是厭氧的，有的是好氧的，所以利用這兩種類型的微生物來處理污水就派生了兩大類污水生物處理類型—好氧工藝和厭氧工藝。第八章 污水的好氧生物處理—生物膜法,第一節(jié) 生物膜法的歷史及其發(fā)展 一．微生物在水中存在的狀態(tài) 微生物在自然界到處存在，如水中、土壤中等，如細(xì)菌、原生動物、后生動物等，組成了一條食物鏈。 二．好氧工藝的分類 根據(jù)好氧微生物的生長狀態(tài)，好氧工藝可細(xì)分為以下兩部分： 1.好氧懸浮生長工藝→活性污泥法 2.附著生長工藝→生物膜法 兩種工藝微生物生存狀態(tài)不同，各派生出多種不同工藝流程。 3． 1893年，英國進(jìn)行將污水在粗濾料上噴灑進(jìn)行凈化的試驗取得了良好的凈化效果，作為生物膜反應(yīng)器的生物濾池開始問世，并從此開始用于污水處理的實踐。自二十世紀(jì)70年代以來，生物膜法引起了廣大研究者和工程師們的極大興趣，于是屬于生物膜法的塔式生物濾池（好氧或厭氧濾池）、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法、曝氣生物濾池等得到了較多的研究和工程應(yīng)用。 到了60年代，新型的有機(jī)合成材料開始大量生產(chǎn)，如的波紋板狀、列管狀和蜂窩狀等有機(jī)人工合成填料，其比表面積和孔隙率大大增加，再加上環(huán)境保護(hù)對水質(zhì)要求的進(jìn)一步提高，生物膜反應(yīng)器獲得了新的發(fā)展。,?,一. 生物膜反應(yīng)器的類型與技術(shù)現(xiàn)狀 根據(jù)生物膜反應(yīng)器附著生長載體的狀態(tài)，生物膜反應(yīng)器可以劃分為固定床和流動床兩大類。當(dāng)圓盤面積的40～50%浸沒于污水時，盤片上的生物膜吸附污水中的有機(jī)物，圓盤轉(zhuǎn)動離開污水，生物膜上的固著水層從空氣中吸收氧，被吸附的有機(jī)物在微生物酶的作用下氧化分解，從而使污水得到凈化，此種操作的稱之為好氧生物轉(zhuǎn)盤。 4． 生物流化床 生物流化床用于污水處理領(lǐng)域始于70年代初期并率先在美國和日本進(jìn)行廣泛的研究與應(yīng)用。,?,5． 復(fù)合式生物膜反應(yīng)器 復(fù)合式生物膜反應(yīng)器是近些年來發(fā)展較快、引起研究者極大興趣的復(fù)合式處理工藝，這些反應(yīng)器將各單一操作的優(yōu)點(diǎn)復(fù)合在一起，使反應(yīng)器的凈化功能極大提高。,?,?,1） 細(xì)菌、真菌類、藻類 （1）細(xì)菌 細(xì)菌是微生物膜的主體，根據(jù)所需營養(yǎng)的不同，細(xì)菌可分為無機(jī)營養(yǎng)型的自養(yǎng)菌和有機(jī)營養(yǎng)型的異養(yǎng)菌，其中異養(yǎng)菌是生物膜中的主要細(xì)菌類型，能夠從流經(jīng)生物膜表面的水中獲得足夠的營養(yǎng)底物。一般來說，生物膜中還是以細(xì)菌占優(yōu)勢為宜。 3） 后生動物 后生動物是由多個細(xì)胞組成的多細(xì)胞動物，屬無脊錐型。由于生物膜主要是由微生物細(xì)胞和他們所產(chǎn)生的胞外多聚物所組成，因而生物膜通常具有孔狀結(jié)構(gòu)，并具有很強(qiáng)的吸附性能。在污水流過載體表面的過程中，污水中的有機(jī)污染物被生物膜中的微生物吸附，并通過氧向生物膜內(nèi)部的擴(kuò)散，在膜中發(fā)生生物氧化等作用，從而完成對有機(jī)污染物的分解。由于微生物的不斷繁殖，生物膜逐漸增厚，超過一定厚度后，吸附的有機(jī)物在傳遞到生物膜內(nèi)層的微生物以前，已被代謝掉。主要有：細(xì)菌、真菌、藻類、鞭毛蟲、肉足蟲、纖毛蟲緣毛類、纖毛蟲吸管蟲類、輪蟲、線蟲、寡毛類、其它后生動物、昆蟲類。 2．處理工藝方面的特征 （1）對水量、水質(zhì)變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性 生物膜法中的各種工藝，對流入水水質(zhì)、水量的變動都具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，即或中間停止一段時間進(jìn)水，對生物膜的凈化功能也不會帶來明顯的障礙，系統(tǒng)能夠很快地得到恢復(fù)。 （5）動力費(fèi)用低 生物膜法中的生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等工藝，都是節(jié)省能源的，其動力費(fèi)用都較低，使去除單位重量的BOD的耗電量較少。 （7）具有較好的硝化與脫氮功能 生物膜法的各項工藝具有良好的硝化功能，采取措施適當(dāng)，還有進(jìn)行脫氮的性能。,?,1．濾床 濾床由濾料組成。但粒徑愈小，濾料間的空隙就愈小，濾床愈易被生物膜堵塞，濾床的通風(fēng)也愈差，可見濾料的粒徑不宜太小。 濾床高度與濾料的密度有密切關(guān)系。國外一般采用雙層濾床，高7m左右；國內(nèi)常采用多層的塔氏結(jié)構(gòu)，高度常在10m以上。生物濾池的布水設(shè)備分為兩類，即回轉(zhuǎn)式布水器和固定式噴嘴布水系統(tǒng)。污水通過中央立柱流入布水橫管，由噴水孔口分配到濾池表面。由于出流水量大于入流水量，池中水位逐漸下降，因此噴嘴的水頭逐漸降低，噴水半徑也隨之逐漸收縮。,?,3．排水系統(tǒng) 排水系統(tǒng)一般設(shè)于池底，一方面是收集濾床流出的污水與生物膜，另一方面保證通風(fēng)供氧和支撐濾料。 池底除支撐濾料外，還要排泄濾后水，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1%～2%。通風(fēng)系統(tǒng)效果的好壞受濾池高度、濾池上下部的溫差而影響較大。 普通生物濾池工藝的優(yōu)點(diǎn)：處理效果好，BOD的去除率可達(dá)90%以上，出水BOD可下降到25mg/l以下，硝酸鹽含
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