水環(huán)境污染控制與治理(編輯修改稿)
2025-03-23 12:08 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3 29 2/4/2023 30 ? 好氧 生物膜 是與活性污泥法并列的一類廢水好氧生物處理技術(shù)； ? 于 19世紀(jì)末，在研究土壤凈化污水的過(guò)濾田的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)并應(yīng)用于生產(chǎn)。由于效果不如后來(lái)出現(xiàn)的活性污泥法，一度被長(zhǎng)期擱置， 60年代以后，由于新型合成材料的大量生產(chǎn)，生物膜法又獲得了新的發(fā)展。 二、好氧生物膜法 2/4/2023 32 ? 定義 ：以一定載體上形成的 好氧 生物膜 去除廢水中的有機(jī)污染物的工藝，通稱為生物膜法工藝，又稱固定膜法， ? 處理對(duì)象： 廢水中 溶解性 和 膠體狀 的有機(jī)物及氮素污染物； 生活污水或城市廢水；以及個(gè)別工業(yè)廢水； 包括： 生物濾池 （以此為例） 生物轉(zhuǎn)盤(pán) 生物接觸氧化法 生物流化床 2/4/2023 33 生物填料 ? 懸浮型生物填料 投加量 普通接觸氧化 水解調(diào)節(jié)池 好氧或厭氧流化床 好氧或厭生物塘 好氧或厭氧 濾池 反應(yīng)池體積 % 813 5 1525 35 4060 2/4/2023 34 ? 懸掛型填料 ? 彈性立體填料 網(wǎng)片式立體填料 2/4/2023 35 生物填料上的生物膜 2/4/2023 36 1. 什么是生物膜？ ?好氧生物膜是由好氧微生物和兼性厭氧微生物粘附在生物濾池濾料上或粘附在生物轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片上的一層粘性、薄膜狀的微生物混合群體 ,是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。 ?污水中含有生物膜所需的各種微生物。夏季 2～4周形成生物膜。冬季需 2個(gè)月。 ? 結(jié)構(gòu)由兩部分組成 附著生物體 液膜 好氧微生物（膜外層） 厭氧微生物（接觸濾料） 附著水層 流動(dòng)水層 (一 )好氧生物膜中的微生物群落 2/4/2023 37 生物膜結(jié)構(gòu)示意圖 濾料 或 填料 或 轉(zhuǎn)盤(pán) 生物膜 空 氣 附著 水層 流動(dòng) 水層 CO2 O2 O2 O2 CH H2S、 NH3 ?性質(zhì) ： ① 高度親水 ，存在著 附著水層 ； 厭 氧 膜 好 氧 膜 ② 微生物高度密集 ：各種細(xì)菌以及微型動(dòng)物，形成了有機(jī)污染物 —— 細(xì)菌 —— 原(后 )生動(dòng)物的食物鏈。 成熟的生物膜由 好氧膜和厭氧膜 組成 :① 好氧膜 是有機(jī)物降解的主要場(chǎng)所 ② 當(dāng)生物膜形成并達(dá)到一定厚度時(shí)，氧就無(wú)法透入生物膜內(nèi)層，形成 厭氧膜 ,隨著 厭氧層 厚度的增加，其代謝產(chǎn)物也逐漸增多。 2/4/2023 38 ?當(dāng)這些代謝產(chǎn)物透過(guò)好氧層逸出時(shí)，破壞了好氧層生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)，使生物膜的附著力減弱。此時(shí)，在水流的沖刷下，生物膜 開(kāi)始 脫落 。 隨后在濾料上又會(huì)生長(zhǎng)新的生物膜 。 如此循環(huán)往復(fù)，廢水流經(jīng)生物膜后得以凈化。 2/4/2023 39 橫向 縱向 各不相同 濾掃生物 膜面生物 膜生物 生物膜生物 生物膜面生物 濾池掃除生物 所 處 位置 膜內(nèi) 膜表面 膜外層 生 物 組成 以菌膠團(tuán)為主要組分，輔以浮游球衣菌、藻類等 固著型纖毛蟲(chóng)及游泳型纖毛蟲(chóng) 輪蟲(chóng)、線蟲(chóng)、寡毛類的沙蠶、顆體蟲(chóng) 功能 凈化和穩(wěn)定污、廢水水質(zhì) 促進(jìn)濾池凈化速度，提高濾池整體的處理效率 去除濾池內(nèi)的污泥、防止污泥積聚和堵塞 2/4/2023 40 好氧生物膜法 的微生物群落 分布不同于 好氧活性污泥法 的微生物群落 （ 懸浮狀態(tài) ） ， 生物膜附著在一定的載體上 （ 如濾料 ） 上不動(dòng) ， 廢水自上而下淋灑在生物膜上 ， 濾池內(nèi)不同高度（ 不同層次 ） 的生物膜所得到的營(yíng)養(yǎng) （ 有機(jī)物的組分和濃度 ） 不同 ， 致使不同高度的微生物種群和數(shù)量不同 ， 因此 好氧生物膜法的 微生物相是分層的 。 2/4/2023 41 生物濾池（塔）中微生物縱向分層特征表 上層 中層 下層 營(yíng)養(yǎng)物 濃度高 上層微生物的代謝產(chǎn)物及較低的有機(jī)物濃度 有機(jī)物濃度很低， 上層微生物代謝 的 低分子產(chǎn)物較多 微生物種類 細(xì)菌及少數(shù)鞭毛蟲(chóng) 菌膠團(tuán)、浮游球衣菌、鞭毛蟲(chóng)、變形蟲(chóng)、豆形蟲(chóng)、腎形蟲(chóng)等 菌膠團(tuán)、浮游球衣菌、鐘蟲(chóng)為主的固著型纖毛蟲(chóng)和少數(shù)游泳型纖毛蟲(chóng) 相當(dāng)于多 污帶 相當(dāng)于 中污帶 相當(dāng)于 寡污帶 2/4/2023 42 3． 好氧生物膜的凈化作用機(jī)理 ① 上層生物膜中 的 生物膜生物 和 生物膜面生物（ 纖毛蟲(chóng)及微型后生動(dòng)物 ） 吸附廢水中的大分子有機(jī)物 ， 將其水解為小分子有機(jī)物；同時(shí)吸收溶解性有機(jī)物和經(jīng)水解的小分子有機(jī)物進(jìn)入體內(nèi) ，并進(jìn)行氧化分解 ， 微生物利用吸收的營(yíng)養(yǎng)合成自身細(xì)胞； ② 上層生物膜的代謝產(chǎn)物流向下層 ， 被下一層生物膜生物吸收 ， 進(jìn)一步被氧化分解為 CO2和 H2O。老化的生物膜和游離細(xì)菌 被 濾池掃除生物 （ 輪蟲(chóng) 、線蟲(chóng) 、 顆體蟲(chóng)等 ） 吞食 ， 通過(guò)以上生物化學(xué)和吞食作用 ， 廢水得到凈化 。 2/4/2023 43 生物濾池 活性污泥 ： 2/4/2023 44 與活性污泥相比， 生物濾池的食物鏈要多幾種營(yíng)養(yǎng)水平 ，這是由反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的不同造成的： ①生物膜由于固著在介質(zhì)上， ②其上的微生物沒(méi)有像活性污泥的微生物一樣承受強(qiáng)烈的曝氣沖擊，因此能在膜上生長(zhǎng)增殖速度慢，世代時(shí)
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