【正文】 制進(jìn)水的 BOD5值和在運(yùn)行上采取處理水回流等技術(shù)措施而達(dá)到的。 高負(fù)荷生物濾池多使用旋轉(zhuǎn)布水器 高負(fù)荷生物濾池大幅度地提高了濾池的負(fù)荷率，其 BOD容積負(fù)荷率高出普通生物濾池 6～ 8倍，高達(dá) ～ [m3(濾池 )如生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等工藝，節(jié)省能源，動(dòng)力費(fèi)用較低，去除單位重量 BOD 的耗電量較少。生物膜法處理低濃度污水，能夠取得較好的處理效果，運(yùn)行正常時(shí)可處理進(jìn)水 BOD5 為 20～ 30mg/L 的污水，使其出水 BOD5 值降至 5～ 10mg/不適宜處理低濃度的污水，若原污水的 BOD5 值長(zhǎng)期低于 50～ 60mg/L，將影響活性污泥絮凝體的形成和增長(zhǎng)，凈化功能降低，處理水水質(zhì)低下 易于運(yùn)行管理、節(jié)能，無(wú)污泥膨脹問題。微生物的附著生長(zhǎng)使生物膜含水率低，單位反應(yīng)器容積內(nèi)的生物量可高達(dá)活性污泥法的 5～ 20 倍，因而生物膜反應(yīng)器具有較大的處理能力，凈化功能顯著提高 污泥沉降性能良好，易于沉降分離。正是這個(gè)原因，在生物膜處理系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的污泥量少于活性污泥處理系統(tǒng) 污泥產(chǎn)量低，是生物膜法各種工藝的共同特征 由于生物膜固著在惰性載體上，其生物固體平均停留時(shí)間 (污泥齡 )較長(zhǎng)，因此在生物膜上能夠生長(zhǎng)世代時(shí)間較長(zhǎng)、比增殖速度很小的微生物，如硝化菌等。此時(shí)，內(nèi)層微生物因得不到充分的營(yíng)養(yǎng)而進(jìn)入內(nèi)源代謝，失去其黏附在濾料上的性質(zhì)，脫落下來(lái)隨水流出濾池，濾料表面再重新長(zhǎng)出新的生物膜。在這里，進(jìn)行的是有機(jī)物的厭氧代謝，終點(diǎn)產(chǎn)物是有機(jī)酸，乙醇、醛和 H2S 等。 生物膜表層生長(zhǎng)的是好氧和兼 性微生物，其厚度約 2mm。 污水流過濾床時(shí)，有一部分污水、污染物和細(xì)菌附著在濾料表面上，微生物便在濾料表面大量繁殖，不久，形成一層充滿微生物的粘膜，稱為生物膜。 掛膜 污水通過布水設(shè)備連續(xù)地、均勻地噴灑到濾床表面上，在重力作用下，污水以水滴的形式向下滲瀝，或以波狀薄膜的形式向下滲流。處理效果好的活性污泥法構(gòu)筑物中，污泥處于靜止期 衰老期：特點(diǎn)：處于衰老期的污泥松散，沉降性能好，混合液沉淀后上清液清澈，但有細(xì)小泥花，以濾紙過濾時(shí)，濾速快 區(qū)別：活性污泥法中的微生物在曝氣池內(nèi)以活性污泥的形式呈懸浮狀態(tài)，屬于懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng) 生物膜法中的微生物附著生長(zhǎng)在填料或載體上，形成膜狀的活性污泥，屬于附著生長(zhǎng)系統(tǒng)或固定膜工藝。廢水好氧生物處理的最終過程可用圖示 停滯期：如果活性污泥被接種到與原來(lái)生長(zhǎng)條件不同的廢水中（營(yíng)養(yǎng)類型發(fā)生變化，污泥培養(yǎng)馴化階段），或污水處理廠因故中斷運(yùn)行后再運(yùn)行，則可能出現(xiàn)停滯期。 微生物利用廢水中存在的有機(jī)污染物（以溶解狀與膠體狀的為主），作為營(yíng)養(yǎng)源進(jìn)行好氧代謝。為維持較高的反應(yīng)速度，需維持較高的溫度，就要消耗能源。此外，它還具有剩余污泥量少，可回收能量（ CH4）等優(yōu)點(diǎn)。 方法：篩濾、截留、重力沉降和離心分離等 設(shè)備：格柵、篩網(wǎng)、微濾機(jī)、沉砂池、離心機(jī)、旋風(fēng)分離器等 自由沉淀： 廢水的厭氧生物處理是在沒有游離氧存在的條件下，兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法。 主要方法：生物脫氮除磷法、沉淀混凝、活性炭吸附、電滲析、離子交換等。 三、污水處理方法按按處理程度分類 ：主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，調(diào) PH 值等，以減輕后續(xù)處理工藝的負(fù)荷。 復(fù)氧速率 與虧氧量成正比 兩種作用的結(jié)果 形成氧垂曲線 ：沉淀法、篩濾法、上浮法、氣浮法、過濾法、和反滲 透法； ：中和、混凝、電解、氧化還原、汽提、萃取、吸附、離子交換、和電滲析等； ： 主要通過微生物，分解溶解、或膠體狀態(tài)的有機(jī)物。 概念：污染物隨河水排入水體后，經(jīng)過物理的、化學(xué)的與生物化學(xué)的作用，使污染的濃度降低或總量減少，受污染的水體部分或完全恢復(fù)原狀。 ：排入水體的污染物在數(shù)量上超過該物質(zhì)在水體中的本底含量和水體的環(huán)境容量，從而導(dǎo)致水體的物理、化學(xué)、及微生物 性質(zhì)發(fā)生改變，使水體固有的生態(tài)系統(tǒng)和功能受到破壞。 BOD 的定義中規(guī)定有機(jī)物質(zhì)被氧化分解至無(wú)機(jī)物質(zhì)，第一階段生物氧化中，有機(jī)物中的 C 已經(jīng)氧化至 CO2， N 氧化成 NH3，都已經(jīng)無(wú)機(jī)化了。與此同時(shí)合成新細(xì)胞 (自養(yǎng)型 )。 水質(zhì)：水和其中所含的雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來(lái)的物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)的綜合特性 水質(zhì)指標(biāo)：水中雜質(zhì)的種類、成分和數(shù)量，判斷水質(zhì)的具體衡量標(biāo)準(zhǔn) 懸浮固體表示水中不溶解的固態(tài)物質(zhì)的量，揮發(fā)性固體反映固體的有機(jī)成分量 可生物降解有機(jī)物 —— 可降解有機(jī)物直接氧化 難生物降解有機(jī)物 可被化學(xué)氧化 或被經(jīng)過馴化、篩選后的微生物氧化 共同點(diǎn) ：最終被降解成無(wú)機(jī)物 不同點(diǎn)： 氧化方式的不同 、 第一階段（碳氧化階段）：在異養(yǎng)菌的作用下，含碳有機(jī)物被氧化 (或稱碳化 )為 CO2， H2O，含氮有機(jī) 物被氧化 (或稱氨化 )為 NH3，所消耗的氧以 Oa 表示。與此同時(shí)，合成新細(xì)胞 (異養(yǎng)型 ) 合成的新細(xì)胞，在生活活動(dòng)中，進(jìn)行著新陳代謝，即自身氧化的過程，產(chǎn)生 CO2， H2O 與 NH3，并放出能量和氧化殘?jiān)?(殘存物質(zhì) )，這種過程叫做內(nèi)源呼吸，所消耗的氧量用 Ob 表示 耗氧量Oa 十 Ob 稱為第一階段生化需氧量 (或稱為總碳氧化需氧量、總生化需氧量、完全生化需氧量 ) 用 La 或 BODu 表示 第二階段是硝化階段，即在自養(yǎng)菌 (亞硝化菌 )的作用下， NH3 被氧化為 NO2－和 H2O，所消耗的氧量用 Oc 表示，再在自養(yǎng)菌 (硝化菌 )的作用 下， NO2－被氧化為 NO3－，所消耗的氧量用 Od 表示。 耗氧量 Oc 十 Od 稱為第二階段生化需氧量 (或稱為氮氧化需氧量、硝化需氧量 )用硝化 BOD 或 NODu 或 LN 表示。所以氨的繼續(xù)氧化不在考慮之內(nèi)，即不考慮第二階段生物氧化。 ：指自然環(huán)境對(duì)污染物具有一定的承載能力。 指有機(jī)污染物在水中污染物的作用下進(jìn)行氧化分解，逐漸變成無(wú)機(jī)物，這一過程稱為水體自凈 1 河流中氧的消耗： (1)天然和人工培養(yǎng)的細(xì)菌對(duì)排入河流的懸浮和溶解性有機(jī)物的氧化作用 (2)污泥和水底沉積物的分解需氧作用、水生植物夜間呼吸 2 河流的復(fù)氧作用 (1)河水和廢水中原來(lái)含有的氧 (2)大氣中的氧向含氧不足的水體擴(kuò)散溶解，直至水中 DO 達(dá)到飽和 (3)水生植物白天的光合作用放出氧氣，溶于水中，有時(shí)還可使水體中的氧達(dá)到過飽和狀態(tài) ⑴ 有機(jī)物被微生物降解，消耗水中的溶解氧，使 DO 下降； 降解有機(jī)物耗氧速率 與有機(jī)物濃度成正比 ⑵ 河流流動(dòng)過程中，接受大氣復(fù)氧，使 DO 上升。 有氧環(huán)境（好氧環(huán)境）的活性污泥法和生物膜氧化法 無(wú)氧環(huán)境（又稱為厭氧）：主要用來(lái)處理污泥和工業(yè)廢水 污水處理方法按處理手段分類 ： （ 1）離子分離：離子交換、離子吸附、離子浮選、電解沉積、電滲析； （ 2）分子分離：吹脫、汽提、萃取、吸附、浮選、結(jié)晶、蒸發(fā)； （ 3）膠體分離：化學(xué)絮凝、生物絮凝、電泳、膠粒浮選； （ 4）懸浮物分類：重力分離（沉淀、浮上）、離心分離（離心機(jī)、旋流分流器）、阻力截留（篩網(wǎng)、濾池等）、磁力分離 （ 1）化學(xué)轉(zhuǎn)化：中和、氧化還原、化學(xué)沉淀等 （ 2）生物轉(zhuǎn)化：好氧、厭氧法。 BOD 去除率在 30%左右 方法： 篩濾法、沉淀法、上浮法 理：主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì) BOD 去除率在 90%左右 ：是在一級(jí)、二級(jí)處理后進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、磷和氮等能夠?qū)е滤w富營(yíng)養(yǎng)化的可溶性無(wú)機(jī)物等。 污水回用應(yīng)滿足下列要求： ① 對(duì)人體健康、環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)、產(chǎn)品質(zhì)量不應(yīng)產(chǎn)生不良影響； ② 應(yīng)符合應(yīng)用對(duì)象對(duì)水質(zhì)的要求或標(biāo)準(zhǔn)； ⑤ 應(yīng)為使用者和公眾所接受； ⑥ 回用系統(tǒng)在技術(shù)上可行、操作簡(jiǎn)便； ⑦ 價(jià) 格應(yīng)比自來(lái)水低廉； ⑧ 應(yīng)有安全使用的保障 污水的最終出路有： ① 排放水體； ② 工農(nóng)業(yè)利用； ③ 處理后回用。 在厭氧生物處理過程中，復(fù)雜的有機(jī)化合物被降解、轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的化合物，同時(shí)釋放能量 由于廢水厭氧 生物處理過程不需另加氧源，故運(yùn)行費(fèi)用低。 其主要缺點(diǎn)是反應(yīng)速度較慢，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，處理構(gòu)筑物容積大等。對(duì)于有機(jī)污泥和高濃度有機(jī)廢水（一般BOD5≥2022mg/L）可采用厭氧生物 好氧生物處理是在有游離氧（分子氧）存在的條件下，好氧微生物降解有機(jī)物，使其穩(wěn)定、無(wú)害化的處理方法。 這些高能位的有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過一系列的生化反應(yīng)，逐級(jí)釋放能量，最終以低能位的無(wú)機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定下來(lái)，達(dá)到無(wú)害化的要求，以便返回自然環(huán)境或進(jìn)一步處置。 對(duì)數(shù)起：特點(diǎn)：處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的污泥絮凝性較差，呈分散狀態(tài)，鏡檢能看到較多的游離細(xì)菌，混合液沉淀后其上層液混濁，含有機(jī)物濃度較高，活性強(qiáng)沉淀不易，用濾紙過濾時(shí)，濾速很慢 靜止期：特點(diǎn)：處于靜止 期的活性污泥絮凝性好，混合液沉淀后上層液清澈，以濾紙過濾時(shí)濾速快。 生物膜凈化機(jī)理 細(xì)菌 (好氧菌、厭氧菌和兼性菌 )的菌膠團(tuán)和大量的真菌菌絲組成 污水與生物膜 接觸，污水中的有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為生物膜上的微生物所攝取，微生物自身得到繁衍增殖，同時(shí)污水得到凈化 特點(diǎn) 微生物停留時(shí)間長(zhǎng)，生物類型豐富．種類繁多，食物鏈長(zhǎng)而復(fù)雜 生物膜法中： 1 初沉池的作用是去除大部分懸浮固體物質(zhì)，防止生物膜反應(yīng)器堵塞，尤其對(duì)孔隙小的填料是必要的 2 二沉池的作用是去除脫落的生物膜，提高出水水質(zhì) 3 出水回流的主要作用是當(dāng)進(jìn)水濃度較大時(shí)，生物膜增長(zhǎng)過快，采用出水回流，以稀釋進(jìn)水有機(jī)物濃度和提高生物膜反應(yīng)器的水力負(fù)荷，加大水流對(duì)生物膜的沖刷作用，更新生物膜，避免生物膜的過量累積，從而維 持良好的生物膜活性和合適的膜厚度，但出水回流并不是必不可少的。最后，污水到達(dá)排水系統(tǒng)，流出濾池。 凈化 污水流過成熟濾床時(shí)，污水中的有機(jī)污染物被生物膜中的微生物吸附、降解，從而得到凈化。在這里，有機(jī)污染物經(jīng)微生物好氧代謝而降解，終點(diǎn)產(chǎn)物是 H2O、 CO NH3 等 生物膜的再生 由于氧在生物膜表層已耗盡，生物膜內(nèi)層的微生物處于厭氧狀態(tài)。由于微生物的不斷繁殖，生物膜不斷加厚，超過一定厚度后，吸附有機(jī)物在傳遞到生物膜內(nèi)層的微生物以前，已被代謝掉。 比較理想的情況是：減緩生 物膜的老化進(jìn)程，不使厭氧層過分增長(zhǎng)，加快好氧膜的更新，并且盡量使生物膜不集中脫落 選擇生物膜載體的基本原則 足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以抵抗強(qiáng)烈的水流剪切力的作用； 優(yōu)良的穩(wěn)定性，主要包括生物穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱力學(xué)穩(wěn)定性； 親疏水性及良好的表面帶電特性，通常廢水 pH 在 7 左右時(shí)，微生物表面帶負(fù)電荷，而載體為帶正電荷的材料時(shí)，有利于生物體與載體之間的結(jié)合程度； 無(wú)毒性或抑制性； 優(yōu)越的物理性狀，如載體的形態(tài)、相對(duì)密度、孔隙率和比表面積等； 就地取材、價(jià)格合理 生物的食物鏈長(zhǎng) 在生物膜上形成的食物鏈要長(zhǎng)于活性污 泥上的食物鏈。因此，生物膜反應(yīng)器不僅能有效地去除有機(jī)污染物，而且更具有一定的硝化功能，如果采取適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行方式，還可能具有反硝化脫氮的功能 生物膜法多分段進(jìn)行，在正常運(yùn)行的條件下，每段都繁衍與進(jìn)入本段污水水質(zhì)相適應(yīng)的微生物，并形成優(yōu)勢(shì)菌屬，這種現(xiàn)象非常有利于微生物新陳 代謝功能的充分發(fā)揮和有機(jī)污染物的降解 處理工藝方面的特征 耐沖擊負(fù)荷，對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性 微生物量多，處理能力大、凈化功能強(qiáng)。由生物膜上脫落下來(lái)的污泥，因所含動(dòng)物成分較多，比重較大，而且污泥顆粒個(gè)體較大，沉降性能良好，易于固液分離 能夠處理低濃度的污水。生物膜反應(yīng)器由于具有較高的生物量，一般不需要污泥回流，因而不需要經(jīng)常調(diào)整反應(yīng)器內(nèi)污泥量和剩余污泥排放量，易于運(yùn)行、維護(hù)與管理。另外，在活性污泥法中，因污泥膨脹問題而導(dǎo) 致的固液分離困難和處理效果降低一直困擾著操作管理者，而生物膜反應(yīng)器由于微生物附著生長(zhǎng)，即使絲狀菌大量繁殖，也不會(huì)導(dǎo)致污泥膨脹，相反還可以利用絲狀菌較強(qiáng)的分解氧化能力，提高處理效果 生物膜法的不足 （ 1）需要較多的填料和支撐結(jié)構(gòu)，在不少情況下基建投資超過活性污泥法； （ 2）出水常常攜帶較大的脫落的生物膜片，大量非活性細(xì)小懸浮物分散在水中使處理水的澄清度降低； （ 3）活性生物量較難控制，在運(yùn)行方面靈活性差； （ 4）載體材料的比表面積小， BOD 容積負(fù)荷有限； （ 5）采用自然通風(fēng)供氧，在生物膜內(nèi)層往往形成厭氧層， 從而縮小了具有凈化功能的有效容積 生物濾池中同時(shí)發(fā)生著： 1 有機(jī)物在污水和生物膜中的傳質(zhì)過程； 2 有機(jī)物的好氧和厭氧代謝過程； 3 氧在污水和生物膜中的傳質(zhì)過程 4 生物膜的生長(zhǎng)和脫落過程 影響這些過程的主要因素為 濾池高度 供氧 負(fù)荷 回流 回流多用于高負(fù)荷生物濾池的運(yùn)行系統(tǒng)，對(duì)其性能有明顯的影響 可稀釋污水，降低其有機(jī)負(fù)荷，并借