污水的生物处理方法(二)生物膜法.docx

### 污水的生物处理方法（二）——生物膜法 #### 教学目标 - 掌握生物膜法的微生物学特征和工艺特征。 - 掌握高负荷生物滤池、曝气生物滤池、塔式生物滤池以及生物转盘三相传质和工艺运行特点。 - 掌握生物接触氧化特点及其工艺设计。 #### 第一节 概述 **生物膜**定义为使细菌、放线菌、蓝绿细菌等微生物和原生动物、后生动物、藻类、真菌等真核微生物附着在滤料或某些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥的一种结构。生物膜法是一种利用细菌→原生动物→后生动物的生物处理系统来净化污水的技术，该系统从表至里具有好氧→兼氧→厌氧的过程。 **1. 生物膜的构造特征** - **好氧层**：负责有机物的主要降解。 - **兼氧层**：参与部分难降解有机物的分解。 - **厌氧层**：发生反硝化过程。 - **附着水层**：具有高亲水性，有助于物质传输。 **2. 降解有机物的机理** - 微生物组成主要包括菌胶团、球衣菌、藻类等。 - 污染物从重到轻依次降解，形成从相当多污带到寡污带的不同阶段。 - 供氧通过流动水层的变化以及气水逆向流动实现。 - 传质与降解过程中，有机物在好氧层被降解，部分难降解物质在兼氧层和厌氧层分解。 **3. 生物膜的主要特征** - **微生物相特征**：参与净化反应的微生物种类繁多，食物链长，污泥产率低，可以存活较长寿命的微生物，可通过分段运行形成优势微生物种群。 - **工艺特征**：对水质和水量变化有较强的适应性，污泥沉降性能良好，适合处理低浓度污水，易于管理和节能。 - **与活性污泥法相比**：生物膜法更接近自然净化原理，适用于工业废水处理站和小型污水处理厂。 #### 第二节 生物滤池 **1. 普通生物滤池** - **构造**：由池体、滤料、布水装置和排水系统组成。 - **滤料**：通常使用碎石、卵石、炉渣、焦炭等材料。 - **布水装置**：采用固定喷咀式布水系统。 - **排水系统**：包括渗水装置、汇水沟、总排水沟。 **2. 高负荷生物滤池** - **特征**：通过限制进水BOD值或采用处理水回流，提高水力负荷，及时更新生物膜，保持较高的生物活性。 - **工艺流程**： - **一段法**：涉及不同形式的污泥回流和出水回流。 - **二段法**：适用于高浓度污水或高标准处理要求的情况，通过强化优势生物种群解决一段法中的问题。 ### 高负荷生物滤池的特征与应用 **高负荷生物滤池**是生物膜法中一种重要的处理技术，其特点是通过控制进水的BOD值和增加水力负荷来提高处理效率。这种技术特别适用于需要高效处理污水的应用场景，如工业废水处理和一些特定的生活污水处理需求。 **特征与工艺**： - **水力负荷**：通过控制进水BOD值（通常不超过200mg/L）或采用处理水回流，提高水力负荷达传统生物滤池的10倍。 - **生物膜更新**：通过间歇式的水力冲刷，及时更新过厚的生物膜，维持较高生物活性。 - **处理效果**：改善处理环境状况，抑制厌氧状态，减少臭味散发。 **一段法与二段法**： - **一段法**：包括不同的污泥回流和出水回流方案，每种方案都有其适用场景。 - **二段法**：适用于高浓度污水或高标准处理需求的情况，通过分段强化优势生物种群，解决一段法中可能出现的生物膜积存与堵塞问题。 ### 小结 生物膜法是一种重要的污水处理技术，它利用生物膜中微生物的生命活动去除污水中的污染物。通过控制水力条件、优化工艺流程，可以有效地提高处理效率，满足不同应用场景的需求。高负荷生物滤池作为一种高效生物膜法，尤其适用于需要快速处理大量污水的场合。通过合理的设计与运行，不仅能够提高处理效率，还能降低运行成本，是一种经济高效的污水处理方式。