生物膜法的基本原理

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1、生物膜法的基本原理1、生物膜在载体上的生长过程：当有机污水或由活性污泥悬浮液培养而成的接种液流过载体时，水中的悬浮物及微生物被吸附于固相表面上，其中的微生物利用有机底物而生长繁殖，逐渐在载体表面形成一层粘液状的生物膜。这层生物膜具有生物化学活性，有进一步吸附、分解污水中呈悬浮、胶体和溶解状态的污染物。 2、生物膜的降解机理(1) 物质的传递1）空气中的氧溶解于流动水层中，通过附着水层传递给生物膜；2）有机污染物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜；3）微生物的代谢产物如H2O等则通过附着水层进入流动水层，并随其排走；4）CO2及厌氧层分解

2、产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。(2) 膜的生长与脱落1）生物膜降解有机物的过程，也是膜生长的过程； 2）好氧层与厌氧层的平衡稳定关系； 3）厌氧层加厚，生物膜老化、脱落。二、生物膜的主要特征1、生物相方面的特征：（1）微生物多样化（2）生物的食物链长（3）能够存活世代时间较长的微生物（4）分段运行与优占种属2、处理工艺方面的特征：（1）对水质、水量变动有较强的适应性（2）污泥沉降性能良好，宜于固液分离 （3）能够处理低浓度的污水 4）易于维护运行、节能三、生物滤池1、生物滤池法的特征：生物滤池法是在砂滤池的

3、基础上发展起来的一种生物膜处理方法，它利用滤料表面形成的一层生物膜来净化污水。在滤池内，污水由于重力作用自上而下地连续流经滤料，滤料表面的微生物借助酶的作用，使被吸附和吸收的有机物在氧气的参与下进行氧化分解，同时微生物又以有机物为营养进行自身繁殖。老化的微生物附着力差，在污水冲刷会不断脱落，脱落后随水流出滤池，同时新的生物膜不断生长，因而处理可连续进行。2、典型构造生物滤池主要由池壁、池底、滤料、布水器等部分组成。滤料：组成滤层的过滤材料。常以花岗石、安山岩、闪绿岩等较硬的岩石以及无烟煤等材料制成。布水器：将污水散布于滤层表面的装置，使用较多的

4、是旋转式布水器，其次是固定喷嘴式布水器。3、影响生物滤池性能的主要因素----负荷率 水力负荷率：以滤料体积表示,m3(污水）/m3（滤料）·d。有机负荷率：以进水有机污染物或特定污染物表示,kg(BOD5或特定污染物）/m3（滤料）·d。水力负荷率与生物膜更新的关系：水力负荷小，生物膜厚，易堵塞；水力负荷大于8m/d时，水力冲刷作用强，生物膜更新快，不易堵塞，生物活性好。但污水停留时间短，出水水质下降。城市污水BOD5在200-300mg/L，处理效率要求80-90%时，低负荷生物滤池的有机负荷率：0.2kg/m3（滤料）·d，高负荷生物滤池

5、的有机负荷率：1.1kg/m3（滤料）·d左右。4、生物滤池的类型普通生物滤池；    高负荷生物滤池；塔式生物滤池；    曝气生物滤池（1）塔式滤池：由于低密度滤料的使用，生物滤池突破了高度的限制，可达8～20m，外形像塔，故称之；塔身分为数层，每层设置格栅，承担滤料重量；水力负荷可高达20～200m/d，有机负荷2～3kg/m3d；可多段进水，但要加强预处理，防止堵塞；优点：占地大大缩小，能使用水质水量变化；缺点：废水提升费用高，滤池太高管理不便。（2）曝气生物滤池20世纪80年代发展的高效、低成本、小体积的污水处理系统；主要分类：上流式

6、和下流式；填料特性：高比表面积、低密度、硬度大、抗磨损、化学稳定性好；处理效果好：BOD5、SS、NH3-N可分别达到10、10、1mg/L；抗冲击能力强：可适应水质、水量的波动，即使长时间停用启用后也可迅速恢复。 四、生物转盘1、特点    生物转盘是一种通过盘面转动，交替与污水和空气接触从而使污水净化的一种处理方法。它是在生物过滤法基础上发展起来一种高效处理新技术，也是生物膜法之一，具有运行简便，可根据不同的要求调节接触时间、耗电少等优点，很适于小规模的污水处理。2、构造生物转盘是由氧化槽支撑和水平轴固定的一系列间距很近的圆盘所组成。盘片由

7、合成树脂（聚氯乙稀、玻璃钢）、金属（铅、钢）或竹材制成。氧化槽一般是与圆盘外形基本吻合的半圆形，由钢筋混凝土或钢板制成，由电动机和变速装置带动水平轴使盘片缓缓转动。3、工作原理转盘用人工方法或自然方法挂膜后，转盘表面就形成了类似生物滤池滤料那样的生物膜。转盘旋转时，浸入污水的部分，其上的生物膜吸附有机污染物，并吸收生物膜外水膜中的溶解氧，在生物酶的催化作用下，分解有机物，排出代谢产物，微生物在这一过程中以有机污染物为营养进行自身繁殖。转盘露出水面的部分，空气不断地溶解到水膜中取，增加其溶解氧量。生物膜交替地与污水和空气接触，形成一个连续的吸附－

8、吸氧－氧化分解过程，使污水得到净化。4、生物转盘的特征微生物浓度高。若把生物膜折算成曝气池污泥浓度，可达10000～20000mg/L；生物相分级，预