(高考生物)陶粒生物滤池
生物滤池填料-陶粒
生物陶粒滤料在曝气生物滤池中的应用工业发展化的今天我国的经济得到了飞速的发展，我国的经济和世界的经济也慢慢的进行接轨，但随着我国经济的快速发展也带来了一系列的问题，环境污染日益严重，我们要把工业发展和保护环境有机的结合起来。
生物陶粒滤料在曝气生物滤池中的应用：自20世纪80年代以来，曝气生物滤池(BAF)受到人们的广泛关注，现已成为国内外研究的热点。
它作为一种新型高效的生物膜污水处理技术，在污水有机物去除、脱氮除磷及工业废水处理等方面都有很好的应用。
一、曝气生物滤池(BAF)1、曝气生物滤池(BAF)——基本原理BAF基本原理在于以颗粒填料为介质，通过附着在填料上生物膜及胞外聚合物吸附截留作用、微生物氧化分解作用及沿水流方向形成的食物链分级捕食作用，实现去除水中污染物的目的，同时利用反应器内好氧、缺氧区域的存在，实现脱氮除磷的功能。
2、曝气生物滤池(BAF)——特点BAF特点：该技术具有出水水质好、水力停留时间短、占地面积小、投资及运行费用低、抗冲击负荷能力强和管理方便等优点，是一种环保、经济、高效、节能的污水处理新技术，能实现水资源可再生及持续利用，非常适合于我国污水处理方面所面临的水资源短缺、资金不足、技术相对落后的现状，应对其加大研究和开发力度。
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3、曝气生物滤池(BAF)——填料在曝气生物滤池中，填料是核心组成部分，其对曝气生物滤池处理效果和运行控制极为重要。
首先，填料作为微生物的载体，影响着生物膜的生长、繁殖、脱落、形态及空间结构，为微生物提供栖息和繁殖的稳定环境，并能保持较多的微生物量；其次，填料是反应器中生物膜与废水接触的场所，且能对水流有强制性的紊动作用，使废水能够再分布；另外，填料作为去除悬浮物的介质，其过滤性能又影响着曝气生物滤池对悬浮物的去除效果。
二、生物滤料的种类及特点1、生物滤料的种类曝气生物滤池所用填料，根据其采用原料的不同，可分为无机填料、有机高分子填料。
根据生物滤池设计计算
根据生物滤池设计计算
生物滤池是一种常见的水处理设施，用于处理废水中的有机污染物。
设计生物滤池需要考虑多个因素，包括废水的流量、有机负荷、水质要求等。
以下是设计生物滤池的计算步骤：
1. 确定废水流量：根据工业或生活污水的种类和预计产生的流量，确定生物滤池的处理规模。
2. 计算有机负荷：根据废水中的有机污染物含量和废水流量，计算出有机负荷。
有机负荷可以用化学需氧量（COD）或生化需氧量（BOD）来表示。
3. 选择生物滤池介质：生物滤池介质是生物附着生长的载体，常见的介质有沙子、煤渣、陶粒等。
根据有机负荷和水质要求，选择合适的介质。
4. 确定生物滤池尺寸：根据废水流量和有机负荷，计算生物滤
池的面积和深度。
通常情况下，生物滤池的面积和深度需要经验公
式或模型计算。
5. 设计生物滤池的进水和出水管道：设计生物滤池的进水和出
水管道，确保废水能够均匀分布到生物滤池中，并且处理后的水能
够有效排放。
6. 确定生物滤池的操作参数：根据废水特性和水质要求，确定
生物滤池的操作参数，如进水pH、温度、氧气供给等。
设计生物滤池需要考虑的因素较多，每个步骤都需要仔细计算
和设计。
在进行设计过程中，可以参考相关的设计规范和标准，以
确保生物滤池的设计达到要求并具有高效处理废水的能力。
以上是根据生物滤池设计计算的基本步骤，希望对您有所帮助。
国产轻质球型陶粒用于曝气生物滤池的研究
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曝气生物滤池陶粒技术标准说明
曝气生物滤池陶粒技术标准说明名称：球型轻质多孔生物陶粒孔隙率：E=42%左右滤料直径：3-5mm技术性能要求曝气生物滤池工艺的核心在于滤料。
滤料的质量直接决定了曝气生物滤池的处理效果和处理效率，同时间接的影响着曝气生物滤池的日常运行费用和维护工作量。
本工程采用污水处理专用陶粒滤料作为曝气生物滤池的滤料，并对陶粒滤料的有关技术性能作出如下要求：①陶粒滤料必须是污水处理专用陶粒滤料。
鉴于目前陶粒被广泛应用于建筑、市政、水处理等行业，不同行业对陶粒性能的要求完全不同，污水处理陶粒滤材不考虑从事建筑陶粒或其他行业陶粒，不能以建筑陶粒或其它行业陶粒替代污水处理专用陶粒。
②表面性能要求。
陶粒滤料表面粗糙多微孔，适于各类微生物（特别是硝化菌）的生长繁殖；易挂膜，在其表面可形成活性高、稳定性强的生物膜。
③形状要求。
陶粒滤料的形状应为规则球形。
④粒径范围与级配要求。
针对工程的有关情况和有关设计参数，提供恰当的滤料粒径范围与级配，并说明理由。
提供陶粒滤料的粒径范围、级配范围、筛分曲线及K60值。
⑤化学成分要求。
陶粒滤料应具有合理的化学组成，同时要保证其水浸出液不含有任何有毒有害物质。
投标人须提供陶粒滤料的化学成分组成及比例。
⑥比重与容重要求。
陶粒滤料，应根据工程的有关情况，具有适当的比重与容重，同时保证整体陶粒滤料的比重与容重一致。
⑦耐摩擦要求。
陶粒滤料应具有较高的抗摩擦能力，厂家须提供陶粒滤料的摩擦损失率。
⑧使用寿命要求。
陶粒滤料的使用寿命保证至少10年以上（含10年），期间如有除合理损耗之外的损耗，必须在寿命保证时间内填补。
陶粒滤料主要技术指标1、陶粒滤料的粒径范围、级配范围、筛分曲线及K60值。
（1）曝气生物滤池陶粒滤料：粒经3-5mm；（2）陶粒滤料级配控制范围3）筛分曲线：陶粒滤料筛分曲线表示方法：横坐标：有效粒径(mm)，对数坐标纵坐标：过筛百分比(％)，等分坐标2、堆积容重：自然堆积条件下单位体积陶粒滤料的重量：0.90-0.95g/ cm3；3、表观密度：陶粒在吸水饱和状态下，单位体积陶粒滤料的重量：1.6-1.8 g/cm3；4、酸可溶性：一定重量的陶粒在6N盐酸溶液中溶解物的重量百分数：<3％；5、摩擦损失率：<3％；6、使用寿命：l0年以上；7、比表面积：≥4m2/g8、滤料化学成分：不含有毒有害成分；9、外形：球形；10、生物负荷：(长方提供)11、筒压强度：≥4Mpa；12、孔隙率：≥40%。
生物滤池工艺
生物滤池工艺
生物滤池工艺是一种常见的水处理技术，它利用微生物的代谢作用将水中的有机物质转化为无机物质，从而达到净化水质的目的。
该工艺具有操作简单、运行稳定、处理效果好等优点，因此被广泛应用于污水处理、饮用水净化等领域。
生物滤池工艺的基本原理是利用生物膜将水中的有机物质转化为无机物质。
生物膜是一种由微生物聚集而成的生物群落，它们生长在滤材表面，通过代谢作用将水中的有机物质分解为无机物质。
生物滤材是生物膜生长的基础，它可以提供微生物生长所需的营养物质和生长空间。
常见的生物滤材有石英砂、石英石、陶粒等。
生物滤池工艺的处理过程可以分为生物降解、吸附、沉淀等几个阶段。
在生物降解阶段，微生物通过代谢作用将水中的有机物质分解为无机物质，同时释放出二氧化碳和水。
在吸附阶段，微生物将水中的悬浮物和胶体物质吸附在生物膜表面，从而减少水中的浊度。
在沉淀阶段，微生物将水中的无机物质沉淀下来，从而进一步净化水质。
生物滤池工艺的运行稳定性较好，但也需要注意一些问题。
首先，生物滤材的选择应根据水质特点和处理要求进行，以保证微生物生长和代谢的良好条件。
其次，生物滤池的进水应控制在一定的水质范围内，避免过高或过低的水质对微生物生长和代谢产生不利影响。
此外，生物滤池的运行过程中应定期清洗和更换生物滤材，以保证
其正常运行和处理效果。
生物滤池工艺是一种有效的水处理技术，它可以将水中的有机物质转化为无机物质，从而净化水质。
在实际应用中，需要注意生物滤材的选择、进水水质的控制以及定期清洗和更换生物滤材等问题，以保证其正常运行和处理效果。
生物滤池尺寸设计标准
生物滤池尺寸设计标准
生物滤池尺寸设计标准应充分考虑生物滤池处理效果和运维成本两个方面的需求。
生物滤池主要用于处理生活污水和工业废水中的有机物和氨氮等污染物，设计标准应综合考虑以下因素：
1. 水负荷：生物滤池的尺寸应根据实际处理水负荷进行确定，以确保污水在生物滤池内停留时间足够长，使污染物能够被生物降解和去除。
一般来说，生活污水处理的水负荷为0.1~0.3 m3/(m2·d)，工业废水处理的水负荷为0.3~0.6m3/(m2·d)。
2. 水质要求：根据入水水质和出水水质的要求确定生物滤池的尺寸。
不同水质要求会影响到生物滤池的设计原理、填料选择和氧化还原电位等因素，进而影响到滤池尺寸的确定。
3. 可用空间：生物滤池的尺寸还要考虑到可用的土地空间。
根据实际场地情况，确定滤池的宽度、长度和深度等尺寸。
一般来说，生活污水处理的生物滤池长度为4~8m，地下部分高度为2~3m；工业废水处理的生物滤池长度为8~12m，地下部分高度为3~5m。
4. 周期频率：根据滤池的周期频率确定滤池的尺寸，以确保滤池有足够的时间进行充、排水操作和停留时间。
一般来说，生活污水处理的滤池周期频率为5~7天，工业废水处理的滤池周期频率为3~5天。
5. 填料选择：生物滤池内填料的选择和填料层厚度也会影响到
滤池尺寸的确定。
常用的填料包括生物降解性好、通气性好的材料，如活性炭、聚酯棉、生物陶粒等。
填料层的厚度一般为
1~2m。
总之，生物滤池尺寸设计标准应综合考虑水负荷、水质要求、可用空间、周期频率和填料选择等因素。
通过合理的尺寸设计，可以达到较好的处理效果，并降低运维成本。
生物滤池标准解读.pptx
安徽工业大学
4.1.5 工艺曝气与反冲洗用气设备、管路宜分开设置。 4.1.6 池体构造应与所选用的滤料类型相适应。 4.1.7 滤料填装高度：宜结合占地面积、处理负荷、风机选
型和滤料层阻力等因素综合考虑确定，陶粒滤料宜为 2.5m～4.5m，轻质滤料宜为2.0m～4.0m。 4.1.8 曝气生物滤池应设置必要的自动控制系统。 4.1.9 清水区高度：根据滤料性能及反冲洗时滤料膨胀率确 定，陶粒滤料宜为1.0m～1.5m，轻质滤料宜为0.6m～1.0m。 4.1.10 滤板：宜采用钢筋混凝土或钢制结构，滤板上开孔率 应大于5%。
算后确定；单个曝气器设计额定通气量宜为(0.2～ 0.3)m3/h，每平米滤池截面积的单孔膜空气扩散器布置数 量不宜少于36个；采用穿孔管时孔口设计流速不宜小于 30m/s。 4.4.4 曝气器的固定方式宜采用支架固定或压件固定，支架 或压件应选用强度和耐腐蚀性较好的材质。 4.4.5 安装在滤板上的滤头布置密度，反硝化生物滤池不宜 小于49个/m2，其它曝气生物滤池不宜小于36个/m2，并应 考虑滤头水头损失及堵塞率。
碳
源
回流液
进水 预处理
反硝化生 物滤池
硝化曝气 生物滤池
出水
碳 源
进水 预处理
碳氧化曝气 生物滤池
硝化曝气 生物滤池
反硝化
生物滤池
出水
安徽工业大学
3.2.7 对既有活性污泥法类工艺进行提标改造时，根据二沉
池的出水水质指标情况，可选用外加碳源前置反硝化生
物滤池脱氮工艺或外加碳源单级反硝化生物滤池脱氮工
安徽工业大学 《曝气生物滤池工程技术规程》解读
主讲人: 郑 俊 二00九年十月
安徽工业大学
根据中国工程建设标准化协会建标协字<2007>81号文 的要求，制定本规程。
生物滤池ppt
Biostyr
• ＢＩＯＳＴＹＲ采用 密度小于水的滤料， 一般为聚苯乙烯小球。 运行时采用上向流， 在滤池顶部设格网或 滤板以阻止滤料流出， 正常运行时滤料呈压 实状态，反冲时采用 气水联合反冲， 反冲 出水从滤池底部流出。
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应用
• 各种处理方法均有其优缺点，应根据处理水水质 和经济条件选择合适的处理工艺。
• 首先在滤料方面，根据污水的水质情况和所采用 的 经济情况选择滤料。
• 曝气生物滤池一般作为二级处理，效果较好。在 处理啤酒厂及印刷厂一些难处理的废水方面有较 好的处理效果。
• 常见的无机填料有陶粒、焦炭、石英砂、 活性炭、膨胀硅铝酸盐等，有机高分子填 料有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。
• 曝气生物滤池滤料要求：
• 1）表面粗糙。表面粗糙的滤料为微生物提 供了理想的生长、繁殖地环境。表现为容 易挂摸、生物量高。
• (2)密度适中。密度太大不利于反冲洗的进 行,表现为所需反冲强度大、反冲所需时间 长;密度太小,在反冲时容易跑料,不易控制反 冲强度。
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（生物科技行业）陶粒生物
滤池
陶粒生物滤池
陶粒生物滤池（Biocer）是曝气陶粒生物滤池（AeratedBiologicalCeramiciteFilter）的简称，属于曝气生物滤池（AeratedBiologicalCeramiciteFilter）的一种形式，是清华大学的专利技术，是清华大学的环境工程专家历经十多年的实验研究所取得的科研成果。
这项技术已经有效地应用在北京北潞春小区二期和天秀花园住宅小区的污水处理站中。
陶粒生物滤池
工艺原理
Biocer的成功归功于下列过程和条件的结合：
·生物膜固着生长
·高效传质过程
·生物膜吸附
·生物膜絮凝
·生物化学反应
·过滤净化机理
·生物膜定期更新
由于上述过程集中在同一个工艺中协同发生作用，使得陶粒生物滤池具有不同寻常的运行效果：·Biocer对浊度的去除效果非常好，甚至可以跟慢滤池相比，出水清澈透明
·Biocer对有机污染物的去除率高而稳定，对污水的（BOD/COD）比值要求低
·通过对填料层内溶解氧的控制，可以很方便地实现脱氮除磷功能
·Biocer的运行稳定性在生物处理工艺中是最好的，水温、水力负荷、暂停供气等因素对其处理效果的影响很小
上述工艺的特点也造就了Biocer工艺在应用上和工程上的一系列优点。
其中最重要的是处理效果的稳定性，达到安全供水和出水水质高可靠性的目标。
这些又依赖于其适应能力，即对污水BOD/COD比值、水温、水力负荷，以及对其他因素的耐受能力，有效地维持了系统的稳定运行。
主要特点
·占地面积小，基建投资省不需要二沉池；生物密度高，生物活性好，水力负荷和容积负荷大大高于传统污水处理工艺，水力停留时间特别短。
由于同样的原因和自动控制的普遍采用，在陶粒生物滤池的建设投资中，设备费用所占的比例较大，而土建费用所占比例较小。
·出水水质好采用"一级处理＋缺氧陶粒生物滤池＋好氧陶粒生物滤池"工艺流程，陶粒生物滤池的出水水质可达到生活杂用水标准，并且可以具备氮除磷功能；用"一级处理＋单级陶粒生物滤池"工艺流程代替传统二级处理，出水水质可达到并优于二级处理出水标准。
·动力消耗小，运转费用低传质效率高，氧的利用率可达30%，曝气量远远低于其他生物处理法。
·抗冲击负荷，耐低温陶粒生物滤池可在正常负荷的二倍的短期负荷下运行，而出水水质变化很小；一旦挂膜成功，可在低至12°C的水温下运行而效果良好。
·挂膜易，启动快根据我们的经验，陶粒生物滤池用于城市污水处理，在10~15°C的水温条件下，2~3周即可完成挂膜过程；停止曝气半个月，重新投入运行三天左右即可恢复正常的处理效果。
·运行可靠，管理简便由于微生物不会流失，使其运行状态十分稳定，而管理起来也简便、容易。
在法国的海滨旅游城市,在非旅游季节污水处理设施被迫关闭，而当来年游客到来之际，其设施可在几天内恢复正常运行。
另外，陶粒生物滤池不存在污泥膨胀问题，也不需要回流污泥。
陶粒生物滤池系统一般采用自动控制，只需人来监控，无需人工操作。
·模块化设计施工简单，便于扩建。
北京良乡北潞春绿色生态小区生活污水回用工程
背景材料
北潞春绿色生态小区是我国第一个以可持续发展为目标，利用生态工程理论建立的生活小区，是国家建设部生态示范小区之一，并获得了建设部金奖。
它的建成，也体现了北京市社区精神文明
建设进入更加深刻的层次。
为了更好地实现"绿色生态"的功能，北潞春绿色生态小区专门建立了生活污水回用工程，对小区内生活污水进行处理，并使之达到回用要求，处理后出水可用于灌溉绿地、冲洗道路和景观用水、消防、洗车等，实现水的循环利用。
这项工程的建设，对北京市节水工作以及生活小区的污水回用
将起到极大的推广和借鉴作用。
处理工艺
以高效内循环三相生物流化床为主的新工艺(该工艺技术为"九五"国家攻关课题，达国际先进
水平)
进水与出水水质比较高效内循环三相生物流化床
再生水站全景
出水水质达北京市
进水水质：COD=400mg/L;BOD5=200mg/L;SS=220mg/L
出水水质：达到北京市中水水质标准
COD≤50mg/l;BOD5≤10mg/L;SS≤10mg/l;ABS<20mg/l;pH=6.5~9.0;色度<40度;细菌总数
<100个/ml;总大肠杆菌数<3个/l。
主要技术指标
名称单位数量备注
处理能力m3/d 640
装机容量KW 48 运行28KW
直接运行费元/m30.52 包括人工费、水电费、药剂费等（未
考虑设备折旧）
占地面积m2600 其中绿化面积235m2
工程特点
·与生态小区周围环境相协调，不产生异味
·采用高效内循环三相生物流化床为主体的工艺，流程简捷
·占地少
·噪音低
·运行管理方便，出水水质好且稳定
·处理后的水全部回用，不外排
工艺流程
浙江省慈溪市城市污水资源化工程
浙江省慈溪市城市污水处理厂采用陶粒生物滤池作为深度处理工艺，一期工程规模处理量2万吨/天，COD、氨氮、总有机磷去除率分别为82%、70%、80%。
进水为二级处理厂污水，处理费仅为0.35~0.45
元/吨。
陶粒生物滤池是高效的城市污水深度处理工艺，一般在二级处理基础上进行。
出水水质可以达到更高层
次的水功能的要求，如景观、绿化、冲厕等。
该技术同样适用于大型住宅区的污水回用。
陶粒生物滤池（BIOCER）是陶粒曝气生物滤池（BiologicalAeratedCeramiciteFilter）的简称。
BIOCER 集高效传质、生化反应、生物絮凝、过滤技术于一体，通过滤料的巨大比表面积来提高单位容积的生物量，
极大的提高了反应器的容积利用率和处理效果。
·将SS去除与生物降解结合在同一个反应器内，省掉了二次沉淀池
·颗粒填料的采用一方面为生物膜提供良好的生长环境，另一方面也起着过滤的作用
·泥龄长，产泥量较其它生物接触氧化处理设备少
·布气效果好，氧转移效率高
·工艺流程简单、运转管理方便、占地省
北京汇联食品废水处理工程
北京汇联（美国独资）食品有限公司采用本公司的膜生物反应器处理生产废水，处理量为125吨/天，进水COD、BOD5浓度分别为1450mg/l、800mg/l，出水COD、BOD5浓度分别为20mg/l、5mg/l。
出水感观效果很好，悬浮物浓度测不出。
运行半年以上，反应器未排泥，而且膜运行状况良好。
膜滤活性污泥法MF-Bioreactor因其流程短、操作极其简便，出水水质稳定、可靠，尤其适用于生活
小区的中水回用以及污水的二、三级处理。
膜滤活性污泥法MF-Bioreacter集膜过滤和生物反应于一体，综合了膜处理技术和生物处理技术的优
点。
·出水水质好，感观接近自来水，且极稳定，满足回用要求；
·污泥产量少，每12个月左右排一次泥
·占地少，不破坏周围景观
·反应器可以滤除细菌、病毒等有害物质，可节省加药消毒所带来的长期运行费用。
·膜组件化，自动化程度高，运行管理方便
天津石油化工公司污水深度处理工程
中国石化集团天津石油化工公司是国家重点石化企业，位于天津市大港区。
由于天津淡水资源匮乏，石化企业生产过程又需要大量的淡水资源，所以目前缺水问题已成为该企业进一步发展的桎梏。
工程总处理能力10000吨/日，其中脱盐处理2400吨/日。
采用的工艺流程为移动床生物反映池+混凝
+气浮+微滤。
微滤系统:产水能力10560立方米/日,平均时处理量Q=440立方米/小时
反渗透脱盐系统:产水能力3840立方米/日,平均时产水量160立方米/小时
必须遵循多级屏障的设计理念；
·工艺流程先进、成熟、可靠；
·工艺选择和工程布置要特别注重节省运行成本和节省用地；
·工艺的选择和工程设计要特别注意人的因素，把工艺运行对操作管理人员的依赖减少到最低限度；
·工艺参数在条件允许的范围内尽量留有余地，以适应水质的可能变化；
·控制水平整体按自动控制考虑；
·仪表水平：重要参数集中显示，微机管理，次要参数现场显示；
·充分利用可以利用的现有设施；
·考虑与今后扩建时的衔接并预留占地面积。