生物膜法
生物膜法
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2. 生物滤池（ii）
• 在进入生物滤池前污水必须经过初次沉淀池，减少 易堵塞滤池的悬浮固体物。填料上的生物膜，不断 脱落更新，脱落的生物膜随处理水流出，因此，生 物滤池后也应设沉淀池（二次沉淀池）予以截流。
• 普通生物滤池在发展过程中，经历了几个阶段，从 低负荷发展为高负荷；突破了传统采用的填料层高 度；扩大了应用范围。
后生动物，食物链较长，特别是生物膜较厚 时，里侧深部厌氧菌能降解好氧过程中合成 的污泥，因而剩余污泥产量低，一般比活性 污泥处理系统少1/4左右，可减少污泥处理 和处置费用。
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3.4 可同时存在硝化和反硝化过程
• 由于微生物固着于填料的表面，生物固体停留时 间SRT与水力停留时间HRT无关，因此为增殖速 度较慢的微生物提供了生长繁殖的可能性。因此， 生物膜法中的生物相更为丰富，且沿水流方向膜 中微生物种群分布具有一定的规律性。生物膜反 应器适合世代时间长的硝化细菌生长，而且其中 固着生长的微生物使硝化菌和反硝化菌各有其生 长的合适环境。因而，生物膜反应器内部也会同 时存在硝化和反硝化过程。如果将已经实现硝化 的污水回流到低速转动的生物转盘和鼓风量较小 的生物滤池等缺氧生物膜反应器内，可以取得更 好的脱氮效果，而且不需要污泥回流。
• 水力负荷的大小对控制生物膜的厚度、改善传质方面也有 一定的作用。水力负荷提高，其紊流剪切作用对膜厚的控 制以及对传质的改善有利；但水力负荷应控制在一定范围 内，以免因水力冲刷作用过强，造成生物膜的流失，因此， 不同的 生物膜法工艺应有其适宜的水力负荷。
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– 4.4 溶解氧
• 与活性污泥法相同，一般在2~4mg/L，溶解氧主要为满足 好氧微生物的代谢需要。
生物膜法
与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术，是一种固定膜法。
主要用于去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。
1、主要类别和方法：普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池，曝气生物滤池等。
生物转盘法、生物接触氧化法、好氧生物流化床法等2、生物膜的组成和工作原理生物膜法[1]是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。
生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。
生物膜自滤料向外可分为厌气层、好气层、附着水层、运动水层。
生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。
3、生物膜法的典型流程流程（图1）中的生物器可以是生物滤池、生物转盘、曝气生物滤池或厌氧生物滤池。
前三种用于需氧生物处理过程，后一种用于厌氧过程。
1、生物滤池：（需要有预处理及二沉池）类型有：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。
普通生物滤池：由池体、滤料、布水装置和排水系统等四部分组成。
与活性污泥工艺的流程不同的是，在生物滤池中常采用出水回流，而基本不会采用污泥回流，因此从二沉池排出的污泥全部作为剩余污泥进入污泥处理流程进行进一步的处理3.普通生物滤池的适用范围适用于处理每日污水量不高于1000m3的小城镇污水或有机性工业废水。
4.普通生物滤池的优缺点优点：①处理效果好，BOD5的去除率可达95%上；②运行稳定、易于管理、节省能源。
缺点：①占地面积大、不适于处理量大的污水；②滤料易于堵塞；③产生滤池蝇，恶化环境卫生；④喷嘴喷洒污水，散发臭味。
工作时,废水沿载体表面从上向下流过滤床，和生长在载体表面上的大量微生物和附着水密切接触进行物质交换。
污染物进入生物膜，代谢产物进入水流。
出水并带有剥落的生物膜碎屑，需用沉淀池分离。
生 物 膜 法
生物膜法生物膜法和活性污泥法一样，同属好氧生物处理方法。
但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的，而生物膜法则主要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。
1 与活性污泥法相比，生物膜法具有以下特点：①固着于固体表面上的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性，操作稳定性好。
②不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。
③由于微生物固着于固体表面，即使增殖速度慢的微生物也能生长繁殖。
而在活性污泥法中，世代期比停留时间长的微生物被排出曝气池，因此，生物膜中的生物相更为丰富，且沿水流方向膜中生物种群具有一定分布。
④因高营养级的微生物存在，有机物代谢时较多的转移为能量，合成熟细胞即剩余污泥量较少。
⑤采用自然通风供氧。
⑥活性生物难以人为控制，因而在运行方面灵活性较差。
⑦由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。
国外的运行经验表明，在处理城市污水时，生物滤池处理厂的处理效率比活性污泥法处理厂略低。
50%的活性污泥法处理厂BOD去除率高于到91%，50％的生物滤池处理厂BOD去除率为83%。
2 生物膜分类按生物膜与废水的接触方式不同，可分为填充式和浸渍式两类：填充式生物膜法中，废水和空气沿固定的填料或转动的盘片表面流过，与其上生长的生物膜接触，典型设备有生物滤池和生物转盘。
浸渍式生物膜法中，生物膜载体完全浸没在水中，通过鼓风曝气充氧。
如载体固定，称为接触氧化法；如载体流化则称为生物流化床。
目前所用的生物膜法多数是好氧装置，少数是厌氧形式，如厌氧滤池和厌氧流化床等。
第一节概述1 生物膜的形成及特点生物膜法处理废水的原理就是使废水与生物膜接触，进行固、液相的物质交换，利用膜内微生物将有机物氧化，使废水获得净化，同时，生物膜内微生物不断生长与繁殖。
生物膜在载体上的生长过程是这样的：当有机废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，又进一步吸附、分解废水中呈悬浮、胶体和溶解状态的污染物。
生物膜法
焦炭、炉渣、陶瓷滤料：
比表面积大、布水均匀、空隙小、易堵 塞，重量大；
适宜负荷低、生物膜生长慢污水； 焦炭、炉渣便宜；
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4)布水器、通风和排水系统：
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布水器：
固定喷嘴式、旋转布水式和移动式。 以旋转布水式为主。利用水压头（5-
10kPa）为旋转动力
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通风：
一般按气水比（100-150）：1确定风机 按需氧量计算（氧利用率<8%）。
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滤料
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早期主要以拳状碎石为滤料， 60年代中期塑料工业发展起来以后，塑 料滤料开始被广泛采用。
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布水设备
布水设备有固定式和可动式两种。
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旋转布水器
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排水系统
要保证不积淤流速(通常采用0.6m／s)， 排水渠穿 过池壁的地方，应设排水和通风孔洞，通风面积应 不小于过水断面。排水口可设于池壁的一侧或数侧， 但通风口必须均匀分布于池壁的两对边或四周。
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处理效果
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缺点：
目前建设费用较高，占地面积大。
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1.2 生物滤池的工艺类型及典型应用
生物滤池分为普通生物滤池、高 负荷生物滤池和超负荷生物滤池（塔式 生物滤池）。
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普通生物滤池
1．主要结构参数： （1）滤料一般为天然滤料：碎石、炉渣、
卵石等 （2）滤料高度1.3~1.8m
滤料直径 d= 25~70mm 承托厚度 0.2m，滤料总高1.5~2.0米 （3）布水：采用固定式喷嘴布水系统
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二、常用生物膜法废水处理工艺
生物滤池（滴滤池） 塔式生物滤池 生物转盘 生物流化床
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生物膜法_精品文档
• 一、生物膜法的概述
•
污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污
水好氧生物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和真菌
类的微生物、原生动物和后生动物一类的微型动物附着在
填料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污
泥———生物膜。污水中的有机污染物作为营养物质，被
生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也
• —盘片的形状。一般为圆形平板，现在开始采用正多角形 和表面呈同心圆状波纹或放射状波纹的盘片；
• —盘片的直径。一般介于2.0-3.6m之间；
• —盘片的间距。盘片的间距标准值为30mm，多级转盘，前数级的间距为2535mm，后数级为10-20mm；
• —盘片材料。平板盘片多以聚氯乙烯塑料制成，而波纹板盘片则多采用聚酯 玻璃钢制成。
线速度以15-18m/min为宜。
1.
图8-32 生物转盘构造
2.工艺和维护运行方面的特点：
• a.微生物浓度高。 • b.生物相分级。 • c.污泥龄长。 • d.耐冲击负荷。 • e.产生的污泥量较少，约为活性污泥处理系统的1/2左右，在水温为5-
20℃的范围内，BOD去除率为90%的条件下，去除1kgBOD的产泥量约 为0.25kg。 • f.动力消耗低，毎去除1kgBOD的耗电量约为0.7kwh。 • g.便于维护管理。 • h.发生二次污染的现象。 • i.生物转盘的流态，应按完全混合---推流来考虑。
• ②反应器内微生物浓度高
• 单位容积反应器内的微生物量可以高达活 性污泥法的5~20 倍，不会出现污泥膨胀现 象。
• ③剩余污泥产量低
• 生物膜中食物链较长，剩余污泥产量低， 一般比活性污泥处理系统少1/4左右。
第十四章 生物膜法
2．处理水回流 高负荷生物滤池运行中，多用处理水回流，其优点：（1）
增大水力负荷，促进生物膜的脱落，防止滤池堵塞；（2） 稀释进水，降低有机负荷，防止浓度冲击； （3）可向生物滤池连续接种，促进生物膜生长； （4）增加进水的溶解氧，减少臭味； （5）防止滤池孳生蚊蝇。 一般认为在下述三种情况下应考虑出水回流： （1）进水有机物浓度较高； （2）水量很小，无法维持水力负荷在最小经验值以上时； （3）废水中某种污染物在高浓度时可能抑制微生物生长。
四、生物滤池系统的设计计算
1. 滤池类型和流程的选择 目前，大多采用高负荷生物滤池。当废水含悬浮物较多，
采用碎石滤料时，为防止滤池堵塞，通常设置初次沉淀池。塔 式生物滤池一般是单级的，可以考虑多层进水。回流式生物滤 池有单级的，也有采用二级滤池串联流程的。 2．生物滤池的设计计算
生物滤池的设计计算常用有机负荷和水力负荷法。设计负荷 一般通过试验确定。通过较长时间的连续运行试验，可以确定 合适的设计负荷。当没有条件进行试验时，也可以参考国内外 已有的生产经验，选定设计参数。但必须注意废水性质、气候 条件、滤池深度、滤料性质等不得相差太远。
生物转盘在实际应用上有各种构造型式，最常见是多级转盘串联，以延长处 理时间、提高处理效果。但级数一般不超过四级，级数过多，处理效率提高不 大。根据圆盘数量及平面位置，可以采用单轴多级或多轴多级形式。
生物转盘的盘片直径一般为1～3m，最大的达到4.0m。过大时可能导致转盘 边缘的剪切力过大。盘片间距（净距）一般为20～30mm，原水浓度高时，应 取上限，以免生物膜堵塞。盘片厚度一般为1～5mm，视盘材而定。转盘转速 通常为0.8～3.0r/min，边缘线速度为10～20m/min为宜。
3．旋转布水器计算
生物膜法资料
生物膜法生物膜法是一种利用生物膜中的微生物来处理废水的技术。
生物膜是一种生物学屏障，由微生物聚集在一起形成，形成一种薄膜状的结构。
在污水处理领域，生物膜法已经被广泛应用，其原理是通过生物膜中的微生物将有机废物和氮、磷等物质转化为无害的终产物。
生物膜法的基本原理生物膜法的基本原理是利用生物膜中的微生物附着在载体表面，通过对废水中的有机物和其他污染物进行降解和转化。
生物膜中的微生物通常包括细菌、真菌和原生生物等，它们通过代谢作用将有机物分解为无害的物质，并同化其中的营养物质用于生长繁殖。
生物膜法的应用领域生物膜法广泛应用于各种废水处理工艺中，包括污水处理厂、工业废水处理、生活污水处理以及农村污水治理等领域。
通过构建不同种类的生物膜反应器，可以针对不同类型的污水制定相应的处理措施，实现高效、节能、环保的废水处理效果。
生物膜法的优势相比传统的废水处理方法，生物膜法具有许多优势。
首先，生物膜法能够高效降解有机物，对COD和BOD等指标的去除效果显著。
其次，生物膜法具有稳定性强、抗冲击负荷能力强等特点。
此外，生物膜法操作简单、运行成本低，可以降低废水处理过程中的能耗和运营成本。
生物膜法的发展趋势随着环境保护和资源回收利用的要求不断提高，生物膜法在废水处理领域的应用前景十分广阔。
未来，生物膜法将继续发展壮大，技术不断创新，应用范围逐步扩大。
同时，生物膜法与其他污水处理技术相结合，形成多元化、综合化的废水处理系统，实现更加高效、环保的废水处理效果。
综上所述，生物膜法作为一种先进的废水处理技术，具有显著的优势和广阔的应用前景。
通过不断研究和创新，生物膜法将更好地满足社会对环保和可持续发展的需求，为改善水环境质量发挥重要作用。
生物膜法
两
生物膜法是土壤自净作用的人工强化，微
者 的
生物附着在填料或载体上，属于附着生长系 统或固定膜工艺。
对
比
活性污泥法是水体自净作用的人工强化，
微生物以活性污泥的形式呈悬浮状态，属于
悬浮生长系统。
基本流程
回流
初沉池 原污水
排泥
处理水
二沉池
排 泥
图2-1 生物膜法的基本流程
处理水
代表工艺
★生物滤池法 ★生物转盘法 ★生物接触氧化法、流化床（起于70年代后）
¾ 3、多级处理流程
四.生物接触氧化处理技术的应用
¾ 城市污水 ¾ 印染废水 ¾ 石化废水：含酚废水、啤酒废水
五.特征
¾ 工艺特征 生态系统与食物链稳定，无污泥膨胀。 有过滤作用 有机负荷高，处理↑高，占地少。
¾ 运行特征 耐冲击负荷 污泥不回流 产泥少、污泥易沉淀
¾ 功能特征 去除BOD，脱N
四.生物转盘的技术进展 ¾ 1、空气驱动生物转盘
DO↑ η↑ 活性↑ 易操作维护 ¾ 2、与其它设备组合
• 1）与沉淀池组合生物转盘 ①与二沉池组合 ②与初沉池和二沉池组合
• 2）与曝气池组合 ¾ 3、藻类生物转盘
藻菌共生体系
生物转盘
§ 2-6 生物接触氧化
一.概述
淹没式生物滤池 接触曝气法
二.生物接触氧化 的构造及形式
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62.00
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21.60
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93、布水装置
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膜法
1、（）不能进行脱盐。
a、反渗透
b、离子交换
c、电渗析
d、超滤
答案：d
2、电渗析过程的推动力是（）。
a、压力差
b、范德华力
c、浓度差
d、电位差
答案：d
3、超滤和微滤是利用膜的筛分性质以（）为传质推动力。
a、渗透压
b、压力差
c、扩散
d、静电作用
答案：b
4、超滤和微滤的通量（）。
a、与压力成反比与料液粘度成正比
b、与压力成正比与料液粘度成正比
c、与压力成正比与料液粘度成反比
d、与压力成反比与料液粘度成反比
答案：b
5、反渗透传质机理可以用“优先吸附-毛细孔流动”模型解释，该模型认为反渗透膜材料为（）。
a、亲水膜
b、疏水膜
c、离子交换膜
d、荷电膜
答案：a
6、从制作成本和装填密度的角度考虑，选择_______组件是适宜的。
A．卷式B．中空纤维C．毛细管式D．平板式
答案：b
7、反渗透的前处理通常需要加FeCl3 进行絮凝，目的是去除水中的______。
A．胶体B．金属氧化物C．微生物D．有机污染物
答案：a
8、当压力较低膜面尚未形成浓差极化时，通量与压力成（）。
A．正比B．反比
C．对数关系D．指数关系
答案：a
9、当压力逐渐增加，膜面形成浓差极化时，通量（）。
A．增加放缓B．下降
C．维持不变D．达到极大值
答案：d
10、对于电渗析器，增加，可提高脱盐效率。
a、级
b、段
c、膜对数
d、水量
答案：b
37、对于反渗透装置，增加，可提高脱盐效率。
a、级
b、段
c、流速
d、水量
答案：a
38、电渗析器的极限电流密度是指（）
a、电极电压增加到极大值时的电流密度
b、膜对电压增加到极大值时的电流密度
c、处理水量最小是的电流密度
d、膜界面处出现浓差极化现象时的电流密度
答案：d
36、对于电渗析器，增加（），可降低操作电压。
a、级
b、段
c、膜对数
d、水量
答案：a
37、对于反渗透装置，增加（），可提高水的回收率。
a、级
b、段
c、流速
d、水量
答案：b
37、反渗透的段是指指（）连续通过的膜组件串联数。
a、原水
b、产品水
c、浓水d淡水
答案：c
37、反渗透的级是指指（）连续通过的膜组件串联数。
a、原水
b、产品水
c、浓水d淡水
答案：d
1、反渗透技术在水处理中应用日益增多，请判断下列哪些措施有利于提高反渗透法的处理效率和保障稳定运行？（ABD）
A、冬季采用预加热，提高废水温度
B、设置预处理，降低污染物浓度
C、调节水的pH值，使其呈碱性
D、保持较高的反渗透压力
【解析】A项，水温低时，黏度增加，增加操作压力，一般控制水温15~35℃；C项，酸性（一般要求5.5~6.2）。
D项，‘提高反渗透器的操作压力可增加淡化水的产水量，同时降低淡化水中溶质的浓度’（见PPT21），反渗透操作压力一般为2~7MPa，远高于微滤（0.1~0.2MPa）、超滤（0.1~1.0MPa）。
2、某城镇污水处理厂二级处理出水中，溶解性无机盐1300mg/L，该厂出水计划回用于工业用水，要求溶解性无机盐≤300mg/L，应采用下述哪项工艺方能达到上述要求？（B）
A、混凝沉淀
B、反渗透膜处理
C、微絮凝过滤
D、微滤膜过滤
3、对于一般含盐量的原水，采用电渗析法除盐，在极室产生的结果为下列何项？（C）
A、阳极产生H2，容易呈酸性；阴极产生O2或Cl2，容易呈碱性
B、阳极产生O2或Cl2，容易呈碱性；阴极产生H2，容易呈酸性
C、阳极产生O2或Cl2，容易呈酸性；阴极产生H2，容易呈碱性
D、阳极产生H2，容易呈碱性；阴极产生O2或Cl2，容易呈酸性
计算：
教材P191例题
教材P207课后题11。