第三章 固定床生物处理技术
固定床生物反应器的设计原理
固定床生物反应器的设计原理固定床生物反应器是一种广泛应用于处理废水、废气和固体废弃物的生物处理技术。
它利用生物菌群把有机化合物转化成较为稳定的无机化合物，从而达到减少环境污染和资源回收的目的。
在这种生物反应器中，底部覆盖着一层高孔隙率、低压降的固定床，生物菌群附着在固定床上进行处理。
设计固定床生物反应器需要考虑很多因素，包括床层材料、填料性质、进出口管道布局、氧气供应等等。
以下将详细讨论这些因素在设计过程中的重要性和影响。
床层材料固定床生物反应器的床层材料通常选择聚合物材料。
这种材料不仅具有良好的化学稳定性和机械强度，而且也能提供较大的表面积和孔隙率，方便生物菌群定居和生长。
此外，床层材料应该有一定的柔韧性，以便应对各种应变载荷。
填料性质填料是固定床生物反应器的关键组成部分，对于反应器的最终效果影响深远。
填料应当有较大的表面积和孔隙率，以便生物菌群能够更有效地站稳和生长。
同时，填料还应当有良好的物化性质，如疏水性或亲水性，以保证生物菌群能够充分接触有机废物并将其分解。
进出口管道布局进出口管道是固定床生物反应器中一个特别重要的设计要素，决定了反应器的进出料和废物排放。
在设计过程中，管道应当被布置在合适的位置，以保证应力分布均衡和温度控制合适。
管道的直径和交叉角度也应当尽可能设计得合适，以确保流体的均匀流动和混合。
氧气供应氧气供应是生物菌群进行分解反应的必要条件。
设计固定床生物反应器时，氧气的供应应当被特别考虑，以保证反应器内部的氧气浓度达到最佳的水平。
在供氧管道内，氧气的输送要均匀，并且应当具有一定的流速和压力。
总之，固定床生物反应器的设计需要考虑到众多因素，如床层材料、填料性质、进出口管道布局、氧气供应等等。
有效的设计能够提高其处理效率和稳定性，达到良好的环境保护和资源回收的目的。
微生物处理技术在环境工程中的运用与实践
微生物处理技术在环境工程中的运用与实践微生物处理技术是现代环境工程的一种重要手段，它通过利用微生物的特性将污染物转化为无害的物质，从而达到净化环境的目的。
下面将从技术原理、应用场景及实践效果三个方面阐述微生物处理技术在环境工程中的运用及实践。
一、技术原理微生物处理技术主要通过微生物的代谢作用来降解有机物质，同时也可以通过微生物的吸附、氧化还原等作用来去除污染物。
常见的微生物处理技术包括活性污泥法、生物膜法、固定化微生物法等。
其中，活性污泥法是将含有污染物的废水引入一个反应槽，加入适当的微生物菌群和氧气，让污染物发生生物分解反应，从而达到净化水质的目的。
生物膜法是将微生物生长在固体或半固体支撑体表面的一层厚度约为0.5~5毫米的生物膜上，通过活性膜上微生物的代谢活动来去除有机质和氮磷等污染物。
固定化微生物法则是将微生物菌株固定在一种载体上，形成一种微生物固定床，通过代谢作用来去除废水中的有机物质。
二、应用场景微生物处理技术在环境工程中的应用场景非常广泛，主要包括以下方面：1、城市污水处理：微生物处理技术被广泛应用于城市污水处理中，可以使水质达到国家标准，从而保障居民生活用水的质量。
2、工业废水处理：工业部门通常排放的废水含有各种污染物，采用微生物处理技术可以有效地降解这些有机质和重金属等污染物。
3、土壤修复：微生物处理技术可以用于污染土壤的修复，通过加入特定的微生物群来修复土壤中的重金属、有机物等污染物。
4、生活垃圾处理：生活垃圾中含有大量的有机物质，采用微生物处理技术可以使其降解，减少对环境的污染。
三、实践效果微生物处理技术在环境工程中的实践效果非常显著，已经在许多实际应用中得到了证明。
例如，北京奥林匹克公园的污水处理设施采用微生物法，处理后的水质可以用于灌溉园林绿化。
上海的红枫湖生态修复工程中，采用微生物处理技术进行污染物的处理，最终实现了生态湖泊的恢复。
此外，微生物处理技术还在许多工业领域中取得了显著的效果，例如石油污水处理、染料废水处理等。
固定床生物反应器
反应物系沿床层 轴向位置而变化。
反应体系多为 液-固两相体系， 液体通过床层空 隙而流动，床层 压力较大。
床层内可能存在
填充床反应器 PBR
反应物系的扩散
对反应速率的限
制作用。
床层轴向常会存在 宏观混合，即返混。
根据液相物料的 流向方向，填充 床反应器又可分 为上行方式和下 行方式。
填充床生物反应器
1 2 3
葡萄糖异构 化。
青霉素选择 性水解反应。
氨基酸消旋 混合物的选 择性反应分 离。
固定床反应器的应用
以固定化细胞 为催化剂的
固定化酵 母生产乙 醇。
废水的生 物处理。
利用滴流床反应器制备生物柴油的研究
目前制备生物柴油一般 采用间歇式搅拌釜，该工艺 存在原料消耗大、反应耗能 大及反应效率低等问题。张 冠杰等人首次采用自制的滴 流床反应器进行醇解反应制 备生物柴油，实现了改善反 应物接触状况、降低能耗及 连续生产等目的。
床内没有换热装置
特点：反应器结
构简单，生产能 力大。
适合热效应不大、 反应对温度的要求 较宽的反应。
缺点：反应过程
中温度变化较大。
绝热式固定床反应器
多段绝热式固定床反应器
根据段间反应 气体的冷却或加热
特点：催化剂床层
方式，多段绝热床
又分为中间间接换 热式和冷激式。
的温度波动小。
缺点：结构较复杂，催
影响滴流床反应器 操作特性的主要因 素有：
1、固定化颗粒床层 所具有的表面积。 2、床层被下降液体 所湿润的程度。 3、气、液的流动模 式。
滴流床反应器
按床层与外界的传热方式分类，可有以下几类：
绝热式固定床反应器
固定床 反应器
污水处理中的高效低碳技术
污水处理中的高效低碳技术随着城市化进程的不断加速，污水处理成为了一个日益严重的环境问题。
传统的污水处理方法存在着能源消耗高、排放产物多等问题，对环境造成了巨大的压力。
因此，研发和应用高效低碳技术成为了解决污水处理难题的重要路径。
本文将介绍几种目前在污水处理领域中广泛应用的高效低碳技术。
第一部分：生物处理技术生物处理技术是一种利用微生物对有机物进行降解、转化为无害物质的方法。
其具有能源消耗低、生态环境友好等特点，是高效低碳的污水处理技术之一。
最常见的生物处理技术包括活性污泥法、固定床法和人工湿地法。
活性污泥法是利用活性污泥菌群对污水中的有机物进行降解的一种方法。
该方法通过污水与活性污泥的接触，使污水中的有机物被微生物降解并转化为二氧化碳和水。
该技术具有处理效率高、操作简便等优点。
固定床法利用固定在填料上的微生物对污水中的有机物进行处理。
该方法通过将微生物固定在填料上，增加了微生物与有机物之间的接触面积，提高了处理效率。
与活性污泥法相比，固定床法具有更高的抗冲击负荷能力和更好的生物脱氮效果。
人工湿地法是利用湿地植物和微生物共同作用对污水进行处理的一种技术。
该方法通过植物根系吸收和生物降解作用，将污水中的有机物和营养物质转化为植物生物量和无害物质。
人工湿地法的优点在于对土地利用要求低、处理效率稳定等。
第二部分：物理化学处理技术物理化学处理技术主要包括活性炭吸附、电化学氧化和臭氧氧化等方法。
这些方法通常用于污水中的难降解有机物或重金属离子的处理。
活性炭吸附是利用活性炭对污水中的有机物进行吸附的方法。
活性炭具有较大的比表面积和吸附能力，能有效去除污水中的有机物。
该方法具有操作简单、效果显著等特点。
电化学氧化是利用电化学反应将污水中的有机物和无机物氧化分解的一种技术。
通过电解池中的电极反应，污水中的有机物被氧化生成二氧化碳和水，无机物被转化为无害物质。
该技术能够高效去除污水中的有机物和重金属。
臭氧氧化是利用臭氧对污水中的有机物进行氧化分解的方法。
生物制药学——第三章生物材料的预处理、细胞破碎和液固分离PPT课件
2、加入絮凝剂
絮凝作用：胶体悬浮液中加入絮凝剂，胶粒 吸附在絮凝剂表面上的功能团上，产生架桥
联接形成巨大的絮凝团沉淀出来的过程。
天然的或人工合成的有机高分子化合物。 （如壳聚糖、海藻酸钠、明胶及酰胺类衍生物、
聚苯乙烯类衍生物和聚丙烯酸类等）
2、助滤剂：硅藻土、纸浆、石棉、纤维素、 未活化的碳等
要求：惰性、无毒、细度及硬度，成本低。 使用方法：预铺法、混合法、生成法。
二、离心分离
1、过滤式离心机
2、沉降式离心机 管式离心机 碟片式离心机 螺旋卸料离心机
第三节 液-固分离
一、过滤
（一）过滤方式
1、常规过滤 2、错流过滤
错流过滤装置
错流过滤原理示意图
错流过滤的优点 1）收率高 2）滤液质量好 3）连续工艺，自动化；不需助滤剂 4）完全封闭的系统，消除了污染的危险
第三章 生物材料的预处理、细胞破碎 和液固分离
主要内容
❖生物材料的预处理 ❖细胞破碎 ❖固-液分离
第一节 生物材料的预处理
生物原料的特点
1、含量低 2、杂质多 3、易变性失活
（现代生物技术： 微生物工程、细 胞工程、基因工 程、酶工程）
管式离心机
碟片式离心机
螺旋卸料离心机
三、影响液-固分离的因素
（一）悬浮物种类 （二）悬浮液黏度 （三）其他因素
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
目的：去除两大类杂质 1、可溶性黏胶状物质 2、某些无机盐
（一）去除细胞碎片与杂蛋白
1、加入凝聚剂
凝聚作用(coagulation)是指在某些电解质作用下， 使胶体粒子的扩散双电层的排斥电位降低，破坏了胶 体系统的分散状态，而使胶体粒子聚集的过程。 (P117页)
科技成果——固定床生物膜污水处理系统
科技成果——固定床生物膜污水处理系统适用范围适用于我国农村污水处理行业成果简介柔韧并富有弹性的橡胶阀体通过内外压力差自动实现开启与闭合。
正向工作时，水由进水口流入，微小的水压，便能打开阀口，水压越大，阀口开启越大，水流量越大。
反向工作时，阀口自然关闭，密封逆止，背压越大，阀口关闭越紧，密封效果越好。
关键技术通过的橡胶弹性实现防倒灌。
鸭嘴阀采用优质进口天然胶及氯丁胶制作而成。
在不同的部位运用不同的橡胶，保证了橡胶的柔韧及稳固性，并做到抗紫外线、抗腐蚀、抗龟裂现象。
内部增加记忆性钢丝与橡胶溶合，保证拉伸强度和扯断伸长率，提高阀体的抗闭压性能。
技术效果纯自然的净化方式、运行稳定无瘫痪隐患、污染物去除效率高；无噪音、无异味、无二次污染；无人式全自动运行；污水容量扩容方便；有效使用年限20年以上；全地埋式安装提高地表空间的再次利用率；无土建要求安装简便且周期短，日常运行成本低。
知识产权情况目前已获授权专利36件，其中发明专利2项，实用新型专利34项。
还有部分核心专利（《一种带高效搅拌装置的电解除磷装置》、《一种可降低阳极钝化的电解除磷装置》、《一种冷凝泵》、《一种双铝电极电解除磷装置及其使用方法》、《一种用于污水处理的固定床微生物载体》）正在受理中。
应用情况石景山区麻峪社区污水处理站示范项目坐落于石景山区与门头沟区行政交界的麻裕社区，麻峪北街两侧区域约1000居民生活污水长期直排永定河,属于典型的城乡结合部污水治理难点地区，其中外地和流动人口约占总人口的75%，设计处理水量为100吨/天。
2017年7月达标排放，2017年12月完成第三方出水检测。
该项目采用优德通力先进的FBI固定床生物膜污水自净化处理工艺，用生态方法治理生态，用智能方法简化运维，一次投入，长期运行，确保处理出水的主要污染指标达到北京市水污染物综合排放标准（DB11307-2013）B标，为村镇污水治理新增一种实用技术选项，为美丽乡村建设再添一套高效解决方案。
再生水利用指南 第4部分
再生水利用指南第4部分1. 引言再生水是指经过处理和净化后可以再次利用的废水。
在当前全球面临水资源短缺的情况下，再生水利用成为了解决水资源供应问题的重要手段之一。
本指南的第4部分将着重介绍再生水利用的原则、技术和应用。
2. 再生水利用原则再生水利用需要遵循以下原则：•安全性原则：确保再生水经过适当处理以达到卫生安全标准。
•可持续性原则：确保再生水利用不会对环境造成负面影响，并能够满足长期的需求。
•经济性原则：确保再生水利用的成本合理，并能够与传统淡水资源相竞争。
3. 再生水处理技术3.1 物理处理技术物理处理技术主要包括沉淀、过滤和膜分离等方法。
沉淀是通过重力作用使悬浮物沉降到底部，过滤是通过过滤介质去除悬浮物，膜分离是通过半透膜将溶解物和悬浮物分离。
3.2 化学处理技术化学处理技术主要包括氧化、沉淀和中和等方法。
氧化是通过添加氧化剂使有机物氧化分解，沉淀是通过添加沉淀剂使悬浮物沉降，中和是通过添加酸碱等试剂调节pH值。
3.3 生物处理技术生物处理技术主要包括活性污泥法、固定床生物反应器和植物湿地等方法。
活性污泥法利用微生物降解有机物，固定床生物反应器利用固定的生物膜进行降解，植物湿地则利用湿地植被的吸附和降解作用。
4. 再生水利用应用再生水利用可以广泛应用于农业灌溉、城市景观绿化、工业用水等领域。
4.1 农业灌溉再生水可以作为农田灌溉的水源，有效缓解农业对传统淡水资源的需求压力。
在使用再生水进行农田灌溉时，需要注意适当控制灌溉量和灌溉时间，避免土壤盐碱化和水分过剩等问题。
4.2 城市景观绿化再生水可以用于城市公园、绿地和花坛的浇灌，提供足够的水源供应，同时减少对传统淡水资源的依赖。
在使用再生水进行景观绿化时，需要注意合理安排浇灌时间和量，避免造成土壤积水和植物病害等问题。
4.3 工业用水再生水可以用于工业生产过程中的冷却、洗涤和循环供水等环节，减少对传统淡水资源的消耗。
在使用再生水进行工业用水时，需要根据具体工艺要求进行适当处理和调节，确保再生水质量符合要求。
固定床生物反应器在污水处理中的应用研究
固定床生物反应器在污水处理中的应用研究固定床生物反应器（FBBR）是一种常见且有效的生物处理技术，广泛应用于污水处理领域。
该技术通过将微生物固定在填料或膜上，使其在床层固定生长，实现床内底物的降解和有害物质的去除。
本文将重点探讨固定床生物反应器在污水处理中的应用研究。
固定床生物反应器具有较高的生化反应速率，处理效率高和运行成本低等优点，因此广泛应用于污水处理厂。
其适用范围包括城市污水、工业废水以及农业污水等各种类型的污水处理。
首先，固定床生物反应器在城市污水处理中的应用已经得到了广泛的验证和推广。
城市污水中含有大量的有害物质和高浓度的有机物，通过固定床生物反应器的处理，能够有效地降解有机物，并将有害物质转化为无害物质。
同时，固定床生物反应器还能够去除污水中的重金属离子，从而减轻对环境的污染。
其次，固定床生物反应器在工业废水处理中也有着重要的应用。
工业废水通常含有大量的有机物、重金属、难降解有机物等，对环境造成严重污染。
固定床生物反应器能够有效去除这些有机物和重金属，减少废水的污染程度。
此外，固定床生物反应器还可以应用于工业废水中的资源回收，通过对废水中的有机物进行降解并收集产生的气体或沉淀物，实现废水中有用物质的回收利用。
此外，农业废水的处理也是固定床生物反应器的重要应用领域。
农业废水通常含有大量的农药、兽药和农田灌溉用的肥料等，对土壤和地下水造成了严重威胁。
固定床生物反应器能够去除这些有机污染物，并将其转化为无害的物质，同时降低废水对土壤和地下水质量的影响。
固定床生物反应器的应用研究重点包括床层填料的选择和优化、微生物种类和数量的调控、反应器运行的工艺条件控制等。
床层填料的选择和优化直接影响着固定床生物反应器的底物转化能力和抗冲击负荷能力。
因此，研究人员通常通过比较不同填料的附着菌量、附着菌种类和降解效果等指标，选取最适合的填料。
此外，微生物种类和数量的调控对反应器的运行稳定性和处理效果也有很大影响。
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第三章固定床生物处理技术3.1 概述利用微生物在固体表面的附着生长（Attached Growth）对废水进行生物处理的技术，在传统上称为生物膜法，主要包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、生物流化床法等。
生物膜法的基本原理就是通过废水与生物膜的相对运动，使废水与生物膜接触，进行固液两相的物质交换，并在膜内进行有机物的生物氧化，使废水获得净化。
同时，生物膜内微生物不断得以生长和繁殖。
与微生物悬浮生长的活性污泥法相比，生物膜法具有许多明显的优点。
主要表现在：(1) 由于存在许多生长繁殖速度缓慢的硝化细菌，因此具有较高的脱氮能力；(2) 生物膜中存在的微生物具有多样性，包括好氧菌、厌氧菌、真菌和藻类等，使其在去除污染物方面具有广谱性；(3) 大量微生物生长和占据了整个反应器的空间，单位体积生物量远比活性污泥法为高，因此单位处理能力巨大；(4) 膜法中的食物链比活性污泥法长，产生的污泥大都被生物所消耗，因此剩余污泥量很少；(5) 系统操作维护方便，能耗低，无需污泥回流；(6) 因系统的微生态复杂，对水力和有机负荷变化的承受能力强，操作运行稳定。
目前，膜法已不仅是一种好氧处理技术，相继出现了厌氧滤池、厌氧生物流化床等；而且，在反应器型式、膜支承材料种类和结构、操作运转方式等方面都有较大发展。
从反应器的型式考虑，生物流化床技术已经发展成为废水生物处理的重要分支，因此放在下一章专门讨论，本章将重点讨论属于生物膜法的各种新型固定床附着生长技术。
固定床附着生长系统依据为微生物附着所提供的材料和填充形式不同，可分为填充床、软性填料床、网式或笼式床生物反应器、旋转盘片式生物反应器等。
例如，普通生物滤池常采用碎石、焦炭、塑料滤料等各种填料，而塔式生物滤池则常用蜂窝状填料或鲍尔环等各种化工用填料。
依据运行方式还可将固定床附着生长系统分为完全浸没式和半浸没式生物反应器。
例如，软性填料床生物反应器都属于完全浸没式，而生物转盘常采用半浸没式。
另外，依据对污染物的去除机理不同，还可分为好氧附着生长系统和厌氧附着生长系统。
表3-1为几种常规的固定床附着生长系统的特点和主要设计参数。
3.2 生物滤池及其发展3.2.1 干床生物滤池（dry bed filtration）干床生物滤池最早出现在本世纪初，一直被应用在饮用水的净化方面。
联邦德国的一家食品公司，在1976年首次将干床生物滤池用于处理食品废水。
1985年用于造纸废水，1987年开始应用于城市污水的处理。
所谓干床是相对于完全浸没式而言的，该工艺要求废水从滤池的上部通过布水器滴洒到床层，同时在床层底部用引风机吸入空气，以确保整个滤床与空气接触而供氧，强化生物膜的同化作用。
干床生物滤池通常为双层填料，再加上底部的承托层，共有三层构成。
图3-1为典型干床生物滤池的结构和流程。
图3-1 干床生物滤池结构与流程该系统主要由滤池、进水泵、反冲洗泵、引风机、鼓风机、集水池等构成。
当生物滤池总高度为3.5m时，各层填充高度分别为：承托层0.25m，碎石粒径4.0~12.0mm；下层0.55m，石英砂粒径1.5~2.2mm；上层1.0m，膨胀板岩粒径2.5~4.0mm。
滤池上部设有布水器，下部为空段。
填料性质对生物滤池的性能有重要影响，不同填料具有不同的表面结构，因而为微生物提供不同的生长空间。
生物膜的性质可能因填料的表面结构（是否多孔）而发生变化，进而影响对基质的去除能力。
表3-2为几种常用填料的性能参数。
其中，无烟煤、玄武岩、石英砂不需人工处理或仅需机械破碎，而褐煤焦、石油焦、膨胀板岩和烧结玻璃则需经热处理后筛分得到。
随着过滤时间的增加，废水中悬浮物质造成滤池压损增大，达到某一临界值时，必须对滤池进行反冲洗。
反冲洗速度应足够高到能将悬浮颗粒物从滤池中洗出，但确定该值时应考虑两种情况。
当床层为单一均质填料时，反冲洗速度至少应达到填充粒料的临界流化速度；但对于双层或多层干床生物滤池，必须考虑的问题是不能因反冲洗而破坏原有的层状结构。
目前，尚没有通用的确定反冲洗速度的规则，大多通过试验来确定。
图3-2为无烟煤(∅2.5~4.0mm)和玄武岩(∅1.4~2.2)两种填料在敞开和覆盖情况下，其膨胀比随反冲洗速度的变化。
试验表明，床层膨胀15~20%时所对应的反冲洗速度为最佳适用范围。
010********膨胀率%反冲洗速率图3-2 填料膨胀行为随反冲洗速度的变化某污水处理厂采用图3-1所示的干床生物滤池系统，对城市污水进行二级生化处理，获得比较满意的出水水质，这是其它过滤方法所无法达到的，表3-3给出其实际运行结果。
在平均过滤速度2.2m/h 条件下，悬浮物质的去除率平均为77%，与其它过滤法相近。
由于填料表面为繁殖速度缓慢的难降解有机物的专性菌提供了场所，并且膜内部的确存在着需氧区和厌氧区，因此对难降解有机物和氨氮有较好的去除效率，能够对一级生化的出水做补充性降解。
平均去除率为COD39%，BOD54%，氨氮51%，出水水质可达到排放标准。
3.2.2 浸没式生物滤池浸没式生物滤池在结构上类似于常规的快速砂滤池，不同之处是所用填料较粗，进水方式分为下流和上流两种，并从滤床底部鼓入空气，为好氧生物处理提供氧源。
颗粒状填料既可截留废水中的悬浮固体，又为生物膜提供附着生长的表面，因此属于好氧生物降解法与过滤技术的结合。
图3-3为下流浸没式生物滤池的流程示意。
图3-3 浸没式生物滤池系统下流浸没式填充床是由床顶部进水，并保持一定液位。
由于悬浮物质在床顶的聚集，因此一般不设布水器。
从床底部的曝气，造成水流与空气的逆流接触，再加上水压作用，致使该系统具有较高的氧传递速率。
另外，设有的反冲洗装置用于洗出一定时间内积累的悬浮物质。
填料粒径为3~6mm，填充高度在1.5~2.5m，下设0.25~0.35m承托层。
反冲洗周期由压损决定，反冲洗速度与普通砂滤池相似，通过试验确定。
用生物滤池法处理城市污水的工艺流程如图3-4所示，为降低负荷，前面设有絮凝和斜板沉降等预处理装置。
通过投加FeCl3絮凝剂，使总COD去除约70%，过滤液COD去除40%，总悬浮物SS去除85%。
这样，生物滤池的出水可实现COD和SS分别低于20mg/L，对应于城市污水，出水COD低于90mg/L。
图3-4 絮凝—生物滤池法工艺流程废水通过滤床的过滤速度恒定控制在2.0m/h，负荷随原水的性质波动而变化。
以一定流量为滤床提供空气，氧传递效率约为15%。
生物滤床的出水水质主要受到进水浓度和床内滞留时间的影响，当进水浓度低于200mg/L时，在空床接触时间30min内，出水COD即可达到90mg/L；而进水浓度上升到400mg/L时，达到同样出水水质所需的接触时间为1.0h。
表3-4给出生物滤池法处理城市污水的操作参数和出水水质。
图3-5某工业化装置实际运行中，滞留时间与BOD去除率及出水SS和总氮残留浓度的关系。
对于细颗粒填料床（2~ 4mm），在空床接触时间超过2.0h 时，BOD 去除率约为95%，SS 值低于5.0mg/L 。
总凯氏氮（TKN ）的出水浓度与过滤速度关系密切，要使出水值低于10.0 mgTKN/L ，过滤速度必须小于1.0m/h ，结果总水力停留时间超过3.5h 。
2030405060708090出水SS出水TKNBOD 去除率B O D 去除率%滤池停留时间（hr ）图3-5 BOD 去除率、出水SS 和TKN 与接触时间的关系3.2.3 活性生物滤池活性生物滤池简称ABF 法（Activated Bio Filter ），是近年来发展起来的废水生物处理新工艺。
它是把生物滤池与生化曝气池串联起来，但与一般两级生物处理流程不同的是，二沉池的污泥不回流到曝气池，而是直接送到生物滤池。
所谓的这种活性生物滤池，无论在运行机理还是在生物相上，都与普通生物滤池不同。
对污水中有机物的降解，除受到生物膜的作用外，还有回流活性污泥的吸附和氧化作用。
因此，活性生物滤池工艺兼具悬浮生长和附着生长技术两大特点，可显著提高处理能力，适应进水水质较大范围的变化，使运行比较稳定。
图3-6为活性生物滤池法的工艺流程示意。
S S ，T K N （m g /l )污水经过格栅、调节和初沉池预处理后，首先进入活性生物滤池，出水部分回流，其它进入曝气池，进行正常的曝气处理。
混合液在二沉池分离后，部分活性污泥回流到活性生物滤池。
活性生物滤池一般为多层填充床，其滤料是由一层层横向固定的条型材料做成的框架，水平放置，层间留有空隙便于通风供氧。
滤池的结构类似于干床生物滤池，污水自上而下逐层滴溅充氧，污水曲折流经滤料，延长了在滤池中的停留时间。
活性生物滤池工艺目前在国内已有应用，主要用于处理罐头和啤酒等食品工业废水。
例如，某罐头厂生产规模为20000t/a，需处理废水量约2000m3/d。
采用活性生物滤池法处理，BOD总去除率超过95%，而且防冲击负荷能力强，运行稳定。
其工艺流程如图3-6，主要设计参数见表3-5。
污水图3-6 活性生物滤池法工艺流程3.3 活性炭生物膜法3.3.1 工艺特征该方法是以粒状活性炭作为生物滤池的填料，利用其对基质的强吸附能力，同时为微生物的附着生长提供巨大的比表面积，吸附与好氧生物膜相结合，可较大提高生物量和对基质的去除效率。
该法也称为生物炭法（Biocarbone），自70年代问世以来，目前已经得到广泛应用。
据美国专利介绍，COD的去除率可达到92%。
国内一般是将此法作为二级处理后的补充，在处理印染废水和炼油废水方面已有成功的工业化经验。
活性炭生物膜反应器的工艺流程如图3-7所示。
活性炭生物膜法的运行一般采用下流浸没式，从床底部或中下部位置鼓入空气，与水流形成逆流接触。
所用填料除传统的粒状活性炭外，近几年还发展了用其它廉价吸附剂如粒状焦炭等的替代物，粒径在2~5mm范围。
曝气头安装在填料层内，按每平方米床层截面积布置50~150个曝气孔，进行连续或脉冲式曝气。
反冲洗的频率与水质状况和处理负荷有关，由试验确定操作循环。
活性炭微孔具有类似树状的结构，因此为微生物附着生长提供丰富的内表面，这种从内到外的层次性极有利于微生物种类的多样化，生物膜内部的好氧和厌氧区比普通生物滤池功能更好。
另外，活性炭对有机物的强吸附能力，有利于提高基质的降解速度和效率。
特别是生物对基质的不断氧化，能使活性炭的吸附能力得以再生，自身维持吸附-再生平衡。
因而活性炭-生物膜法无论在COD去除还是生物脱氮方面，都能获得较好效果。
3.3.2 基质去除动力学对活性炭生物膜反应器加以分析可知，反应器内部的流态可以分成三段加以考虑。
第一段为填充床层以上无填料区，是浸没式工艺为保持一定液位而设，其内悬浮有活性污泥及少量活性炭粉末，它的流态接近全混流；第二段为曝气头以上填料区，该段内气、液、固三相都存在，气、液逆流接触；第三段为曝气头以下填料区，只有液、固两相，它除起进一步降解有机物作用外，还具有过滤作用。