生物滤池(2)讲解
生物滤池
生物滤池科技名词定义中文名称：生物滤池英文名称：biological filter定义：一种用于处理污水的生物反应器，内部填充有惰性过滤材料，材料表面生长生物群落，用以处理污染物。
应用学科：生态学（一级学科）；污染生态学（二级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布目录名词解释工艺流程及选择推荐设计参数参数选择注意事项编辑本段名词解释biological filter, trickling filter 由碎石或塑料制品填料构成的生物处理构筑物。
污水与填料表面上生长的微生物膜间隙接触，使污水得到净化。
生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经较原始的间歇砂滤池和接触滤池而发展起来的人工生物处理技术。
构造1、滤料的要求（1）比表面要大（2）孔率高（3）质材强度高（4）稳定（5）价廉2、池壁的功能构筑物主体，起支撑作用。
3、池底通风系统、排泥系统、支承渗水结构4 、布水系统旋转布水器性能特点：1）生物滤池的处理效果非常好，在任何季节都能满足各地最严格的环保要求。
2）不产生二次污染。
3）微生物能够依靠填料中的有机质生长，无须另外投加营养剂。
因此停工后再使用启动速度快，周末停机或停工1至2周后再启动能立即达到很好的处理效果，几小时后就能达到最佳处理效果。
停止运行3至4周再启动立即有很好的处理效果，几天内恢复最佳的处理效果。
4）生物滤池缓冲容量大，能自动调节浓度高峰使微生物始终正常工作，耐冲击负荷的能力强。
5）运行采用全自动控制，非常稳定，无须人工操作。
易损部件少，维护管理非常简单，基本可以实现无人管理，工人只需巡视是否有机器发生故障。
6）生物滤池的池体采用组装式，便于运输和安装；在增加处理容量时只需添加组件，易于实施；也便于气源分散条件下的分别处理。
7）此类过滤形式的生物滤池能耗非常低，在运行半年之后滤池的压力损失也只有500Pa 左右。
编辑本段工艺流程及选择1、主要去除污水中含碳有机物时，宜采用单级碳氧化曝气生物滤池；2、要求去除污水中含碳有机物并完成氨氮的硝化时，可采用单级碳氧化曝气生物滤池，并适当降低负荷；也可以采用碳氧化滤池和硝化曝气滤池的两级串联工艺；3、当进水碳源充足且出水水质对总氮要求高时，宜采用前置反硝化滤池+硝化滤池组合工艺；4、当进水的总氮浓度高、碳源不足而出水有对总氮要求严格时，可采用後置硝化工艺，并补充碳源；或采用前置反硝化滤池并外加碳源，前置反硝化滤池的硝化液回流率可具体根据设计NO3-N去除率以及进水碳氮比确定，外加碳源的投加量需经计算后确定。
生物滤池
第五章污水的好氧生物处理－生物膜法第1节生物滤池一、生滤池的构造二、生物滤池法的流程三、生物滤池的机理四、生物滤池系统的功能设计五、生物滤池的运行及其经验一、生物滤池的构造1、滤床滤床由滤料组成。
滤料是微生物生长栖息的场所，理想的滤料应具备下述特性：①①能为微生物附着提供大量的表面积：②②使污水以液膜状态流过生物膜；③③有足够的空隙率，保证通风（即保证氧的供给）和使脱落的生物膜能随水流出滤池；④④不被微生物分解，也不抑制微生物生长，有较好的化学稳定性；⑤⑤有一定机械强度；⑥价格低廉。
早期主要以拳状碎石为滤料，此外，碎钢渣、焦炭等也可作为滤料，其粒径在3～8cm 左右，空隙率在45%一50%左右，比表面积（可附着面积）在65～100 m2/ m3之间。
从理论上，这类滤料粒径愈小，滤床的可附着面积愈大，则生物膜的面积将愈大，滤床的工作能力也愈大。
但粒径愈小，孔隙就愈小，滤床愈易被生物膜堵塞，滤床的通风也愈差，可见滤料的粒径不宜太小。
经验表明在常用粒径范围内，粒径略大或略小些，对滤池的工作没有明显的影响。
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。
(图5-1)和(图5-2)是两种常见的塑料滤料。
图5-1所示滤料比表面积在98-340 m2/ m3之间，空隙率为93%～95%。
图 5-2所示滤料比表面积在81～195 m2/ m3之间，空隙率为93%一95%。
国内目前采用的玻璃钢蜂窝状块状滤料，孔心间距在20mm左右，孔隙率95%左右，比表面积在200 m2/ m3左右。
滤床高度同滤料的密度有密切关系。
石质拳状滤料组成的滤床高度一般在1～2.5m之间。
一方面由于孔隙率低，滤床过高会影响通风；另一方面由于太重（每立方米石质滤料重达1.1-1.4t），过高将影响排水系统和滤池基础的结构。
而塑料滤料每立方米仅重100kg左右，孔隙率则高达93%一95%，滤床高度不但可以提高，而且可以采用双层或多层构造。
5.2 生物滤池
一.生物滤池的基本工艺与类型
1.基本工艺
污水 初沉池
生物滤池
二沉池 出水
2.基本类型：
水力负荷q： 1~4m3/m2.d
a.普通生物滤池 BOD负荷：0.1~0.4kgBOD/m3.d
BOD去除率：90~95%
b.高负荷生物滤池
水力负荷q: 5~40 m3/m2.d BOD负荷: 0.5~1.5kgBOD/m3.d BOD去除率：70~80%
缺点
a. BOD去除率低
b. 进水限制BOD浓度，因此 需增加回流设备
四.塔式生物滤池 （圆、方、矩形)
1.特点
(1).通风良好. (2).生物膜分层，抗冲击能力强 (3).生物膜更新快、活性强 (4).适用于小型污水处理厂
2.结构
(1).塔身：沿高度分层.每层≤2m
(2).滤料：轻质材料
(3).布水装置： 固定喷嘴式(小) 旋转布水器(大)
普通生物滤池负荷低，水力负荷只有1～4m3/［m2(滤 池）·d］，BOD负荷也仅为0.1～0.4kg/［m3(滤池)·d］。
No. 3
1.池体：
在平面上多是方形、矩形或圆形。
配水
虹吸
配水干管 及支管
滤料
渗水装置
排水
池壁多由砖石筑造，
具有围护滤料的作用，
应能够承受滤料压力。
一些池壁上由许多孔洞， 池底的作用是
Sa=
S0+RSe 1+R
≤200mg/l
2.工艺流程: 进水
初沉池
回流
滤池
二沉池
出水
稀释 加大q
进水 初沉池
回流 滤池
二沉池
出水
稀释 加大q 接种
《生物滤池》课件
1
未来发展前景
2
随着环境污染日益严重，生物滤池有
生物滤池技术正在不断改进，研究人 员致力于提高降解效率、减少能耗和 延长装置寿命。
2
日常维护和操作
生物滤池需要定期检查滤料状态、增加养料和清理积聚物，以保证其正常运行和 长期稳定。
生物滤池的应用
水处理中的应用
生物滤池广泛应用于自来水厂、污水处理厂等水 处理领域，能有效去除悬浮物和有机污染物。
污染处理中的应用
生物滤池可用于空气治理和除臭，将有机废气转 化为无机物，净化大气环境。
生物滤池的未来发展
生物滤池中的微生物附着在滤料表面，形 成复杂的生态系统，通过相互作用来完成 污染物的降解。
生物滤池的类型
湿式生物滤池
利用水体中的微生物进行污染物的降解，适用 于水处理和水质改善。
干式生物滤池
利用空气中的微生物进行污染物的降解，适用 于空气治理和除臭。
生物滤池的设计和操作
1
设计和建造
生物滤池的设计应考虑滤料选择、体积计算和水力负荷等因素。建造时应确保结 构稳固和操作方便。
《生物滤池》PPT课件
欢迎阅读《生物滤池》PPT课件！本课件将介绍生物滤池的原理、类型、设 计和应用，并展望其未来的发展前景。
简介
生物滤池是一种用于水处理和污染处理的环境工程技术，通过生物、物理和化学过程，将有害物质转化 为无害物质。
生物滤池的原理
1 工作原理
2 微生物和生态系统作用
生物滤池通过微生物附着生长和代谢的过 程，将有机污染物转化为无机物，达到去 除有机污染的目的。
生物滤池介绍
生物滤池生物滤池是异味处理的主体设备之一。
该设备完全采用生物方法治理废气，不会产生二次污染。
一、处理过程经过预处理后的废气达到合适的pH、温度和湿度后，进入生物滤池。
生物滤池中铺满了填料，在填料上附着有经特殊培养后投放的微生物。
气体由下往上缓慢而均匀地通过填料层，填料上的微生物将废气中的污染物降解成CO2和H2O，经处理后的气体释放到大气中。
在生物滤池底部，设置了排水系统，滤池中多余的水可以排除。
二、设备特点1、生物滤池处理效果非常好，在任何季节都能满足世界各地最严格的环保要求。
2、运行采用全自动控制，非常稳定，易损部件少，系统维护管理工作非常简单，基本可以实现无人管理，工人只需巡视是否有机器发生故障。
3、停工后再使用启动速度快。
停工1至2周后再启动能立即达到很好的处理效果，几小时后就能达到最佳处理效果。
4、生物滤池所使用的专用填料由多种纤维物质和添加剂组成，能长期保证结构疏松，压力损失小，风机运行费用低。
5、微生物能够依靠滤料中的有机质生长，无须另外投加营养剂。
6、生物滤池缓冲容量大，能自动调节浓度高峰使微生物始终正常工作，耐冲击负荷的能力强。
7、生物滤池的池体采用组装式，便于运输和安装，而且在增加处理容量时便于实施，也便于气源分散条件下的分别处理。
生物滤池广泛地应用于烟草、废水处理、污水泵站、食品加工、电镀、冶金、纺织、化工等行业，其处理效果好、管理方便、维护简单、运行费用低，是一种理想的异味处理办法。
其缺点是需要有一定的占地面积。
5.4.10生物滤池生物滤池是异味处理的主体设备之一。
该设备完全采用生物方法治理废气，不会产生二次污染。
经过预处理后的废气达到合适的pH、温度和湿度后，进入生物滤池。
生物滤池中铺满了填料，在填料上附着有经特殊培养后投放的微生物。
气体由下往上缓慢而均匀地通过填料层，填料上的微生物将废气中的污染物降解成CO2和H2O，经处理后的气体释放到大气中。
在生物滤池底部，设置了排水系统，滤池中多余的水可以排除。
生物滤池
生物滤池1、概述；原理：土壤自然净化原理进展：早期滤料为石头，砖块、陶料等。
其掛膜后易堵塞，且负荷低；随着滤料轻质化，滤料可以高架与滤料层变厚，因而可以增加水力负荷，改善气液传质，提高负荷（形成高负荷生物滤池）；也可以通过曝气传质、提高负荷（接触氧化）。
2、普通生物滤池：(现在少见，只需要了解）构造：池体、滤料、布水装置和排水系统(P204 图5-2)。
a、池体、一般深2～2.5m，池壁超高0.5～0.9m(防风),其底部为承托层(排水系统和大块滤料(起支撑、排水以及通水)中部为工作层（掛膜），上部为配水系统，壁可设孔也可不开孔，开孔在冬季有影响。
b、滤料：碎石、卵石、炉渣、焦炭等，总厚度1.5～2.0m,其中工作层1.3-1.8m,粒径20-40mm;承托层0.2m,粒径70-100mm。
这种滤料比表面积较大,且较粗糙,易掛膜,孔隙率一般,利于供氧与传质,且易就地取材,但材料比重大,荷载重,工作层不厚,工作效率不变,占地大。
c、布水装置：固定喷咀式布水系统——即投配池、布水管、喷咀组成。
污水流入投配池是连续的，但布水是间歇式，喷水周期5-8min。
投配池内设虹吸装置(间歇供水，使滤料排水后间歇充氧，生物膜再生)。
排水干管布设在滤池表面下0.5-0.8m，支(竖)管依据喷咀服务半径设置,高出滤料之上0.15-0.2m，竖管上安装喷咀，通过喷咀均匀布水。
d、排水系统：包括渗水装置、汇水沟、总排水沟(或集水槽),见图5-2，汇水沟i=0.01-0.02(横向)、集水槽i=0.05-0.01(纵向－书中出错)。
作用：排放处理后出水，保证间歇阶段的通风(底部h≥0.6m)；汇水沟宽0.15m，间距2.5-4.0m(与布水间距一致)；排水沟内流速＞0.7m/s；渗水装置可以是大块滤料,也可以是图5-4混凝土板,渗水装置排水口面积占滤池总面积的20%以上。
排水系统处于滤床的底部，其作用是收集、排出处理后的废水和保证良好的通风；一般由渗水装置、汇水沟和总排水沟所组成；渗水装置用于支撑滤料，其排水孔隙的总面积应不小于滤池表面积的20%；渗水装置与池底之间的距离一般应在0.4m以上，以利通风，一般在出水区的四周池壁均匀布置进风孔。
乡镇给排水：生物滤池
知识点5：生物滤池参数设计
【例1】 某城镇设计人口60000人，污水量标准250L／(人.d)，排放的BOD5量为30g/(人.d)。镇内有一座工厂，污水量2000m3／d， BOD5值为1000mg／L。混合污水冬季平均温度为150℃，年平均气温100℃。滤料层厚度H=2.0m，采用旋转布水器布水，要求处理后出水BOD5≤30mg／L。
图3 生物滤池的单级运行系统
知识点2：生物滤池的运行方式
多级运行系统见图4。据实验和分析，第一级生物滤池处理效率可达70%，第二级处理效率可达20％，第三、四级的处理效率很低，在5％左右。所以一般取两级。
图4 生物池的多级运行系统
知识点2：生物滤池的运行方式
图5是二级交流运行系统，每一生物滤池可交替作为一级和二级使用，循环往复，使负荷率比一般二级系统提高2～3倍。
4．排水系统 生物滤池的排水系统设在滤池的底部，其作用为排除处理后的污水，保证滤池有良好的通风条件和支撑滤料。排水系统包括渗水装置、集水沟和排水渠等。
知识点3：生物滤池的构造
(二) 高负荷生物滤池的构造 高负荷生物滤池是生物滤池的第二代工艺。它是为解决普通生物滤池在净化功能上和运行中存在的负荷低、易堵塞等问题而开发出来的。
知识点5：生物滤池参数设计
（1）滤料容积可以根据容积负荷计算：（2） 滤池表面积：
（3）用水力负荷校核，水力负荷值应在1～5m3／(m2.d)。
普通生物滤池的优点是处理程度高(一般可达95%以上) ，运行稳定、易于管理，节省能量。
但缺点是负荷率低、占地面积大、处理水量较小、滤池易堵塞 。
(3) 根据容积负荷计算滤料容积V:
式中：Q—原污水日平均流量，m3／d； NV—容积负荷率，gBOD5／(m3滤料·d)；其余符号同前。
典型污水处理设备之生物滤池ppt课件
年平均气温 3~6℃
6.1~10℃ 10℃以上
BOD5容积负荷率 100gBOD5/(m3·d) 170gBOD5/(m3·d) 200gBOD5/(m3·d)
普通生物滤池的设计计算
普通生物滤池的设计计算
课堂练习
某城镇拟采用普通滤池处理小 型城镇生活污水，处理水量为 500m3/d。经预处理后，出水 BOD5浓度为150mg/L，二级处 理后出水有机物浓度要求不大 于15mg/L。试设计计算该普通 生物滤池（包括滤池个数、滤 料有效容积和滤池总高度）。
生物膜法的缺点
1、需要较多的填料和支撑结构，在不少情况 下基建投资超过活性污泥法；
2、出水常常携带较大的脱落的生物膜片，大 量非活性细小悬浮物分散在水中使处理水的澄 清度降低；
3、活性生物量较难控制，在运行方面灵活性 差；
4、载体材料的比表面积小，BOD5容积负荷有 限；
5、采用自然通风供氧，在生物膜内层往往形 成厌氧层，从而缩小了具有净化功能的有效容 积。
积内的生物量可高达活性污泥法的5～20倍，因而生 物膜反应器具有较大的处理能力，净化功能显著提高。 3、剩余污泥少 4、污泥密实，沉降性能好 5、耐冲击负荷（附着于固体介质表面上的微生物对 水量、水质的变化有较强的适应性），能处理低浓度 污水 6、操作简单，运行费用低 7、不易发生污泥膨胀 8、投资费用较大
净化机理：污水与生物膜接触，污水中的有机污染物 作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，微生物 自身得到繁衍增殖，同时污水得到净化。
生物膜法与活性污泥法的区别
生物膜法的类型
生物膜的形成
生物膜的形成
状态良好 的生物膜 是细菌、 真菌、藻 类、原生 动物和后 生动物及 固体杂质 等构成的 生态系统。
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生物滤池 生物转盘 生物接触氧化
生物滤池
生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经较原始 的间歇砂滤池和接触滤池发展起来的人工生物处理技术，已有百余年的历史。
进入生物滤池的污水，通过预处理，去掉原污水中的悬浮物等容易堵塞填 料的污染物，并通过调节使水质均匀，滴状喷洒在生物滤池的块状填料表面上， 污水流经的表面形成生物膜，待生物膜成熟后，微生物摄取流经污水中的有机 物作为营养，污水得到净化。填料上的生物膜不断脱落更新，脱落的生物膜被 污水带走，在二沉池内被沉淀截留，达标出水排走。
生物滤池的设计
有机负荷：指在保证处理水达到要求质量 的前提下，进入单位体积填料的有机物的 量或单位体积填料每天可以去除的有机物 的量，亦称有机容积负荷,单位kgBOD/(m3.d) 。 反应生物滤池的处理能力。
水力负荷：指在保证处理水达到要求质量 的前提下，单位体积填料或单位面积滤池 每天可以处理的污水水量，单位m3/(m3.d)。
——抑制滤池蝇的过渡滋长（主要由于流水与填料间的剪 切力增大所致）；
——减轻散发的臭味：主要原因：（1）回流污水中氧浓 度高，会提高整个系统污水的DO浓度，生物膜能得到充 足的氧，厌氧层所占比例降低，臭味减轻；（2）回流造 成剪切力增大，生物膜更新频繁，生物活性好，厌氧膜相 对停留时间短，臭味减轻。
（4）通风系统 通风形式：自然通风、机械通风 实现方式：塔底有高度为0.4—0.6m的空间，周围留有通风孔，有效面积不小于滤池面积 的7.5％—10％，
得以实现自然通风；采用机械通风时，在滤池上部和下部装设吸气或鼓风风机。 注意事项：采用机械通风时，注意空气在滤池表面的均匀分布，冬季低温时应采取保温措施，以免影响
几个基本概念
1、 回流比 R:：回流水量（QR）与原污水量（Q）之比
R= QR
Q
2、 循环比 F:： 总水量（QT）与原污水量（Q）之比
F= QT =1+R
Q
其中，滤池表面上的总水量（QT）为：QT=Q+QR 3、进水 BOD 设计浓度 SaRSe R
式中：Sa——向滤池喷洒污水的 BOD 浓度值，mg/l； S0——原污水的 BOD 浓度值，mg/l； Se——滤池处理水的 BOD 值，mg/l；
塔顶上缘保护高围0.5m左右。
（2）填料 作用：挂膜，生物滤池的关键构造。 材质：要求质轻，容易挂膜，比表面积大，结构均匀，有利于空气流通与污水的均匀配布，不易堵塞。
我国使用较多的是环氧树脂固化的玻璃布蜂窝填料。
（3）布水装置 驱动形式：多彩用电机驱动的旋转式布水装置。 布水器形式：喷嘴式、穿孔管式、溅水筛板式等。
系统（4），滤池内水回流至初沉池：泥水混合物循环，循环水经过初沉池沉淀，不设 二沉池。
特点：回流水中含生物污泥，有利于生物膜的接种，参与初沉，虽然增大了初沉池的 水力负荷，但该工艺节约了二沉池，有利有弊，应从工程整体综合考虑利弊。
系统（5），滤池出水回流至初沉池：泥水混合物循环，经过初沉池沉淀。 特点：该种工艺系统3的回流工艺相似，有利于生物膜的接种，但会提高初沉池的水
具有代表性的回流工艺流程
系统（1），滤池出水回流至滤池：泥水混合物循环，不经过初沉池沉淀。
特点：回流水中含脱落的生物膜，有利于生物膜的接种，缩短生物膜的更新周
期。
系统（2），二沉池出水回流至滤池：清水循环。 特点：清水循环不参与初沉，减轻初沉的水力负荷，可减少初沉池的容积，减少投
资。
系统（3），二沉出水回流至初沉池：清水循环，循环水经过初沉池沉淀。 特点：循环水参与初沉，加大了初沉的水力负荷，增大工程投资弊端明显。
污水
初沉池
调节池
生物滤池
二沉池 出水
生物滤池工艺流程图
普通生物滤池
又名滴滤池，早期类型。 结构 特点 ：
处理效果好，运行稳 定，管理方面，节能 ；
占地面积大，填料易 于堵塞，产生滤池蝇，散 发臭味，逐渐被淘汰。
普滤池结构
高负荷生物滤池
弥补了普滤池的缺陷
弥补手段： 限制进水BOD值；工艺上采用
力负荷，当综合考虑利弊。
塔式生物滤池
简称滤塔 结构：塔身，填料，布水装置，通风装
置、排水装置。 工艺特点: (1)高负荷率；
(2)滤层内部分层； (3)适用于小规模污水处理，不
宜超过10000m3/d。
塔式生物滤池结构
塔式生物滤池的构造
（1）塔身 作用：围挡填料，支撑填料。 材质及制作方法：钢混浇筑或预制板组装或钢框架结构围塑料板或金属板。 特点：分层建造，每层设格栅，填料荷重分层负担，每层高不大于2.5m。每层设检修口和测温孔观察孔。
回流技术。
高负荷生物滤池出水回流技术的 积极效应
——均化与稳定进水水质：回流的处理出水水质稳定，重 新参与到系统的进水，能减轻系统进水的水质的变化幅度；
——原不回流工艺相比，加大了系统的水力负荷，能提高 污水与生物膜的剪切力，及时地冲刷过厚和老化的生物膜， 加速生物膜更新，抑制厌氧层发育，使生物膜经常保持较 高的生物活性，提高整个系统的净化效率；
净化效果。
塔式生物滤池的工艺特征
1、高负荷率 高水力负荷率：80—200m3/(m2.d)，是一般高负荷生物滤池的2—10倍。 高容积负荷率：1000—2000gBOD5/(m3.d)，较高负荷生物滤池高2—3倍。 优点：高水利负荷率使生物膜能得到强烈的水力冲刷，加速了生物膜的
脱落，同时高容积负荷率又能使生物膜生长迅速，短期内弥补脱落的 生物膜，这样，就自然的保持了塔式生物滤池内的生物膜较好的活性， 保证了对污水的净化效率。 缺点：由于塔式生物滤池具有较高的容积负荷和水力负荷，不可避免地 会出现生物膜生长过速，填料容易堵塞的现象。 解决办法：降低进水浓度或采用回流稀释措施。 2、滤层内部分层 原因：塔身有足够的高度，污水从上淋下的过程，沿途生物膜对水中有 机污染物的降解使污水在不同的塔身高度上存在呈递减方式的浓度梯 度，适合不同浓度的微生物会在不同塔身高度生长，这样，就形成了 滤层内部生物相分层现象。 优势：生物相分层分布，有助于滤塔能承受较大的耐冲击负荷能力，系 统出水稳定。