生物流化床
生物流化床
MBFB核心
美国西雅图环境科技公司研发的涤饵DECLEAN无机陶瓷膜系统，是在普通陶瓷膜研究的基础上，通过高科技 改造，减少膜污染，大大提高膜通量，有效克服了无机陶瓷膜在水处理中应用的两个最大障碍（价格昂贵、膜通 量小），使无机陶瓷膜应用于水处理成为可能。
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5、PAC的生物再生作用，活性炭表面生物膜对吸附的有机物具有氧化分解作用，可通过生物降解恢复活性炭 吸附能力，实现PAC的生物再生，在MBFB系统中，高强度的三相传质、混合、紊流、剪切和活性炭颗粒之间的摩 擦作
MBFB特点
1、活性炭粉长期使用，勿需更换或再生； 2、三相传质混合，反应效率高； 3、载体不流失； 4、载体流化性能好； 5、氧的转移效率高； 6、污染物高度富集，生物量大； 7、对微污染水处理效果好。
原理
先将对废水中主要污染物有降解作用的微生物，通过一定的方式固定在一定粒度的载体（如砂、玻璃珠、活 性炭等）上；空气和待处理的废水从反应器底部同向进入，通过控制气、液两相的流速，使流化床反应器内载有 生物体的载体呈流化状态；废水中的污染物与生长在载体上的微生物接触反应，从而将其从废水中降解、去除。 在反应器顶部，通过分离装置实现三相分离，澄清的废水从溢流槽排出 。
生物B特点
目录
02 原理 04 MBFB机理 06 MBFB核心
生物流化床是以砂、活性炭、焦炭一类的较小的惰性颗粒为载体充填在床内，载体表面被生物膜覆着，污水 以一定流速从下向上流动，使载体颗粒处于流化状态。废水自下向上流过砂床使载体层呈流动状态，从而在单位 时间加大生物膜同废水的接触面积和充分供氧，并利用填料沸腾状态强化废水生物处理过程的构筑物。构筑物中 填料的表面积超过3300m2/m3填料，填料上生长的生物膜很少脱落，可省去二次沉淀池。床中混合液悬浮固体浓 度达8000-mg/L，氧的利用率超过90%，根据半生产性试验结果，当空床停留时间为16-45分钟时BOD和氮的去除 率均大于90%，此时填料粒径为1mm，膨胀率为100%，BOD负荷16.6kg(BOD5)/( m3·d)。生物流化床工艺效率高、 占地少、投资省，在美、日等国已用于污水硝化、脱氮等深度处理和污水二级处理及其他含酚、制药等工业废水 处理。
生物流化床
好氧生物流化床适用范围
适用于各种可生化降解的有机废水处理， 主要用于去除中、低浓度的有机碳化合物， 以及好氧硝化去除NH3－N，对各类生活污 水及工业废水均有良好的处理效果。
应用好氧生物流化床处理废水的效果
好氧生物流化床已用于多种工业废水及城市污水 的处理，并且取得了良好的效果。
❖厌氧生物流化床
厌氧生物流化床的适用范围
厌氧生物流化床既适于高浓度的有机废水，又适 于中、低浓度的有机废水处理，它的有机容积负荷 （以BOD5计）可达2－10kg/(m3.d)，由于所需氮磷 营养较少，尤适于处理氮磷缺乏的工业废水。处理 的工业废水包括含酚废水、α-萘磺酸废水、鱼类加 工废水、炼油污水、乳糖废水、屠宰场废水、煤气 化废水等，处理的城市污水包括家庭废水、粪便废 水、市政污水、厨房废水等。
2.加强高效优良菌种的筛选：既包括广普高效 菌种的筛选，又要重视专一菌种的选择，发挥其特 殊降解功能，利用遗传工程获得优良菌种。
3.生物流化床新设备的开发应注意的事项：优 化设计，降低成本，并加强工业化连续处理废水的 自动化成分。
好氧生物流化床是以微粒状填料如砂、焦炭、活 性炭、玻璃珠、多孔球等作为微生物载体，以一定 流速将空气或纯氧通人床内，使载体处于流化状态， 通过载体表面上不断生长的生物膜吸附、氧化 并分 解废水中的有机物，从而达到对废水中污染物的去 除。
好氧生物流化床按床内气、液、固三相的混合程 度的不同，以及供氧方式及床体结构，脱膜方式等 的差别可分为两相生物流化床和三相生物流化床。
应用厌氧生物流化床法处理废水的效果
厌氧生物流化床处理废水的研究与应用实例迄今 为止已比较广泛，而且已发挥了显著优势。
为使生物流化床发展成为高效、低耗、连 续处理大量废水的新型反应器，国内外又研 究开发了一些新型生物流化床反应器。
养殖水环境工程学实验课件生物流化床
目 录
• 生物流化床概述 • 生物流化床的原理与技术 • 生物流化床的实验操作 • 生物流化床的案例分析 • 生物流化床的未来发展与挑战
生物流化床概述
01
定义与特点
定义
生物流化床是一种高效、低耗的废水处理技术，通过在流化床中填充生物填料， 使微生物在填料表面生长形成生物膜，实现对废水中污染物的降解。
案例三：某科研机构的生物流化床研究项目
研究目的
深入探究生物流化床在养殖水环境工程中的原理 和应用效果，为实际工程提供理论支持。
研究成果
该科研机构成功研发出新型生物流化床填料，提 高了生物膜的生长速率和污染物的降解效率；同 时，研究还发现了生物流化床在应对不同水质条 件下的优化运行策略。
研究方法
通过实验模拟、数值模拟和实际应用相结合的方 式，全面评估生物流化床的性能。
案例二：某污水处理厂的生物流化床处理工艺
污水处理类型
生活污水和工业废水
生物流化床设计
采用活性污泥法与生物膜法相结合的处理工艺，通过生物 流化床实现高效脱氮除磷。
处理效果
生物流化床能够显著提高污水处理效率，降低出水的总氮 、总磷等污染物指标，满足国家排放标准。
社会效益
该污水处理厂的生物流化床处理工艺有效改善了周边水环 境质量，减少了水体富营养化现象，为当地居民提供了良 好的生活环境。
未来展望
未来生物流化床技术将朝着高效、 低耗、环保的方向发展，同时与其 他废水处理技术的结合也将成为研 究热点。
生物流化床的原理与
02
技术
生物流化床的原理
01
生物流化床是一种利用生物技术处理废水的高效水处理设备，其原理基于微生 物在流化床中的生长和代谢，通过微生物的作用将废水中的有机物转化为无害 的物质，从而达到净化水质的目的。
生物流化床
生物流化床的优缺点
• 生物流化床的优点： 1、有机物容积负荷高，抗冲击负荷能
力强。 2、微生物活性强，处理效率高。 3、占地少，投资省。
• 生物流化床的缺点： 1、设备的磨损比固定床严重，载体颗
粒在流动过程中会磨损变小。 2、设计时还存在着生产放大方面的问
生物流化床设计注意点
• 1.生物流化床的设计意图不同，所处理废水 的侧重点也不同，只有针对性的选用适宜的 反应器，才能达到良好的处理效果。
该图反应的是无量纲 进水浓度ρi ／ Ks的 值为100的条件下， g1函数所反映的残余 函数率ρe ／ρi对无 量纲停留时间倒数Q ／Vμmax的变化关 系。
该图反应的是无量纲 生物量浓度ρbLas／ YKs的值为100的条件 下，g1函数所反映的 残余函数率ρe ／ρi对 无量纲停留时间倒数 Q ／Vμmax的变化 关系。
50 100 50 100
空床时水 的上升速 度 （m／h）
优缺点
2.95 6.90 84.26 160.50
吸附性强 挂膜容易
易碎
比表面积大 吸附能力强
易饱和
50
56
强度大
价格低
100
77
易饱和
50
53
吸附能力强
性质稳定
100
62
价格偏高
50
21.60 机械强度高
使用周期长
100
40
吸附能力弱
生物流化床的一些参数
D 。去除每kgBOD5所需要的氧量（kgO2／ kgBOD5）。 Q 污水水量，m3 ／d。
以空气为氧源，往往需要采用较大的回流比，动力消耗较大，回流比r 值确定后还应观察在此流速条件下生物载体是否流化。
三相生物流化床原理
三相生物流化床原理三相生物流化床是一种有效的生物处理技术，广泛应用于废水处理、有机废物处理和气体处理等领域。
它利用微生物附着在高表面积的物质上，通过气体、液体和固体的三相流动来实现有机物质的降解和废物的去除。
三相生物流化床的原理可以简单描述为：废水或废物通过传送装置进入生物流化床，其中嵌入了高表面积的填料颗粒。
同时，通过气体进料装置，将气体通过流化床底部向上输送。
在流化床中微生物附着在填料表面，并与废水或废物中的有机物质发生反应。
这种反应是在气液固三相交互作用下进行的。
首先，废水中的有机物质与流化床中的微生物发生生物降解反应。
这些微生物可以是厌氧或好氧微生物，取决于废物的性质。
在降解过程中，微生物通过吸附、吸引和吸收等方式将有机物质转化为无机物质。
其次，气体的注入提供了供氧源。
例如，在废水处理中，通过空气或氧气的注入，氧气被微生物利用来促进废物的降解。
气体还帮助维持流化床填料的悬浮状态，保持适宜的反应条件。
最后，固体颗粒的运动确保了废物与微生物的充分接触。
流化床中的颗粒随气体流动而上升或下降，与废物中的有机物质反应后，再次进入反应区域。
这种颗粒的流动转移了废物和微生物，从而确保了反应的均匀和高效。
总体而言，三相生物流化床与传统的废物处理技术相比具有诸多优势。
首先，它可以提供更大的降解表面积，从而加速废物的降解速度。
其次，通过流化床的流动性质，可以实现废物和微生物的快速混合，进一步提高降解效率。
此外，三相生物流化床还具有较高的操作灵活性，可以适应不同负荷和废物特性的处理需求。
综上所述，三相生物流化床是一种创新的生物处理技术，通过气液固三相流动环境下微生物的附着和反应，实现废物降解和去除有机物质。
它的广泛应用有助于提高废物处理的效率和质量，推动环境保护和可持续发展。
科技成果——生物流化床技术
科技成果——生物流化床技术适用范围适用于高浓度、难降解有机废水的处理。
成果简介废水的流化床生物处理是继流化床技术在化工领域广泛应用之后发展起来的。
生物流化床技术是使废水通过流态化并附着生长有生物膜的颗粒床，使废水中的基质在床内同均匀分散的生物膜相接触而获得降解去除。
生物流化床是一种生物强化处理技术，使得它在微生物浓度、传质条件、生化反应速率等方面较同类技术优异。
无特定条件限制，与上下游技术的匹配性好。
技术效果（1）生物流化床中小粒径的载体提供了微生物附栖生长的巨大比表面积，使得反应器内能维持较活性污泥法系统高得多的微生物浓度，从而使反应器的容积提高到10kg/（m3·d）以上。
（2）生物就能化床的流态化操作无论是氧化还是基质的传递速率均较固定床和活性污泥系统有明显的提高。
在高浓度难降解有机废水的处理方面尤能体现其独特的优势。
（3）反应器体系中维持高于普通生物处理工艺的5-10倍的生物量。
（4）与活性污泥法工艺相比，生物流化床工艺具有较强的抗冲击负荷能力，而且不存在污泥膨胀的问题。
（5）反应器运行过程中带出体系的微生物较少，反应器内不会因为生物量的累积而引起体系的阻塞。
运营成本（1）建设成本一次性投入费用：视处理水量大小，较同类技术一次性投入低。
（2）吨水处理费用与同类技术相比，吨水处理费用低廉。
（3）后期无需维护应用情况（1）内蒙古美方煤焦化有限公司240万吨焦炭酚氰废水处理系统，2016年投入运行。
（2）山东巨铭能源有限公司100万吨焦炭炭酚氰废水处理系统，2017年投入运行。
（3）山东铁雄冶金科技有限公司300万吨焦炭酚氰废水处理系统，2017年投入运行。
（4）广东韶钢180万吨焦炭酚氰废水处理系统，2010年投入运行。
以上用户运行效果良好，出水水质均达到间排标准。
市场前景生物流化床技术在多家焦化、印染、造纸等厂家应用非常成功，该技术受限因素少，与上下游技术的匹配性好，市场容量大，目前在同类技术中占有率低，故而具有非常广阔的推广前景。
一、生物流化床工艺优缺点
一、生物流化床工艺优缺点生物流化床技术起始于20世纪70年代初，是一种新型的生物膜法工艺，生物流化床将普通的活性污泥法和生物膜法的优点有机结合在一起，并引入化工领域的流化技术处理有机废水。
生物流化床是以微粒状填料如砂、活性炭、焦炭、多孔球等作为微生物载体，将空气（或氧气）、废水同时泵入反应器，使载体处于流化状态，反应器内固、液、气充分传质、混合，污水充氧和载体流化同时进行，通过载体表面上不断生长的生物膜吸附、氧化并分解废水中的有机物，颗粒之间剧烈碰撞，生物膜表面不断更新，微生物始终处于生长旺盛阶段，高效地对废水中污染物进行生物降解。
容积负荷高，占地面积小由于BFB采用颗粒、甚至粉末填料，比表面积大，故流化床内能维持极高的微生物量（40-50g/l）；由于生物膜表面不断更新，微生物始终处于高活性状态，加之良好的传质条件，废水中的基质在反应器中与均匀分散的生物膜充分接触而被快速降解去除。
BFB容积负荷可高达6-10kgBOD/m3.d，是一般活性污泥法高10～20倍。
耐冲击负荷能力强，能适应各种污水在BFB中，污水和填料之间充分循环流动、传质混合，使反应器具有极大的稀释扩散能力，废水进入反应器后被迅速地混合和稀释；BFB生物膜更新速度快，使其保持着良好的生物活性，废水中的基质在反应器中与均匀分散的生物膜充分接触而被迅速降解而被稀释，从而对负荷突然变化的影响起到缓冲作用；微生物主要以生物膜形式存在，对原水中毒性物质抵抗能力强，从而使系统具有很强的抗冲击复合能力，当出现冲击负荷时，COD去除率开始可能会下降，但很快就恢复正常，通常情况下不需要设调节池。
氧传质效率高：氧是一种难溶性气体，其从气相向液相转移过程中，传质阻力主要来自于液膜，液膜厚度是氧向水相转移的主要限制因素，BFB通过填料对气体切割，大气泡被切割成无数的小气泡或微小气泡，增加接触比表面积，延长气体在水相停留时间，明显压缩液膜和气膜厚度，大大提高氧船只效率；和普通接触氧化生物膜相比，BFB载体表面的生物膜较薄，有利于氧气和有机物等的传质，提高氧利用率；和活性污泥法相比，载体的投加降低反应器悬浮污泥浓度和粘度，使系统氧转化效率提高。
生物流化床的工作原理
生物流化床的工作原理
生物流化床是一种常用于环境保护领域的生物处理技术，其工作原理是通过微
生物的附着和生长来降解有机废物。
生物流化床以其高效、低能耗的特点被广泛应用于废水处理、废气处理和固体废物降解等领域。
生物流化床的工作原理基于微生物的活性和生物附着。
床内充满了与废物相同
大小或稍大的生物颗粒物或其他支撑物质，微生物在此表面生长并附着。
当有机废物通过床层时，微生物利用其附着在支撑物上的酶来将废物降解成无害的产物，如二氧化碳和水。
生物流化床的实现依赖于流化床的工作原理。
流化床是将固体颗粒物与气流共
同悬浮在气体或液体介质中的一种技术。
在生物流化床中，介质和微生物的颗粒物随着流体的运动而流动，并不断与废物接触，从而促进了废物的降解过程。
在生物流化床中，关键参数包括溶解氧浓度、温度、pH值和床层混合等。
适
宜的环境条件可以保证微生物的生长和废物的有效降解。
此外，床层颗粒物的大小和密度也对流化床的工作效果产生影响，适当选择合适的颗粒物可以提高废物与微生物的接触频率，增强废物的降解效果。
生物流化床通过微生物的附着和生长实现废物降解，具有高效、低能耗等优点。
在环境保护领域，它被广泛应用于废水处理、废气处理和固体废物降解等方面，为改善环境质量做出了重要贡献。
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生物流化床
定义：生物流化床是指为提高生物膜法的处理效率，以砂（或无烟煤、活性炭等）作填料并作为生物膜载体，废水自下向上流过砂床使载体层呈流动状态，从而在单位时间加大生物膜同废水的接触面积和充分供氧，并利用填料沸腾状态强化废水生物处理过程的构筑物。
优点：生物流化床与其他的生物反应器相比具有下列优点：1.单位体积内的生物量大。
2.强化了物质的作用，加速了有机物从污水中向微生物细胞的传递过程。
3.不会因为生物量的累积而引起体系阻塞。
4.BOD容积负荷高，处理效果好。
5.占地面积少，投资省。
因此生物流化床有理想的高效率，低成本和装置小型化的废水处理设备，在城市污水处理和工业废水领域有广泛的应用前景。
应用：膜生物流化床工艺（ＭＢＦＢ）以生物流化床为基础，以粉末活性炭为载体，结合膜生物反应器工艺的固液分离技术，使反应器集活性炭的物理吸附、微生物降解和膜的高效分离作用为一体，使水体中难以降解的小分子有机物与在曝气条件下处于流化状态的活性炭粉末进行充分地传质、混合，被吸附、富集在活性炭表面，使活性炭表面形成局部污染物浓缩区域；粉末活性炭同时也为微生物繁殖提供了特殊的表面，其多孔的表面吸附了大量微生物菌群，特别是以目标污染物为代谢底物的微生物菌群；同时，粉末活性碳对水体中溶解氧有很强的吸附能力，在高溶解氧条件下，微生物对富集在活性炭表面小分子有机物进行氧化分解，然后利用陶瓷膜分离系统将水和吸附了有机物的粉末活性炭等悬浮颗粒分开，通过错流过滤，进一步净化污水，使其达到中水回用标准。