水污染控制工程中国地质大学污水的好氧生物处理生物膜法学习教案.pptx

会计学 1水污染控制工程中国地质大学污水的好氧生物(shngw)处理生物(shngw)膜法第一页，共31 页。2023 年5 月26 日 2污水 污水出水典型典型(di(dinxng)nxng)生物膜法流程生物膜法流程格栅沉砂池初沉池生物膜处理单元 二沉池第2 页/共31 页第二页，共31 页。2023 年5 月26 日 3TricklingFilter第一节 第一节 生物 生物(shngw)(shngw)滤池 滤池普通(ptng)生物滤池塔式生物(shngw)滤池第3 页/共31 页第三页，共31 页。2023 年5 月26 日 41）滤料滤料是生物(shngw)生长栖息的场所2）池体一、生物 一、生物(shngw)(shngw)滤池的构造 滤池的构造滤床、布水(b shu)设备、排水系统1、滤床理想滤料应具有的条件是：a.具有较高的比表面积，表面宜于生物膜附着b.孔隙率要高、孔隙尺寸较大c.物理化学性质稳定，对微生物的增殖无危害作用d.价格低廉第4 页/共31 页第四页，共31 页。2023 年5 月26 日 5滤料 滤料A.碎石(sush)比表面积 65-100m2/m3，孔隙率 45 50%，容重大B.塑料 比表面积 100-350m2/m3，孔隙率 80 95%，容重小滤料粒径大小与滤床工作情况滤床高度：受滤料密度限制 石质：1 2.5m 塑料：7m第5 页/共31 页第五页，共31 页。2023 年5 月26 日 62 2、布水、布水(b(b shu shu)设备 设备向滤池表面均匀(jnyn)撒布污水移动式和固定式喷嘴移动式布水系统(xtng)布水比较均匀，淋水周期短，水力冲刷作用强 水头0.6-1.5m固定式喷嘴布水系统虹吸装置供水，间断布水，所以布水不均匀水头约2m第6 页/共31 页第六页，共31 页。2023 年5 月26 日 733、排水系统、排水系统排水保证通风(tngfng)支撑滤料第7 页/共31 页第七页，共31 页。2023 年5 月26 日 8污水(wshu)量1000m3/d 的小城镇污水(wshu)或有机性工业废水优点：处理效果好，BOD5 去除率可达90%，出水BOD5 在25mg/L 以下。运行稳定缺点(qudin)：1）占地面积大，处理量小2）滤料易堵塞3）环境卫生差（滤池蝇、喷嘴散发臭味）1、普通(ptng)生物滤池二、生物滤池的流程 二、生物滤池的流程第8 页/共31 页第八页，共31 页。2023 年5 月26 日 9特征：A）有机负荷高，水量负荷高 普通：有机负荷 100200gBOD5/(m3 滤料 天)高负荷：普通的 5 8 倍（但BOD5 200mg/L）B）利用处理水回流加大水力负荷。优点：均化和稳定水质；加速生物膜更新；净化环境 缺点(qudin)：导致难降解有机物累积，降低效率2 2、高负荷生物、高负荷生物(shngw)(shngw)滤池 滤池第9 页/共31 页第九页，共31 页。2023 年5 月26 日 10a 为单级直流系统，多用于低负荷生物滤池b、c、d 为单级回流系统，多用于高负荷生物滤池生物滤池系统(xtng)基本上由初沉池、生物滤池、二次沉淀池组合而成，其组合型式有单级运行系统(xtng)和多级运行系统(xtng)3 3、生物、生物(shngw)(shngw)滤池的流程 滤池的流程d 不设二次沉淀池，滤池出水回流到初沉池前，加强(jiqing)初沉池生物絮凝作用，促进沉淀效果b 的处理水回流至生物滤池前，用以加强表面负荷c 生物滤池出水直接回到生物滤池前，可加大表面负菏，又利用生物接种，促进生物膜更新第10 页/共31 页第十页，共31 页。2023 年5 月26 日 11多级运行 多级运行(ynxng)(ynxng)系统 系统第11 页/共31 页第十一页，共31 页。2023 年5 月26 日 12交替 交替(jiot)(jiot)式二级生物滤池 式二级生物滤池第12 页/共31 页第十二页，共31 页。2023 年5 月26 日 13塔式生物 塔式生物(shngw)(shngw)滤池 滤池塔式生物滤池一般(ybn)是单级的，可以是多级进水。在国内，塔式生物滤池已被较好地用于工业有机废水的处理第13 页/共31 页第十三页，共31 页。2023 年5 月26 日 141）生物膜由好氧和厌氧两层组成。好氧层厚度为 2mm 左右，是主要的降解区。2）生物膜内部、生物膜与水层之间、流动(lidng)水层与附着水层之间都存在着传质作用。(氧、有机物、产物)3）生物膜处在不断的生长、不断的脱落过程中滤料 生物膜厌氧 好 氧附着(fzhu)水层 流动(lidng)水层空气1、生物滤池的工作挂膜与生物膜工况三、生物滤池的机理 三、生物滤池的机理第14 页/共31 页第十四页，共31 页。2023 年5 月26 日 151）种类多样2）食物链比较长污泥量少3）能够存活世代时间比较长的微生物 具 有 一 定 的 硝 化(xiohu)和 反 硝 化(xiohu)脱氮功能4）分段运行与优占种属 有利于降解生物膜微生物特征生物膜微生物特征(tzhng)(tzhng)第15 页/共31 页第十五页，共31 页。2023 年5 月26 日 161）滤池高度 滤床的上层(shngcng)与下层相比，生物膜量、生物种类和去除有机物种类及速率不同。微生物类别(libi)生物膜量 有机物去除速率 总去除率2 2、影响、影响(y(y ngxi ngxi ng)ng)生物滤池的性能的主要因素 生物滤池的性能的主要因素第16 页/共31 页第十六页，共31 页。2023 年5 月26 日 17负荷率影响(yngxing)处理效率水力负荷单位面积的滤池或者单位体积的滤料每天处理(chl)的废水量，分别称为22）负荷）负荷(fh)(fh)率率太小：不能使滤池里的水将滤料包起来，不能保证对生物膜的冲刷作用。太大：流量大，停留时间短，净化效果差容积负荷率 q V：m 3(废水)/m 3(滤料)d表面负荷率 q F（滤率）：m 3(废水)/m 2(滤池)d第17 页/共31 页第十七页，共31 页。2023 年5 月26 日 18BODBOD负荷负荷(fh)(fh)（NN）单位(dnwi)时间供给单位(dnwi)体积滤料的 BOD 量kg(BOD5)m3(滤料)d水力负荷、BOD 负荷和处理效率(xiol)是全面衡量生物滤池工作性能的三个重要指标进水浓度S0和处理效率一定时，则qV与N 成正比。滤料允许承受的BOD 负荷愈大，单位体积滤料所能处理的废水量也愈多。出水浓度Se和体积负荷qV一定时，净化效率与BOD 负荷有关。滤料允许承受的BOD 负荷高时，既能增大处理水量，又能提高净化效率。由此可知，BOD 负荷是生物滤池中起决定性的工作指标。第18 页/共31 页第十八页，共31 页。2023 年5 月26 日 19污水(wshu)回流与回流比采用回流的优点：(1)增大水力负荷、促进生物膜的脱落、防止堵塞；(2)废水被稀释，降低了基质浓度；(3)可向生物滤池连续接种，促进生物膜的生长；(4)提高进水的溶解氧；(5)由于进水量增加，有可能采用水力旋转布水器；(6)防止滤池滋生蚊蝇。缺点：缩短废水在滤池中的停留时间；洒水量大，将降低生物膜吸附有机物的速度(sd)；回流水中难降解的物质会产生积累，以及冬天使池中水温降低等。3 3）回流）回流(hu li)(hu li)第19 页/共31 页第十九页，共31 页。2023 年5 月26 日 204 4）供氧）供氧夏冬通常采用(ciyng)自然通风方式供氧，特殊情况下也可以采用(ciyng)机械通风方式供氧影响(yngxing)滤池通风的因素A 温度差B 滤池高度C滤池的气流(qli)阻力废水有机物浓度较高时，供氧条件可能成为影响生物滤池工作的主要因素。当有机物浓度COD 大于400 500mg L 时，生物滤池供氧不足，生物好氧层厚度较小，故一般认为进水COD 应小于400mg L，否则宜采用回流方法降低有机物浓度以保证供氧充足第20 页/共31 页第二十页，共31 页。2023 年5 月26 日 211、计算公式(h)四、生物四、生物(shngw)(shngw)滤池的计算滤池的计算污水(wshu)经过滤池时，浓度的下降率无回流则可直接(zhji)计算有回流时考虑回流影响第21 页/共31 页第二十一页，共31 页。2023 年5 月26 日 22内容：滤池类型和流程选择(xunz)；滤池个数和滤床尺寸；二沉池设计；布水设备计算1、滤池类型(lixng)的选择（高负荷或低负荷）2、流程选择A 初沉池 悬浮质多应设立B 滤池级数C 回流 有机浓度高；水量(shulin)小；对生物有抑制作用的污染物五、生物滤池系统的功能设计 五、生物滤池系统的功能设计第22 页/共31 页第二十二页，共31 页。2023 年5 月26 日 23内容：滤料容积 V；滤池高度 H；滤池表面(biomin)面积A工艺(gngy)计算方法：负荷率法常用(chnyn)的负荷率：BOD 容积负荷率 N：gBOD5/(m3 滤料 天)BOD 面积负荷率 NA：gBOD5/(m2 滤料 天)水力负荷率 Nq：m3/(m2 天)3 3、滤池个数和滤床尺寸、滤池个数和滤床尺寸第23 页/共31 页第二十三页，共31 页。2023 年5 月26 日 24A 原污水的流量 Q 和BOD5 浓度 S0B 回流稀释(xsh)后的污水 BOD5 浓度 S 和回流稀释(xsh)倍数r。C 工艺计算以N 为例：滤料容积(rngj)V：计算计算(j sun)(j sun)过程过程对于低负荷生物滤池和高负荷生物滤池，可先根据常用的滤料层高度 H 来计算面积 A。但是，较适宜的 H 和A 值必须在核算表面负荷后才能确定。滤池表面面积 A：第24 页/共31 页第二十四页，共31 页。2023 年5 月26 日 25 滤池的实际表面负荷为 qF Q A应与试验数据(shj)或经验数据(shj)的表面负荷 qF 相等。如qF qF，应通过减小池深 H 和增大表面积 A 的办法来减小 qF 值。若qF qF，表明实际的表面负荷满足不了冲刷生物膜的要求，应适当增加滤料厚度，或采用回流出水的办法来加大表面负荷D D 核算表面核算表面(bi(biomin)omin)负荷负荷第25 页/共31 页第二十五页，共31 页。2023 年5 月26 日 26内容(nirng)：A 布水横管数：Q 小，2 根；Q大，4 根B 布水横管管径D1：（按V 1m/s）4 4、回转式布水器、回转式布水器(shu(shu q)q)的计算 的计算第26 页/共31 页第二十六页，共31 页。2023 年5 月26 日 27C 布水器(shuq)的直径D2：D=D 池200mmD 每根横管上的孔数m，孔距ri，孔径dd=1015mmE 转速(zhuns)n第27 页/共31 页第二十七页，共31 页。2023 年5 月26 日 28实例(shl)：滤池的工艺计算高负荷生物滤池：城市：人口 N 75000 人，排水标准 q 100L/人日，BOD5 排出L1=20g/人日工厂：废水量 Q1 2500m3/d，BOD5 浓度L2 520mg/L两者一起进入污水处理系统，利用高负荷生物滤池处理设定：填料层 H 2.0m，出水BOD5 25mg/L 混合(hnh)污水冬季平均温度 14 度，当地年均气温 8 度 混合(hnh)污水Kz 1.60第28 页/共31 页第二十八页，共31 页。2023 年5 月26 日 29一般污水：挂膜特殊污染物（工业废水）：驯化-挂膜1、从其他已运行处理厂取活性污泥或生物膜碎屑2、用其他水掺入、代替(dit)。运行到出现生物膜六、生物 六、生物(shngw)(shngw)滤池的运行与经验 滤池的运行与经验第29 页/共31 页第二十九页，共31 页。2023 年5 月26 日 30普通生物滤池 高负荷生物滤池 塔式生物滤池表面负荷(m3/m2.d)0.9 3.7 9 36(包括回流)16 97(不包括回流)BOD5负荷(kg/m3.d)0.11 0.37 0.37 1.084 高达4.8深度(m)1.8 3.0 0.9 2.4 8 12 或更高回流比 无 1 4 回流比较大滤料 多用碎石等 多用塑料滤料 塑料滤料比表面积(m2/m3)43 65 43 65 82 115孔隙率(%)45 60 45 60 93 95蝇 多 很少 很少生物膜脱落情况 间歇 连续 连续运行要求 简单 需要一定技术 需要一定技术投配时间的间歇 不超过5min 一般连续投配 连续投配剩余污泥 黑色、高度氧化 棕色、未充分氧化 棕色、未充分氧化处理出水 高度硝化,BOD520mg/l未充分硝化,BOD530mg/l未充分硝化,BOD530mg/lBOD5去除率(%)85 95 75 85 65 85第30 页/共31 页第三十页，共31 页。2023 年5 月26 日 罗朝晖(zhohu)31感谢您的观看(gunkn)！第31 页/共31 页第三十一页，共31 页。