水质工程学_第十四章_生物膜法.doc

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1、第十四章 生物膜法一、选择题）的材料，一般1、生物滤池的填料应采用高强、耐腐蚀、颗粒匀称、（宜采用碎石、炉渣或塑料制品。A 、密度大B、密度小C、耐磨D、比表面积大2、生物滤池的构造应使全部填料能获得良好的通风，其底部空间的高度不应小于（A 、0.3）m。B、0.6C、1.0D、1.33、生物滤池的布水设备应使污水能（ ）在整个滤池表面上。布水设备可采用活动布水器，也可以采用固定布水器。A 、集中分布B、不集中分布C、不均匀分布D、均匀分布4、低负荷生物滤池的设计当采用碎石类填料时，应符合下列要求：处理城市污水时，在正常气温条件下，表面水力负荷以滤池面积计，宜为（m3/m2d。A 、13B、3

2、5C、58D、810）5、塔式生物滤池的设计，应符合下列要求。填料应采用塑料制品，滤层总厚度应由实验或参照相似污水的实际运行资料确定，一般宜为（A 、24B、46C、68）m。D、8126、塔式生物滤池的设计，应符合下列要求。填料应采用塑料制品，滤层应分层，每层厚度一般不宜大于（ ）米，并应便于安装和养护。A 、2B、2.5C、3.5D、4）、比表面积大以7、生物转盘的盘体应轻质、高强、防腐化、防老化、（及方便安装、养护和运输。A 、不易于反洗B、易于反洗C、易于挂膜D、不易于挂膜8、生物转盘应分为（ ）段布置。A 、14B、12C、24D、46二、填空题：1、生物膜的载体材料可分为2、影响生

3、物滤池性能的主要因素是3、普通生物滤池由4、生物转盘由、和、及、和两类载体。、和等四部分组成。组成。及四种。5、常见的生物滤池主要有6、高负荷生物滤池BOD容积负荷一般为荷生物滤池的BOD5值必须低于mg/l。kg（BOD）/m3d。进入高负7、生物接触氧化池的填料应分层，每层厚度由填料的品种确定，一般不宜超过m。mm，转轴高于水面cm。8、生物转盘盘片间距标准值是9、生物转盘生物膜上的微生物食物链动力消耗。，接触反应槽不需曝气，因此10、生物接触氧化池在形式上，按曝气装置的位置，分为式。11、生物流化床按照使载体的动力来源不同可分为化床和流化床三种类型。和。式与流化床、流12、请列举两种新型

4、生物膜反应器三、名词解释：微生物的比增长速率曝气生物滤池生物接触氧化生物流化床四、问答题1、图示生物膜的构造，并说明生物膜的净化过程？2、选择生物膜载体的基本原则?3、生物膜法的工艺特征？4、生物膜的增长可分为那几个阶段？5、普通生物滤池的优缺点？6、图示一种高负荷生物滤池的系统流程？7、曝气生物滤池工艺的主要特点？8、生物转盘的净化机理？9、生物流化床的优缺点？10、生物膜法运行中应注意的问题？11、试述与活性污泥法相比，生物膜法的特点体现在那些方面？（哈工大）五、计算题1、已知某城镇面积为 200 公顷，人口密度为 400 人/公顷，排水定额为100L/capd，生活污水BOD5为 150

5、mg/l，另有一座工厂，污水量为 2000m3/d，其BOD5为 2200mg/l。拟混合采用回流式生物滤池进行处理，处理后出水的BOD5要求达到 30mg/l，当滤池进水BOD5为 300 mg/l时，滤池的回流比是多少？2、某城镇设计人口 30000 人，排水量标准为 120L/（人d），BOD5按40g/ 人 计，（d） 拟采用高负荷生物滤池处理污水，处理后出水BOD530 mg/l，系数a=4.4，滤池水力负荷为 20 m3/（m2d），计算滤池面积。3、已知某城镇人口 80000 人，排水量定额为 100L/人d，BOD5为 20g/人d。设有一座工厂，污水量为 2000m3/d，其

6、BOD5为 600mg/l。拟混合后采用高负荷生物滤池进行处理，处理后出水BOD 5 要求达到 30mg/l（设回流稀释后滤池进水BOD 5 为 170mg/l，生物滤池有机负荷率为 800g（BOD5）/m3d），试计算生物滤池的总体积。设池深为 2.2m,用滤率校核。第十四章 生物膜法 习题答案一、选择题DBDAD BCC二、填空题：1、无机有机负荷回流 供氧2、滤池高度3、 池体 滤料 布水装置 排水系统4、盘片 接触反应槽 转轴 驱动装置5、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6、0.5-2.57、1.58、309、长10-25低20010、分流 直流11、液流动力

7、气流动力 机械搅拌12、移动床生物膜反应器 微孔膜生物反应器 复合式生物膜反应器三、名词解释：微生物的比增长速率微生物比增长速率是描述生物膜增长繁殖特征的最常用参数之一，它反应了微生物增长的活性。微生物比增长速率的定义为：=式中dx / dt XX微生物浓度，质量体积-1； 微生物比增长速率，时间-1。生物转盘容积面积比（G）G 值是接触氧化槽的实际容积 V（M3）与转盘盘片全部表面积 A（M2）之比值。曝气生物滤池曝气生物滤池是集生物降解、固定分离于一体的污水处理工艺，是生物接触氧化工艺与过滤工艺的有机结合。生物接触氧化生物接触氧化法就是在池内充填一定密度的填料，从池下通入空气进行曝气，污水

8、浸没全部填料并与填料上的生物膜广泛接触，在微生物新陈代谢功能作用下，污水中的有机物得以去除，污水得到净化。生物流化床生物流化床就是以砂、活性炭、焦炭一类的较小的惰性颗粒为载体充填在床体内，因载体表面覆盖着生物膜而使其质地变轻，污水以一定流速从下向上流动，使载体处于流化状态。四、问答题1、答： 生物膜内、外，生物膜与水层之间的物质传递的主要有以下过程：（1）（2）（3）空气中的氧通过流动水层、附着水层传递至生物膜供微生物呼吸。水中的 BOD 进入生物膜，被微生物降解。代谢产物从生物膜中转移至水中带走。2、答：生物膜法在废水处理中处理效果的好坏与所用的载体材料特性有密切的关系。在具体的选择和应用过

9、程中，应着重考虑以下几方面的问题。（1）（2）（3）足够的机械强度，以抵抗强烈的水流剪切力的作用；优良的稳定性，主要包括生物稳定性、化学稳定性和热力学稳定性；亲疏水性及良好的表面带电特性，通常废水 PH 在 7 左右时，微生物表面带负电荷，而载体为带正电荷的材料时，有利于生物体与载体之间的结合；（4）（5）（6）无毒性或抑制性；良好的物理性状，如载体的形态、相对密度、空隙率和比表面积等；就地取材、价格合理。3、答：生物膜法的工艺特征主要有以下几点：（1）（2）（3）（4）（5）（6）法；（7）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耐冲击负荷，对水质、水量变动有较强的适应性；

10、微生物量多，处理能力大、净化功能强；污泥沉降性能好，易于沉降分离；能够处理低浓度的污水；易于管理，节能，无污泥膨胀问题；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在水中使处理水的澄清度降低；（8）活性生物量较难控制，在运行方面灵活性差。4、答：生物膜整个增长过程有以下六个阶段组成：（1）（2）（3）（4）（5）（6）潜伏期和适应期对数期或动力学增长期线性增长阶段减速增长期生物膜稳定期脱落期5、答：普通生物滤池的主要优点有：易于管理、节省能源、运行稳定、剩余污泥少且易于沉降分离等。其主要缺点是：占地面积大、不适合处理大量的污水；滤料易于堵塞；滤池表面生物膜积累过多，易产生滤池蝇，

11、恶化环境卫生；喷嘴喷洒污水，散发臭味。6、答：略7、答：污水和空气在滤料的间隙接触，气液固三相接触氧转移效率高，动力消耗低；（1）自身具有截留污水中悬浮物和生物脱落污泥的功能，因此不用设置二沉池，占地省；（2）（3）（4）采用直径 35mm 滤料，比表面积大适合生物附着；生物量大和过滤截留作用结合，出水水质好；不需要污泥回流，没有污泥膨胀的现象，如果实现反冲洗自动化，运行管理方便；（5）（6）抗冲击负荷能力强，耐低温。易挂膜，启动快。8、答：略9、答：除了生物膜法共有的优点以外，生物流化床还有以下优点：（1）（2）（3）（4）生物量大，容积负荷高。微生物活性高。传质效果好。较高的生物量和良好的

12、传质条件使生物流化床可以在维持相同处理效果的同时，减小反应器容积及占地面积，节省投资。其缺点主要是运行费用较高。10、答：生物膜法运行中应注意以下问题：（1）防止生物膜过厚； 解决的方法一般有：加大回流量，借助水力冲脱过厚的生物膜二级滤池串联，交替进水；（2）（3）维持较高的 DO减少出水悬浮物浓度11、答:(1)微生物相方面的特征：参与净化反应微生物多样化生物膜处理法的各种工艺都具有适于微生物生长栖息、繁衍的安静稳定的环境，生物膜上的微生物勿需像活性污泥那样承受强烈的搅拌冲击，适于增长繁殖，由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物以及一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫等组成。生物的食物链长 在生物

13、膜上动物性营养一类所占比例较大，微型动物的存活率也高，栖息着高次营养水平的生物，如寡毛虫类和昆虫，因此食物链要长于活性污泥，所产污泥量也少于活性污泥处理系统。能够存活世代时间长的微生物 生物膜处理法中，生物固体平均停留时间与污水的停留时间无关，污泥龄比活性污泥大的多，硝化菌与亚硝化菌得以繁衍增殖，因此具有一定的硝化功能，采取适当的运行方式还可能具有返硝化脱氮的功能。分段运行与优势菌种生物膜处理法多分段运行，每段繁衍与本段水质相适应的微生物，并形成优占种属，有利于微生物新陈代谢功能的充分发挥和有机污染物的降解。(2)处理工艺方面的特征对水质、水量变动有较强的适应性有一段时间中断进水，对生物膜的净

14、化功能也不会有致命影响，通水后能够较快的恢复。污泥沉降性良好，易于固液分离脱落的生物膜所含动物成分较多，比重较大，且污泥颗粒个体较大，沉降性良好，易于固液分离。能够处理低浓度废水活性污泥不适合处理低浓度的污水，若 BOD 长期低于 50-60mg/l，会影响污泥絮体的形成 ，但生物膜处理低浓度污水，也能取得较好的处理效果。易于维护运行，节能，动力费用低与活性污泥处理系统相比较，生物膜处理法中的各种工艺都是比较易于维护管理的，像生物滤池、生物转盘等工艺，还都是节省能源的，动力费用较低。12、答：（1）通过强制鼓风曝气，水气能进行极好的均分，防止了气泡在滤料中的凝结，氧气利用了高，能耗低；（2）气水平上向流态持续在整个滤池高度上，提供了正压条件，可以更好的避免形成沟流或短流；（3）空气能将污水中的固体物质带入滤床深处，延长了反冲洗周期，减少冲洗时间和冲洗时的水、气量。五、计算题1、962、540m33、3795m3水力负荷率略大于 10,满足要求