水污染控制工程之生物膜法概述课件.ppt

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1、第十三章第十三章 生物膜法生物膜法第二节第二节 生物滤池生物滤池第三节第三节 生物转盘生物转盘第四节第四节 生物接触氧化法生物接触氧化法 第五节第五节 生物流化床生物流化床第一节第一节 基本原理基本原理11.什么是什么是“生物膜生物膜”？2.什么是什么是“生物膜法生物膜法”？附着生长在惰性载体表面的由多种微生物形成的膜状生附着生长在惰性载体表面的由多种微生物形成的膜状生物聚集体。物聚集体。以生物膜作为去除废水的污染物主体的工艺，通称为生以生物膜作为去除废水的污染物主体的工艺，通称为生物膜法工艺；又称为固定膜法，是与活性污泥法并列的物膜法工艺；又称为固定膜法，是与活性污泥法并列的一类好氧生物处理

2、技术。一类好氧生物处理技术。218931893年英国年英国CorbettCorbett在在SalfordSalford创建了第一个具有喷嘴布创建了第一个具有喷嘴布水装置的生物滤池。水装置的生物滤池。生物膜法主要用于从污水中去除溶解性有机污染物，是生物膜法主要用于从污水中去除溶解性有机污染物，是一种被广泛采用的生物处理方法。一种被广泛采用的生物处理方法。生物膜法的主要优点是对水质、水量变化的适应性较强。生物膜法的主要优点是对水质、水量变化的适应性较强。生物膜法的生物膜法的共同特点共同特点是微生物附着在介质是微生物附着在介质“滤料滤料”表面表面上，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污上，形

3、成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污染物被微生物吸附转化为染物被微生物吸附转化为H H2 2OO、COCO2 2、NHNH3 3和微生物细和微生物细胞物质，污水得到净化，所需氧气一般来自大气。胞物质，污水得到净化，所需氧气一般来自大气。如果说活性污泥法是对水体自净的模拟和强化，生物膜如果说活性污泥法是对水体自净的模拟和强化，生物膜法则是对污水土地法的模拟和强化。法则是对污水土地法的模拟和强化。3生物膜的形成生物膜的机理 污水通过布水设备连续地、均匀地喷洒到滤床表面上，污水通过布水设备连续地、均匀地喷洒到滤床表面上，在重力作用下，污水以水滴的形式向下渗沥，或以波状薄膜在重力作用下，污水以水

4、滴的形式向下渗沥，或以波状薄膜的形式向下渗流。最后，污水到达排水系统，流出滤池。的形式向下渗流。最后，污水到达排水系统，流出滤池。污水流过滤床时，有一部分污水、污染物和细菌附着在污水流过滤床时，有一部分污水、污染物和细菌附着在滤料表面上，微生物便在滤料表面大量繁殖，不久，形成一滤料表面上，微生物便在滤料表面大量繁殖，不久，形成一层充满微生物的黏膜，称为生物膜。这个起始阶段称为挂膜，层充满微生物的黏膜，称为生物膜。这个起始阶段称为挂膜，是生物滤池的成熟期。是生物滤池的成熟期。挂 膜45 生物滤池中有机物的降解过程生物滤池中有机物的降解过程 同时发生着多过程同时发生着多过程有机物在有机物在污水和生

5、污水和生物膜中的物膜中的传质过程传质过程氧在污水氧在污水和生物膜和生物膜中的传质中的传质过程过程生物膜的生物膜的生长和脱生长和脱落等过程落等过程有机物的有机物的好氧和厌好氧和厌氧代谢过氧代谢过程程6真真菌菌藻类藻类原生原生动物动物后生后生动物动物一些肉眼可见的蠕一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫虫、昆虫的幼虫（滤池蝇）（滤池蝇）细菌（好氧、细菌（好氧、厌氧、兼性）厌氧、兼性）生物膜的组成1.细菌与真菌：细菌对有机物分解起细菌与真菌：细菌对有机物分解起主要作用主要作用，真菌和丝状菌能降，真菌和丝状菌能降解难降解有机物，提高污染物的去除效果。解难降解有机物，提高污染物的去除效果。2.原生动物与后生动物

6、：栖息在生物膜的好氧表层内。原生动物能原生动物与后生动物：栖息在生物膜的好氧表层内。原生动物能吞食游离细菌改善出水水质。原生动物与后生动物都能作为吞食游离细菌改善出水水质。原生动物与后生动物都能作为指示指示生物生物检测出水效果。检测出水效果。3.滤池蝇：以微生物及生物膜为食料，抑制生物膜过度生长、是生滤池蝇：以微生物及生物膜为食料，抑制生物膜过度生长、是生物膜疏松脱落保持活性，物膜疏松脱落保持活性，防止滤床堵塞防止滤床堵塞。但其成虫飞散在滤池周。但其成虫飞散在滤池周围，对环境有不良影响。围，对环境有不良影响。4.藻类：仅出现于生物膜表层，对污水净化作用不大。藻类：仅出现于生物膜表层，对污水净化

7、作用不大。7影响生物膜法的主要因素1.进水底物的组分和浓度：生物膜法具有较强的抗冲击负荷能力。进水底物的组分和浓度：生物膜法具有较强的抗冲击负荷能力。2.营养物质：营养物质：BOD5:N:P=100:5:1。3.有机负荷及水力负荷：有机负荷及水力负荷：kgBOD5/m3(滤床滤床)d，m3(污水）污水）/m2(滤床滤床)d，又称滤率，又称滤率m/d4.溶解氧：供氧不足导致生物膜恶化变质。溶解氧：供氧不足导致生物膜恶化变质。5.生物膜量：生物膜厚度与密度。生物膜密度是指单位体积湿生物生物膜量：生物膜厚度与密度。生物膜密度是指单位体积湿生物膜被烘干后的质量。膜被烘干后的质量。6.pH:生物膜反应器

8、具有较强的耐冲击负荷，一般在生物膜反应器具有较强的耐冲击负荷，一般在68，某些利，某些利用霉菌和酵母菌的生物膜工艺除外。用霉菌和酵母菌的生物膜工艺除外。7.温度：温度：40以上生物膜将坏死脱落，以上生物膜将坏死脱落，5 以下失去生物活性。以下失去生物活性。8.有毒物质：生物膜具有较强的驯化和适应能力。有毒物质：生物膜具有较强的驯化和适应能力。8生物膜法的生物膜法的主要设施主要设施生物接触氧化池生物接触氧化池生物流化床生物流化床生生物物转转盘盘生生物物滤滤池池9第十三章第十三章 生物膜法生物膜法第二节第二节 生物滤池生物滤池第三节第三节 生物转盘生物转盘第四节第四节 生物接触氧化法生物接触氧化法

9、 第五节第五节 生物流化床生物流化床第一节第一节 基本原理基本原理10第二节第二节 生生 物物 滤滤 池池11生物滤池与活性污泥法的比较生物滤池与活性污泥法的比较 实际上生物膜法中的生物滤池法早于活性污泥法，是在实际上生物膜法中的生物滤池法早于活性污泥法，是在污水灌溉的基础上发展起来的；活性污泥法的发明之初是以污水灌溉的基础上发展起来的；活性污泥法的发明之初是以生物滤池的替代工艺出现的；但生物滤池至今仍有大量应用生物滤池的替代工艺出现的；但生物滤池至今仍有大量应用,主要用于中小规模污水处理。主要用于中小规模污水处理。项目项目生物膜法生物膜法活性污泥法活性污泥法基建费低较低运行费低较高气候的影响

10、较大较小技术控制较易控制要求较高灰蝇和臭味蝇多、味大无最后出水负荷低时,硝化程度较高,但悬浮物较高悬浮物较少,但硝化程度不高剩余污泥量少大泡沫问题很少较多表表1 1 生物膜法与活性污泥法的比较生物膜法与活性污泥法的比较12生物滤池的基本原理生物滤池的基本原理 污水长时间以滴状喷洒在滤料层的表面，在污水流经的污水长时间以滴状喷洒在滤料层的表面，在污水流经的表面上就会形成生物膜，待生物膜成熟后，栖息在生物膜上表面上就会形成生物膜，待生物膜成熟后，栖息在生物膜上的微生物即摄取流经污水中的有机物作为营养，从而使污水的微生物即摄取流经污水中的有机物作为营养，从而使污水得到净化。得到净化。13建设中的生物

11、滤池生物滤池的基本结构生物滤池的基本结构14生物滤池的基本结构生物滤池的基本结构15生物滤池的基本结构生物滤池的基本结构16典型的生物滤池的构造 滤 床 布水设备排水系统17 滤床由滤料组成。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：备下述特性：(1)(1)能为微生物附着提供大量的面积；能为微生物附着提供大量的面积；(2)(2)使污水以液膜状态流过生物膜；使污水以液膜状态流过生物膜；(3)(3)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；

12、能随水流出滤池；(4)(4)不被微生物分解不被微生物分解,也不抑制微生物的生长，有较好的化学性能；也不抑制微生物的生长，有较好的化学性能；(5)(5)有一定的机械强度；有一定的机械强度；(6)(6)价格低廉。价格低廉。滤料粒径并非越小越好，会造成堵塞，影响通风。早期主要以拳状碎滤料粒径并非越小越好，会造成堵塞，影响通风。早期主要以拳状碎石为滤料，其直径在石为滤料，其直径在3 38cm8cm左右，空隙率在左右，空隙率在45455050左右，比表面左右，比表面积（可附着面积）在积（可附着面积）在6565100m100m2 2/m/m3 3之间。之间。滤 床 18两种常见的塑料滤料 滤料比表面积在滤

13、料比表面积在9898340m340m2 2/m/m3 3之间，孔隙率为之间，孔隙率为93939595 滤料比表面积在滤料比表面积在8181195m195m2 2/m/m3 3之间，孔隙率为之间，孔隙率为939395951920 国内目前采用的玻璃钢蜂窝状块状滤料，孔心间国内目前采用的玻璃钢蜂窝状块状滤料，孔心间距在距在20mm20mm左右，孔隙率左右，孔隙率9595左右，比表面积在左右，比表面积在200m200m2 2/m/m3 3左右。左右。2122滤床高度同滤料的密度有密切关系滤床高度同滤料的密度有密切关系 塑料滤料每立方米质量仅为塑料滤料每立方米质量仅为100kg100kg左右，孔隙率高

14、达左右，孔隙率高达93939595，滤床高度不但可以提高，而且可以采用双，滤床高度不但可以提高，而且可以采用双层或多层构造。层或多层构造。国外一般采用双层滤床，高国外一般采用双层滤床，高7m7m左右；国内常采用多左右；国内常采用多层的层的“塔式塔式”结构，高度在结构，高度在10m10m以上。以上。石质拳状滤料组成的滤床高度一般在石质拳状滤料组成的滤床高度一般在1 12.5m2.5m之间。之间。一方面是由于孔隙率低，滤床过高会影响通风；另一方一方面是由于孔隙率低，滤床过高会影响通风；另一方面由于太重面由于太重,过高会影响排水系统和滤池基础结构。过高会影响排水系统和滤池基础结构。23 布 水 设

15、备 设置目的设置目的为了使污水能均匀地分布在整个滤床表面上为了使污水能均匀地分布在整个滤床表面上生物滤池的布水设备分为两类生物滤池的布水设备分为两类固定式喷嘴固定式喷嘴布水系统布水系统回转式布水器的中央是一根空回转式布水器的中央是一根空心的立柱，底端与设在池底下心的立柱，底端与设在池底下面的进水管衔接。其所需水头面的进水管衔接。其所需水头在在0.60.61.5m1.5m左右。左右。固定式布水系统是由虹吸装置、固定式布水系统是由虹吸装置、馈水池、布水管道和喷嘴组成。馈水池、布水管道和喷嘴组成。这类布水系统需要较大的水头，这类布水系统需要较大的水头，约在约在2m2m左右。左右。移动式（常用回移动式

16、（常用回转式）布水器转式）布水器2425旋转布水系统旋转布水系统26272829脉冲式生物滤池配水系统30 排 水 系 统 作用收集滤床流出的污水与生物膜保证通风支撑滤料31池底排水系统的组成池底池底排水假底排水假底集水沟集水沟 排水假底是用特制砌块或栅板铺成，排水假底是用特制砌块或栅板铺成，滤料堆在假底上面。假底空隙率不小于滤滤料堆在假底上面。假底空隙率不小于滤池面积池面积58，高于池底，高于池底0.40.6m。池底除支撑滤料外，还要排泄滤床上池底除支撑滤料外，还要排泄滤床上的来水，池底中心轴线上设有集水沟，两的来水，池底中心轴线上设有集水沟，两侧底面向集水沟倾斜，池底和集水沟的坡侧底面向集

17、水沟倾斜，池底和集水沟的坡度约度约12。集水沟要有充分的高度，并在任何时集水沟要有充分的高度，并在任何时候不会漫流，确保空气能在水面上畅通无候不会漫流，确保空气能在水面上畅通无阻，使滤池中空隙充满空气。阻，使滤池中空隙充满空气。3233生物滤池法的流程34又称低负荷生物滤池优点：处理效果好，BOD5的去除率可达90以上，出水 BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸盐含量在10mg/L左右，出水水质稳定。缺点：占地面积大，灰蝇很多，影响环境卫生。普通生物滤池35交替式二级生物滤池法的流程 交替式二级生物滤池法比并联流程负荷率可提高两三倍。交替式二级生物滤池法比并联流程负荷率可提高两三倍。运行时，

18、滤池是串联工作的，污水经初步沉淀后进入一级生物运行时，滤池是串联工作的，污水经初步沉淀后进入一级生物滤池，出水经相应的中间沉淀池去除残膜后用泵送入二级生物滤滤池，出水经相应的中间沉淀池去除残膜后用泵送入二级生物滤池，二级生物滤池的出水经过沉淀后排出污水厂。池，二级生物滤池的出水经过沉淀后排出污水厂。工作一段时间后，一级生物滤池因表面生物膜累积，即将出现工作一段时间后，一级生物滤池因表面生物膜累积，即将出现堵塞，改作二级生物滤池，而原来的二级生物滤池则改作一级生物堵塞，改作二级生物滤池，而原来的二级生物滤池则改作一级生物滤池。滤池。高负荷生物滤池高负荷生物滤池36回流式二级生物滤池法的流程高负荷

19、生物滤池高负荷生物滤池37高负荷生物滤池高负荷生物滤池高负荷生物滤池中，处理水回流的效应：高负荷生物滤池中，处理水回流的效应：（1）均化与稳定进水水质；）均化与稳定进水水质；（2）加大水力负荷，及时地冲刷过厚和老化的生物膜，）加大水力负荷，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活性；较高的活性；（3）抑制滤池蝇的过渡滋长；）抑制滤池蝇的过渡滋长；（4）减轻散发的臭味。）减轻散发的臭味。38 国外的运行经验表明，在处理城国外的运行经验表明，在处理城市污水时，回流式生物滤池的处理市污水时，回流式生物滤池的

20、处理效率大致如下：效率大致如下：生物滤池的一个主要优点是运行简单，因此，适用于小生物滤池的一个主要优点是运行简单，因此，适用于小城镇和边远地区。城镇和边远地区。单级滤池法单级滤池法 当滤池负荷率在当滤池负荷率在1.7kg（BOD5）/(m3d)(滤料滤料)以下时，出水的以下时，出水的BOD5约为滤池进水的约为滤池进水的 BOD5的的1/3。二级滤池法二级滤池法 如果一级滤池的进水不经沉如果一级滤池的进水不经沉淀直接流向二级滤池，则一级滤池出水淀直接流向二级滤池，则一级滤池出水的的BOD5为进水为进水BOD5的的1/2；二沉池的出；二沉池的出水的水的BOD5为二级池进水为二级池进水BOD5的的1

21、/2。；39塔式生物滤池的流程从普通生物滤池发展而从普通生物滤池发展而来，具有负荷高、生物来，具有负荷高、生物相分层明显、滤床不易相分层明显、滤床不易堵塞、占地小等特点。堵塞、占地小等特点。一般高一般高812m。40塔式生物滤池4142影响生物滤池性能的主要因素 这些过程的发生和发展决定了生物滤池净化这些过程的发生和发展决定了生物滤池净化污水的性能。影响这些过程的主要因素有：污水的性能。影响这些过程的主要因素有：滤池高度负 荷 率回 流供 氧 生物滤池中有机物的降解过程生物滤池中有机物的降解过程 同时发生着多过程同时发生着多过程有机物在有机物在污水和生污水和生物膜中的物膜中的传质过程传质过程氧

22、在污水氧在污水和生物膜和生物膜中的传质中的传质过程过程生物膜的生物膜的生长和脱生长和脱落等过程落等过程有机物的有机物的好氧和厌好氧和厌氧代谢过氧代谢过程程43滤 床影响生物滤池性能的主要因素滤池高度 滤床上层滤床上层,污水中污水中有机物浓度较高有机物浓度较高,微微生物繁殖速率高生物繁殖速率高,种种属较低级属较低级,以细菌为以细菌为主主,生物膜量较多生物膜量较多,有有机物去除速率较高。机物去除速率较高。随着滤床深度增随着滤床深度增加加,微生物从低级趋微生物从低级趋向高级，种类逐渐增向高级，种类逐渐增多多,生物膜量从多到生物膜量从多到少。少。滤床的上层和下层相比滤床的上层和下层相比,生物膜量、微生

23、物种类和去生物膜量、微生物种类和去除有机物的速率均不相同。除有机物的速率均不相同。滤床中的这一递变现象，滤床中的这一递变现象，类似污染河流在自净过程中类似污染河流在自净过程中的生物递变。的生物递变。当滤床各层的进水水质当滤床各层的进水水质互不相同时互不相同时,各层生物膜的各层生物膜的微生物就不相同微生物就不相同,处理污水处理污水的功能也随之不同。的功能也随之不同。滤 床44影响生物滤池性能的主要因素滤池高度45影响生物滤池性能的主要因素滤池高度有机物的去除效果随滤床深度的增加而提高有机物的去除效果随滤床深度的增加而提高46有机负荷率：以BOD5为准，kg（BOD5或特定污染物质）/m3d。影响

24、生物滤池性能的主要因素负 荷 率 生物滤池的负荷率有三种表达形式：生物滤池的负荷率有三种表达形式：表面水力负荷率：表面水力负荷率：m3（水）（水）/（m2d），又称），又称平均滤率平均滤率，m/d。由于生物滤池的作用是去除污水中有机物或特定污染由于生物滤池的作用是去除污水中有机物或特定污染物，因此，它的负荷率通常以有机物或特定污染物质为准物，因此，它的负荷率通常以有机物或特定污染物质为准较合理。较合理。有机负荷率：以有机负荷率：以BOD5为准，为准，kg（BOD5或特定污染物或特定污染物质）质）/（m3d）。）。水力负荷率：以流量为准，水力负荷率：以流量为准，m3(水水)/m3(滤料滤料)d。

25、4748影响生物滤池性能的主要因素回 流 回流回流利用污水厂的出水或生物滤池出水稀释进水的利用污水厂的出水或生物滤池出水稀释进水的做法称回流，回流水量与进水量之比叫回流比。做法称回流，回流水量与进水量之比叫回流比。回流对生物滤池性能的影响：回流对生物滤池性能的影响：（1）回流可提高生物滤池的滤率，它是使生物滤池负）回流可提高生物滤池的滤率，它是使生物滤池负荷率由低变高的方法之一；荷率由低变高的方法之一；（2）提高滤率有利于防止产生灰蝇和减少恶臭；）提高滤率有利于防止产生灰蝇和减少恶臭；（3）当进水缺氧、腐化、缺少营养元素或含有有害物）当进水缺氧、腐化、缺少营养元素或含有有害物质时，回流可改善进

26、水的腐化状况、提供营养元素和降低毒质时，回流可改善进水的腐化状况、提供营养元素和降低毒物质浓度；物质浓度；（4）进水的质和量有波动时，回流有调节和稳定进水的）进水的质和量有波动时，回流有调节和稳定进水的作用。作用。49影响生物滤池性能的主要因素供 氧 温度差越大，通风条件越好；温度差越大，通风条件越好；当水温较低，滤池内的温度低于水温时（夏季），池当水温较低，滤池内的温度低于水温时（夏季），池内气流向下流动；内气流向下流动；当水温较高，池内温度高于气温时（冬季），气流向当水温较高，池内温度高于气温时（冬季），气流向上流动；上流动；若池内外无温度差，则停止通风；若池内外无温度差，则停止通风；正常

27、运行的生物滤池，自然通风可以提供生物降解所正常运行的生物滤池，自然通风可以提供生物降解所需的氧量，自然通风不能满足时，应考虑强制通风。需的氧量，自然通风不能满足时，应考虑强制通风。生物滤池中，微生物所需的氧一般直接来自大气，靠自然通生物滤池中，微生物所需的氧一般直接来自大气，靠自然通风供给。风供给。自然通风的推动力是池内温度与气温之差、滤池的高度和自然通风的推动力是池内温度与气温之差、滤池的高度和滤料孔隙率。滤料孔隙率。50300mg/L400mg/L500mg/L进进水水有有机机物物浓浓度度对对供供氧氧的的影影响响高高51生物滤池系统的功能设计 滤池类型和滤池类型和流程选择流程选择滤池个数和

28、滤池个数和滤床尺寸的滤床尺寸的确定确定二次沉淀池的形二次沉淀池的形式、个数和工艺式、个数和工艺尺寸的确定尺寸的确定布水设备的计算布水设备的计算52滤 池 类 型 的 选 择 低负荷生物滤池现低负荷生物滤池现在已经基本上不常用，在已经基本上不常用，仅在污水量小、地区比仅在污水量小、地区比较偏僻、石料不贵的场较偏僻、石料不贵的场合尚有可能使用。合尚有可能使用。大多采用高负荷生物滤池大多采用高负荷生物滤池两种类型两种类型回流式回流式塔式（多层式）塔式（多层式）滤池类型的选择，只有通过方案的比较，才能得出滤池类型的选择，只有通过方案的比较，才能得出合理的结论。合理的结论。占地面积，基建费用和运行费用的

29、比较，常起关键占地面积，基建费用和运行费用的比较，常起关键作用。作用。53 流 程 的 选 择 确定流程时要解决的问题确定流程时要解决的问题是否设初次沉淀池是否设初次沉淀池采用几级滤池采用几级滤池是否采用回流，回流是否采用回流，回流方式和回流比的确定方式和回流比的确定 当废水含悬浮当废水含悬浮物较多，采用拳物较多，采用拳状滤料时状滤料时,须有初须有初次沉淀池次沉淀池,以避免以避免生物滤池阻塞。生物滤池阻塞。处理城市污水时处理城市污水时,一般都设置初次一般都设置初次沉淀池。沉淀池。下述三种情况应考虑用二次沉淀下述三种情况应考虑用二次沉淀池出水回流：池出水回流：入流有机物浓度较高，可能引起入流有机

30、物浓度较高，可能引起供氧不足时；供氧不足时；水量很小，无法维持最小经验值水量很小，无法维持最小经验值以下的水力负荷率时；以下的水力负荷率时；污水中某种污染物在高浓度时，污水中某种污染物在高浓度时，可能抑制微生物生长的情况下。可能抑制微生物生长的情况下。54滤 池 个 数 和 滤 床 尺 寸 的 确 定滤床总体积（滤床总体积（V V）式中：V滤床总体积，m3；S0污水进滤池前的BOD5平均值，g/L；Q污水日平均流量，m3/d，采用回流式生物滤池时，此项应为Q(1+r)，回流比r可根据经验确定；LV容积负荷率，kg BOD5/（m3d）。55滤 池 个 数 和 滤 床 尺 寸 的 确 定滤床总体

31、积（V）56根据计算结合经验确定。根据计算结合经验确定。低低负负荷荷生生物物滤滤池池下下层层（粒粒径径60100mm）厚厚0.2m，上上层层（粒粒径径3050mm）厚厚1.31.8m，高高负负荷荷生生物物滤滤池池一一般般下下层层（粒粒径径70100mm）厚厚0.2m，上上层层（粒粒径径4070mm）厚厚不不大大于于1.8m，填料塔一般，填料塔一般812m，每层不大于，每层不大于2m。滤 池 个 数 和 滤 床 尺 寸 的 确 定（2 2）滤床高度的确定）滤床高度的确定 57在滤床的总体积和高度确定后，滤床的总面积可以算出。在滤床的总体积和高度确定后，滤床的总面积可以算出。目前生物滤池的最大直径

32、为目前生物滤池的最大直径为60m60m，通常是在，通常是在35m35m以下。以下。最后应该核算滤速，看它是否合理。回流生物滤池池深浅，最后应该核算滤速，看它是否合理。回流生物滤池池深浅，滤率一般不超过滤率一般不超过30m/d30m/d，其滤率的确定与进水，其滤率的确定与进水BODBOD5 5有关，有关，如下表所示。如下表所示。滤 池 个 数 和 滤 床 尺 寸 的 确 定（2 2）滤池面积和个数）滤池面积和个数进水进水BOD5/（mg L-1）120150200滤率滤率/(m3 m-2 d-1)252015回流式生物滤池的水力负荷回流式生物滤池的水力负荷58已已知知某某城城镇镇人人口口8000

33、080000人人，排排水水量量定定额额为为100L/100L/（人人d d），BODBOD5 5为为 20g/20g/（人人 d d）。设设 有有 一一 座座 工工 厂厂，污污 水水 量量 为为2000m2000m3 3/d/d，其其BODBOD5 5为为2200mg/L2200mg/L。拟拟混混合合后后采采用用回回流流式式生生物物滤滤池池进进行行处处理理，设设回回流流稀稀释释后后滤滤池池进进水水BODBOD5 5为为300mg/L300mg/L，处处理理后后出出水水的的BODBOD5 5要要求求达达到到30mg/L30mg/L。设设池池深深为为2.5m2.5m，有有机机负负荷荷率率采采用用1

34、.2kgBOD1.2kgBOD5 5/（mm3 3d d），计计算算回回流比、生物滤池容积等参数。流比、生物滤池容积等参数。例:59 已知某城镇人口已知某城镇人口80000人，排水量定额为人，排水量定额为100L/（人（人d），），BOD5为为 20g/（人（人 d）。设有一座工厂，污水量为）。设有一座工厂，污水量为2000m3/d，其，其BOD5为为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要求达到要求达到30mg/L。基本设计参数计量基本设计参数计量（设在此不考虑初次沉淀池的计算）（设在此不考虑初次沉淀池的计算）生

35、活污水和工业废水总水量：生活污水和工业废水总水量：生活污水和工业废水混合后的生活污水和工业废水混合后的BOD5浓度：浓度：由于生活污水和工业废水混合后由于生活污水和工业废水混合后BOD5浓度较高，应考虑回流，设回流稀释浓度较高，应考虑回流，设回流稀释后滤池进水后滤池进水BOD5为为300mg/L,回流比为：回流比为：例:解:60 生物滤池的个数和滤床尺寸计算生物滤池的个数和滤床尺寸计算 设生物滤池的有机负荷率采用设生物滤池的有机负荷率采用1.2kgBOD5/（m3d），于是生物滤池总），于是生物滤池总体积为：体积为：设池深为设池深为2.5m,则滤池总面积为：则滤池总面积为：若采用若采用6个滤池

36、，每个滤池面积：个滤池，每个滤池面积：滤池直径为：滤池直径为：校核校核 经过计算，采用经过计算，采用6个直径个直径21m、高、高2.5m的高负荷生物滤池。的高负荷生物滤池。61回转式布水器的计算计算的主要内容计算的主要内容确定布水横确定布水横管根数和直管根数和直径径布水管上的孔口布水管上的孔口数和在布水横管数和在布水横管上的位置上的位置布水器的转速布水器的转速6263 1.1.布水横管根数与直径布水横管根数与直径 布水横管根数布水横管根数 布水横管的根数决定于池子和滤速的大小，布水横管的根数决定于池子和滤速的大小，n n取偶数，布水水量大时用取偶数，布水水量大时用4 4根，一般用根，一般用2

37、2根。根。布水横管直径布水横管直径 D D1 1：式中：式中：Q每根布水横管的最大设计流量，每根布水横管的最大设计流量，m3/s；v横管进水段流速，横管进水段流速，m/s；Q每个滤池处理的水量，每个滤池处理的水量，m3/s；n横管数。横管数。642.2.洒水孔数及在布水横管上的位置洒水孔数及在布水横管上的位置 假定每个出水孔口喷洒的面积基本相同，孔口数假定每个出水孔口喷洒的面积基本相同，孔口数(mm)的的计算公式为：计算公式为：式中式中:d d孔口直径，一般为孔口直径，一般为1015mm1015mm，孔口流速，孔口流速2m/s2m/s左右或更大些；左右或更大些；D D2 2回转布水器直径，回转

38、布水器直径，mmmm，比滤池内径小，比滤池内径小200mm200mm。第第i i个孔口距滤池中心的距离（个孔口距滤池中心的距离（r ri i）为：）为：65 3.3.布水器的转速布水器的转速 布水横管的回转速度与滤速、横管根数有关，如下表所示。布水横管的回转速度与滤速、横管根数有关，如下表所示。布水横管可以采用钢管或铝管，其管底离滤床表面的距离，布水横管可以采用钢管或铝管，其管底离滤床表面的距离，一般为一般为150150250mm250mm，以避免风力的影响。布水器所需压力为，以避免风力的影响。布水器所需压力为0.50.51.0m1.0m。也可以近似地用下式计算：也可以近似地用下式计算：滤率滤

39、率/（m d-1）转速转速/（r min-1）(4根横管根横管)转速转速/（r min-1）(2根横管根横管)15122023252466生生物物滤滤池池正正式式运运行行之之后后，有有一一个个“挂挂膜膜”阶阶段段，即即培培养养生生物物膜膜的的阶阶段段。在在这这个个始始运运行行阶阶段段，洁洁净净的的无无膜膜滤滤床床逐逐渐渐长长了了生生物物膜膜，处处理理效效率率和和出出水水水水质质不不断断提提高高，终终于于进进入入正正常常运运行行状状态态。当温度适宜时，始运行阶段历时约一周。当温度适宜时，始运行阶段历时约一周。处处理理含含有有毒毒物物质质的的工工业业废废水水时时，生生物物滤滤池池的的运运行行要要按

40、按设设计计确确定定的的方方案案进进行行，一一般般说说来来，这这种种有有毒毒物物质质正正是是生生物物滤滤池池的的处处理理对对象象，而而能能分分解解氧氧化化这这种种有有毒毒物物质质的的微微生生物物常常存存在在于于一一般般环环境境中中，无无需需从从外外界界引引入入；但但是是，在在一一般般环环境境中中，它它们们在在微微生生物物群群体体中中并并不不占占优优势势，或或对对这这种种有有毒毒物物质质还还不不太太适适应应，因因此此，在在滤滤池池正正常常运运行行前前，要要有有一一个个让让它它们们适适应应新新环环境境、繁繁殖殖壮壮大大的的始始运运行阶段，称为行阶段，称为“驯化挂膜驯化挂膜”阶段。阶段。生物滤池的运行

41、及其经验67 驯化挂膜方式：驯化挂膜方式：一一种种方方式式是是从从其其他他工工厂厂废废水水站站或或城城市市废废水水厂厂取取来来活活性性污污泥泥或或生物膜碎屑生物膜碎屑,进行驯化，挂膜。进行驯化，挂膜。另另一一种种方方式式是是用用生生活活污污水水、城城市市污污水水、河河水水或或回回流流出出水水代代替替部部分分工工业业废废水水进进行行运运行行，运运行行过过程程中中把把二二次次沉沉淀淀池池中中的的污污泥泥不不断回流到滤池的进水中。断回流到滤池的进水中。生物滤池的运行及其经验68作业作业 某某工工业业废废水水量量为为600m600m3 3/d/d，进进水水BODBOD5 5=430=430 mg/Lm

42、g/L，设设回回流流稀稀释释后后滤滤池池进进水水BODBOD5 5为为300 300 mg/Lmg/L，要要求求出出水水BODBOD5 530mg/L30mg/L。设设池池深深为为2.0m2.0m，有有机机负负荷荷率率采采用用1.0 1.0 kgBODkgBOD5 5/（mm3 3d d），），计算高负荷生物滤池尺寸。计算高负荷生物滤池尺寸。69生物滤池的计算（1）计算公式 图示表明：污水流过滤池时，污染物浓度的下降率图示表明：污水流过滤池时，污染物浓度的下降率单位滤床高度（单位滤床高度（h）去除的污染物的量（以浓度）去除的污染物的量（以浓度S计）与该污计）与该污染物的浓度成正比，即染物的浓度

43、成正比，即 生物滤池的设计，在条件允许时应尽量利用试验成果进生物滤池的设计，在条件允许时应尽量利用试验成果进行，没有条件进行试验时，可借助于经验公式进行。行，没有条件进行试验时，可借助于经验公式进行。70式中：式中：dS/dh污染物浓度的下降率；污染物浓度的下降率；S0滤池进水污染物的浓度，滤池进水污染物的浓度，mg/L；S床深为床深为h处水中的污染物浓度，处水中的污染物浓度，mg/L；h离滤床表面的深度，离滤床表面的深度，m；K反映滤池处理效率的系数，它同污水性质、滤池的特性（包括滤料的反映滤池处理效率的系数，它同污水性质、滤池的特性（包括滤料的材料、形状、表面积、孔隙率、堆砌方式和生物膜性

44、质）以及滤率有关，材料、形状、表面积、孔隙率、堆砌方式和生物膜性质）以及滤率有关，布水方式（如均匀程度、进水周期等）也对其有影响。布水方式（如均匀程度、进水周期等）也对其有影响。式中：Q滤池进水流量，m3/d;A滤床的面积，m2；K系数，它与进水水质、滤率有关；m与进水水质有关的系数；n 与滤池特性、滤率有关的系数。K可用下式求得：将式积分，得71 当采用回流滤池时，应考虑回流的当采用回流滤池时，应考虑回流的影响，按图建立物料衡算式：影响，按图建立物料衡算式：将代入得 上式可以直接用于无回流滤池的计上式可以直接用于无回流滤池的计算，解得：算，解得：72 生化反应速率受温度影响，可以用下式校正：

45、生化反应速率受温度影响，可以用下式校正：解得：考虑回流的影响，滤池进水流量为（考虑回流的影响，滤池进水流量为（1R）Q，代入，代入式中：式中：Si为滤池入流污水的污染浓为滤池入流污水的污染浓度（度（mg/L）。）。左式右边的分子和分母各除以左式右边的分子和分母各除以Q，并以回流比并以回流比R代替代替Qr/Q得：得：73生物滤池的计算（2）系数的确定(1)(1)K KS S0 0mm(Q/A A)n n 这是一直线方程，可以通过这是一直线方程，可以通过测定不同的池深测定不同的池深h h的的S/S0 0，绘制绘制lnlnS/S0 0和和h h关系曲线，其斜率就是关系曲线，其斜率就是KS0 0mm(

46、QQ/A A)n n，参看右图。参看右图。式取对数得：进行生物滤池设计，应先确定进行生物滤池设计，应先确定K、m和和n三个常数，三个常数，通常是通过生物滤池模型试验用图解法求得。通常是通过生物滤池模型试验用图解法求得。74生物滤池的计算系数的确定 求K 上式中各系数均已知，可以求出K。求n 由于|斜率|KS0m(Q/A)n，两边取对数，得：以log|斜率|与log(Q/A)作图，其斜率为n。参看右图。求m 同上。以log|斜率|与logS0作图，其斜率为m。参看右图。m75采用公式进行计算步骤第一步是选定滤料和进水方式，然后进行试验，求得第一步是选定滤料和进水方式，然后进行试验，求得K、m和和

47、n等常数值等常数值第二步确定是否回流，若需要回流，则要确定回流比第二步确定是否回流，若需要回流，则要确定回流比最后计算滤池的尺寸最后计算滤池的尺寸76 已知某工业废水已知某工业废水bCOD为为700mg/L，水量为，水量为7080m3/d。选用塑料滤料，在满足出水水质要求。选用塑料滤料，在满足出水水质要求的条件下，其最小水力负荷为的条件下，其最小水力负荷为24.4m3/（m2 d），），最大水力负荷为最大水力负荷为244m3/（m2 d）。试验得到）。试验得到K=128、m=-0.45、n=-0.55。要求出水。要求出水bCOD不不大于大于30 mg/L，分别计算回流比为，分别计算回流比为1和

48、和2时的滤池时的滤池高度。高度。例:77 已知某工业废水CODB为700mg/L，水量为7080m3/d。选用塑料滤料，在满足出水水质要求的条件下，其最小水力负荷为24.4m3/（m2 d），最大水力负荷为244m3/（m2 d）。试验得到K=128、m=-0.45、n=-0.55。要求出水CODB不大于30 mg/L。由于入流污水浓度较高，应考虑用二次沉淀池回流。当回流比为1时，滤池进水CODB365 mg/L。而回流比为2时，滤池进水CODB253mg/L。例:解:回流比为1时：要求池子的最小面积为（70802）/244=58m2，最大面积为（70802）/24.4=580m2。回流比为2

49、时：要求池子的最小面积为（70803）/244=87m2，最大面积为（70803）/24.4=870m2。7811、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会

50、在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣，但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同