高负荷生物滤池是什么高(选用高负荷生物滤池法处理污水)

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2、生物膜法

是用好氧微生物处理污水的基本方法之一。污水流经生长在固定支承物表面上的生物膜,通过各相间的物质交换和生物氧化作用,使污水中的有机物降解而去除。

好氧微生物在有丰富的有机物和充足的氧气条件下,迅速繁殖增长,于是在滤料表面上形成一层主要是由微生物组成的薄膜,即生物膜。这种生物膜具有巨大的表面积,能够大量吸附污水中呈各种状态的有机物,并具有强烈的氧化能力。它与污水接触时,水中的有机物被微生物所吸附,并获得迅速的氧化分解,使污水得以净化。

由于生物膜的吸附作用,在其表面附着一层很薄的水层,称为附着水层。该水层直接与生物膜接触,水层内的有机物在细菌作用下,被氧化分解,于是附着水层中有机物浓度大大低于流动水层。在传递作用下,流动水层中的有机物,不断向附着水层转移,从而使流动水层在流动过程中,逐步得到净化。

好氧微生物的代谢产物为H2O和CO2,通过附着水层,传递给流动水层。随着微生物的不断增殖,生物膜的厚度不断增加,当其厚度超过氧的穿透深度时,其底部出现厌氧层。厌氧代谢产物为H2S和NH3等,通过好氧层排出膜外。当厌氧层过厚,代谢产物过多时,膜间平衡被破坏,生物膜老化脱落,又重新生长新的生物膜。因此,在其后要设置沉淀池,使处理过的污水与生物膜分离。使用生物膜法的主要设施有生物滤池、生物转盘和生物接触氧化池等。

2.1生物滤池

用好氧微生物处理、去除污水中有机物的一种构筑物。生物滤池一般是长方形或圆形,池壁内填有滤料,滤料上面是布水装置,滤层下是排水系统。污水通过布水装置均匀洒到滤料表面,呈滴状流下,一部分污水呈薄膜状吸附在滤料周围,成为附着水层;另一部分则呈薄膜流动状流过滤料,并从上层滤料向下层滤料逐层滴流,最后进入排水系统,排出池外。大气中的氧以自然形式通过滤料间的空隙而移动,当污水通过滤池时,滤料截留了水中的悬浮物质,并吸附了水中的胶体物质,使滤料表面的微生物有了栖息场所,并在此大量繁殖,逐渐生长起一层充满微生物和原生动物的生物膜。随着生物膜上微生物的增殖,膜的厚度不断增加,当达到一定厚度时,生物膜层内由于得不到足够的氧,由好氧分解转变为厌氧分解,微生物逐渐老化和衰亡,使生物膜从滤料表面脱落,随处理水流出。因此,生物滤池后也应建有沉淀池。

长期以来,滤池多以碎石、炉渣、焦炭等做为滤料,粒径多为5-10cm。近年开始使用聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酸胺等材料制成的波形板式、列管式和蜂窝式等人工滤料。滤料深度即为滤池的工作深度,实践证明,生物滤池最上层1m内的净化功能最好,过深会增加水头损失。生物滤池的工作深度为1.8-3.0m之间。这种滤池净化效果好,BOD去除率可达90-95%;但占地面积大,易于堵塞,负荷低,BOD容积负荷只有0.1-0.4kg/m3.d,水量负荷也只有1-4m3/m3.d。为了改进这种状态,采取人为措施,提高水量负荷和BOD负荷的另一种生物滤池,称为高负荷生物滤池。

2.2生物转盘

去除污水中有机物的一种生物化学处理工艺设施。生物膜的形成、生长以及其降解有机污染物的机理与生物滤池基本相同,但生物转盘是以一系列的盘片代替固定的滤料。盘片中一部分浸入污水中,通过不断转动与污水接触,所需氧气则是盘片转出水面与空气接触时从空气中吸取,而不必进行人工曝气。

生物转盘是由许多大直径的、轻质的盘片组成,其中心固定在氧化槽的水平轴上,并可随轴缓慢的旋转,盘片面积的40%左右浸没在氧化槽的污水中。盘片面上生长着一层生物膜。当旋转时,盘片携带污水水膜进入空气而吸收氧,盘片旋转到氧化槽里又将氧转移到水中。盘片的旋转对氧化槽里的废水产生混合作用。由于好氧微生物的氧化分解作用,将污水中溶解的和悬浮的有机物降解,使水质得到净化。当生物逐渐变厚,过剩的生物膜靠污水水流与盘面之间产生的剪切作用从盘片上剥落而进人氧化槽里。经过生物转盘处理的污水和脱落下来的生物膜,依次流入下一级生物转盘,最后流入二次沉淀池。

生物转盘系统由多级生物转盘组成,一般由三级转盘串联运行。每一级转盘由十数个或数十个盘片组成,转盘直径可为2-5m。氧化槽容积2-20m3。一级转盘如同一个完全混合的固定生物膜的生物化学反应器。微生物的生长速度与过剩的生物膜的脱落都处在动态平衡中。每级转盘上生长的微生物,能够适应该级氧化槽中污水的性质,因此有利于提高污水的净化程度。

生物转盘的单位盘片面积的BOD负荷与去除率有关,BOD负荷在10g/m2.d以下时,去除率达90%以上,单位盘面负荷愈高,去除率愈低。转盘旋转的线速度以10-20m/min为宜,氧化槽内污水停留时间约2-8h。

2.3生物接触氧化法

一种污水生物化学处理方法,生物接触氧化法是在生物氧化池内装填一定数量的填料,利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气,通过生氧化作用,氧化分解污水中的有机物。污水中同时还有2-5%悬浮状态的活性污泥,对污水也起净化作用。

生物接触氧化法具有生物膜法的基本特点,但又不尽相同。一是供微生物栖附的填料全部浸入污水中,所以又可称为淹没式滤池。二是采用机械向污水充氧,不同于生物滤池靠自然通风供氧,所以又相当于在曝气池中充填供微生物栖息的填料,可称生物氧化池为曝气循环型滤池。三是池内污水中有少量悬浮状微生物,对污水也起净化作用,因此生物接触氧化法兼有生物膜法和活性污泥法的功能。

生物接触氧化法的装置可分为两类,即分流式和直流式。直流式的曝气装置在池的一侧,填料装在另一侧,依靠泵和空气的提升作用,水流在填料层内循环,向生物膜供氧。此法的优点是污水在隔间充氧,对生物膜的生长有利,氧的供给充分。缺点是氧的利用率较低,动力消耗较大。水的冲刷作用小,老化的生物膜不易脱落,新陈代谢周期较长,生物膜活性较小。直流式是在氧化池填料底部直接鼓风曝气,生物膜直接受到上升气流扰动,更新较快,而保持高度活性,也不易发生堵塞现象。填料一般采用蜂窝填料,比表面积较大,而且质轻、强度好、抗腐蚀能力强,也可用玻璃布、尼龙纤维、沸石等做为填料。

生物接触氧化法的BOD负荷与污水的基质浓度有关。对低BOD浓度污水(50-300mg/L)负荷采用停留时间为0.5-1.5h,氧化池内耗氧量约1-3mg/L。

生物接触氧化法的优点是:净化效率高;处理所需时间短;对进水有机负荷的变动适应性较强;不必进行污泥回流;不会发生污泥膨胀:运行管理也较简便。目前对城市污水、食品工业污水、印染污水多有采用。

2.4生物流化床

为进一步强化生物处理技术,加强微生物群体降解有机底物的功能,提高生物处理设备处理污水的效率,就必需做到:

1)提高处理设备单位容积内的生物量;即扩大微生物栖息、繁殖的表面积,提高生物膜量,同时还相应的提高对污水的充氧能力。

2)强化传质作用,加速有机底物从污水中向微生物细胞的传递过程即强化生物膜与污水之间的接触,加快污水与生物膜之间的相对运动。

流化床是用于化工领域的一项工艺,这一技术己被应用于污水生物处理领域。流化床是以砂、活性炭、焦炭一类的较小的颗粒为载体充填在床内,因载体表面被附着生物膜,其质变轻,污水以一定流速从下向上流动,使载体处于流化状态。载体颗粒小,总体的表面积大(每m3载体的表面积可达2000~3000m2,以MLSS计算的生物量高于任何一种的生物处理工艺。

载体处于流化状态,污水从其下部、左、右侧流过,广泛而频繁多次地与生物膜相接触,又由于载体颗粒小,在床内比较密集,互相磨擦碰撞,因此,生物膜的活性也较高,强化了传质过程。又由于载体不停地在流动,还能够有效地防止堵塞现象。

研究结果表明,生物流化床用于污水处理具有BOD容积负荷率高、外理效果好、效率高、占地少以及投资省等优点,而且运行适当还可取得脱氮的效益。

生物流化床根据使载体流化的动力来源不同,可分为液流动力流化床、气流动力流化床和机械搅动流化床3种,此外,生物流化床还根据床本身处于好氧或厌氧状态而分为好氧流化床和厌氧流化床。

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