高負荷生物濾池是什么高(選用高負荷生物濾池法處理污水)
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本文共計3203字，建議最佳閱讀學習時間5分鐘。主要介紹生物膜的各種變形工藝。
2、生物膜法
是用好氧微生物處理污水的基本方法之一。污水流經(jīng)生長在固定支承物表面上的生物膜，通過各相間的物質交換和生物氧化作用，使污水中的有機物降解而去除。
好氧微生物在有豐富的有機物和充足的氧氣條件下，迅速繁殖增長，于是在濾料表面上形成一層主要是由微生物組成的薄膜，即生物膜。這種生物膜具有巨大的表面積，能夠大量吸附污水中呈各種狀態(tài)的有機物，并具有強烈的氧化能力。它與污水接觸時，水中的有機物被微生物所吸附，并獲得迅速的氧化分解，使污水得以凈化。
由于生物膜的吸附作用，在其表面附著一層很薄的水層，稱為附著水層。該水層直接與生物膜接觸，水層內的有機物在細菌作用下，被氧化分解，于是附著水層中有機物濃度大大低于流動水層。在傳遞作用下，流動水層中的有機物，不斷向附著水層轉移，從而使流動水層在流動過程中，逐步得到凈化。
好氧微生物的代謝產(chǎn)物為H2O和CO2，通過附著水層，傳遞給流動水層。隨著微生物的不斷增殖，生物膜的厚度不斷增加，當其厚度超過氧的穿透深度時，其底部出現(xiàn)厭氧層。厭氧代謝產(chǎn)物為H2S和NH3等，通過好氧層排出膜外。當厭氧層過厚，代謝產(chǎn)物過多時，膜間平衡被破壞，生物膜老化脫落，又重新生長新的生物膜。因此，在其后要設置沉淀池，使處理過的污水與生物膜分離。使用生物膜法的主要設施有生物濾池、生物轉盤和生物接觸氧化池等。
2.1生物濾池
用好氧微生物處理、去除污水中有機物的一種構筑物。生物濾池一般是長方形或圓形，池壁內填有濾料，濾料上面是布水裝置，濾層下是排水系統(tǒng)。污水通過布水裝置均勻灑到濾料表面，呈滴狀流下，一部分污水呈薄膜狀吸附在濾料周圍，成為附著水層；另一部分則呈薄膜流動狀流過濾料，并從上層濾料向下層濾料逐層滴流，最后進入排水系統(tǒng)，排出池外。大氣中的氧以自然形式通過濾料間的空隙而移動，當污水通過濾池時，濾料截留了水中的懸浮物質，并吸附了水中的膠體物質，使濾料表面的微生物有了棲息場所，并在此大量繁殖，逐漸生長起一層充滿微生物和原生動物的生物膜。隨著生物膜上微生物的增殖，膜的厚度不斷增加，當達到一定厚度時，生物膜層內由于得不到足夠的氧，由好氧分解轉變?yōu)閰捬醴纸?，微生物逐漸老化和衰亡，使生物膜從濾料表面脫落，隨處理水流出。因此，生物濾池后也應建有沉淀池。
長期以來，濾池多以碎石、爐渣、焦炭等做為濾料，粒徑多為5-10cm。近年開始使用聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酸胺等材料制成的波形板式、列管式和蜂窩式等人工濾料。濾料深度即為濾池的工作深度，實踐證明，生物濾池最上層1m內的凈化功能最好，過深會增加水頭損失。生物濾池的工作深度為1.8-3.0m之間。這種濾池凈化效果好，BOD去除率可達90-95％；但占地面積大，易于堵塞，負荷低，BOD容積負荷只有0.1-0.4kg／m3.d，水量負荷也只有1-4m3／m3.d。為了改進這種狀態(tài)，采取人為措施，提高水量負荷和BOD負荷的另一種生物濾池，稱為高負荷生物濾池。
2.2生物轉盤
去除污水中有機物的一種生物化學處理工藝設施。生物膜的形成、生長以及其降解有機污染物的機理與生物濾池基本相同，但生物轉盤是以一系列的盤片代替固定的濾料。盤片中一部分浸入污水中，通過不斷轉動與污水接觸，所需氧氣則是盤片轉出水面與空氣接觸時從空氣中吸取，而不必進行人工曝氣。
生物轉盤是由許多大直徑的、輕質的盤片組成，其中心固定在氧化槽的水平軸上，并可隨軸緩慢的旋轉，盤片面積的40％左右浸沒在氧化槽的污水中。盤片面上生長著一層生物膜。當旋轉時，盤片攜帶污水水膜進入空氣而吸收氧，盤片旋轉到氧化槽里又將氧轉移到水中。盤片的旋轉對氧化槽里的廢水產(chǎn)生混合作用。由于好氧微生物的氧化分解作用，將污水中溶解的和懸浮的有機物降解，使水質得到凈化。當生物逐漸變厚，過剩的生物膜靠污水水流與盤面之間產(chǎn)生的剪切作用從盤片上剝落而進人氧化槽里。經(jīng)過生物轉盤處理的污水和脫落下來的生物膜，依次流入下一級生物轉盤，最后流入二次沉淀池。
生物轉盤系統(tǒng)由多級生物轉盤組成，一般由三級轉盤串聯(lián)運行。每一級轉盤由十數(shù)個或數(shù)十個盤片組成，轉盤直徑可為2-5m。氧化槽容積2-20m3。一級轉盤如同一個完全混合的固定生物膜的生物化學反應器。微生物的生長速度與過剩的生物膜的脫落都處在動態(tài)平衡中。每級轉盤上生長的微生物，能夠適應該級氧化槽中污水的性質，因此有利于提高污水的凈化程度。
生物轉盤的單位盤片面積的BOD負荷與去除率有關，BOD負荷在10g/m2.d以下時，去除率達90％以上，單位盤面負荷愈高，去除率愈低。轉盤旋轉的線速度以10-20m／min為宜，氧化槽內污水停留時間約2-8h。
2.3生物接觸氧化法
一種污水生物化學處理方法，生物接觸氧化法是在生物氧化池內裝填一定數(shù)量的填料，利用棲附在填料上的生物膜和充分供應的氧氣，通過生氧化作用，氧化分解污水中的有機物。污水中同時還有2-5％懸浮狀態(tài)的活性污泥，對污水也起凈化作用。
生物接觸氧化法具有生物膜法的基本特點，但又不盡相同。一是供微生物棲附的填料全部浸入污水中，所以又可稱為淹沒式濾池。二是采用機械向污水充氧，不同于生物濾池靠自然通風供氧，所以又相當于在曝氣池中充填供微生物棲息的填料，可稱生物氧化池為曝氣循環(huán)型濾池。三是池內污水中有少量懸浮狀微生物，對污水也起凈化作用，因此生物接觸氧化法兼有生物膜法和活性污泥法的功能。
生物接觸氧化法的裝置可分為兩類，即分流式和直流式。直流式的曝氣裝置在池的一側，填料裝在另一側，依靠泵和空氣的提升作用，水流在填料層內循環(huán)，向生物膜供氧。此法的優(yōu)點是污水在隔間充氧，對生物膜的生長有利，氧的供給充分。缺點是氧的利用率較低，動力消耗較大。水的沖刷作用小，老化的生物膜不易脫落，新陳代謝周期較長，生物膜活性較小。直流式是在氧化池填料底部直接鼓風曝氣，生物膜直接受到上升氣流擾動，更新較快，而保持高度活性，也不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。填料一般采用蜂窩填料，比表面積較大，而且質輕、強度好、抗腐蝕能力強，也可用玻璃布、尼龍纖維、沸石等做為填料。
生物接觸氧化法的BOD負荷與污水的基質濃度有關。對低BOD濃度污水（50-300mg/L）負荷采用停留時間為0.5-1.5h，氧化池內耗氧量約1-3mg/L。
生物接觸氧化法的優(yōu)點是：凈化效率高；處理所需時間短；對進水有機負荷的變動適應性較強；不必進行污泥回流；不會發(fā)生污泥膨脹：運行管理也較簡便。目前對城市污水、食品工業(yè)污水、印染污水多有采用。
2.4生物流化床
為進一步強化生物處理技術，加強微生物群體降解有機底物的功能，提高生物處理設備處理污水的效率，就必需做到：
1）提高處理設備單位容積內的生物量；即擴大微生物棲息、繁殖的表面積，提高生物膜量，同時還相應的提高對污水的充氧能力。
2）強化傳質作用，加速有機底物從污水中向微生物細胞的傳遞過程即強化生物膜與污水之間的接觸，加快污水與生物膜之間的相對運動。
流化床是用于化工領域的一項工藝，這一技術己被應用于污水生物處理領域。流化床是以砂、活性炭、焦炭一類的較小的顆粒為載體充填在床內，因載體表面被附著生物膜，其質變輕，污水以一定流速從下向上流動，使載體處于流化狀態(tài)。載體顆粒小，總體的表面積大（每m3載體的表面積可達2000～3000m2，以MLSS計算的生物量高于任何一種的生物處理工藝。
載體處于流化狀態(tài)，污水從其下部、左、右側流過，廣泛而頻繁多次地與生物膜相接觸，又由于載體顆粒小，在床內比較密集，互相磨擦碰撞，因此，生物膜的活性也較高，強化了傳質過程。又由于載體不停地在流動，還能夠有效地防止堵塞現(xiàn)象。
研究結果表明，生物流化床用于污水處理具有BOD容積負荷率高、外理效果好、效率高、占地少以及投資省等優(yōu)點，而且運行適當還可取得脫氮的效益。
生物流化床根據(jù)使載體流化的動力來源不同，可分為液流動力流化床、氣流動力流化床和機械攪動流化床3種，此外，生物流化床還根據(jù)床本身處于好氧或厭氧狀態(tài)而分為好氧流化床和厭氧流化床。
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