水质工程学课件.ppt

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1、WaterQualityEngineering水质工程学排水工程第三章生物膜法环境与市政工程系给水排水工程教研室天津城市建设学院概述3.1生物膜法的基本概念3.2生物膜的增长及动力学3.3生物滤池3.4生物转盘3.5生物接触氧化法3.6生物流化床3.7其他新型生物膜反应器和联合处理工艺3.8生物膜法的运行管理第三章生物膜法概述生物膜法和活性污泥法一样，都是利用微生物来去除废水中有机物的方法，两者是平行发展起来的污水好氧处理工艺。生物膜法和活性污泥法的区别活性污泥法：悬浮生长系统；生物膜法：附着生

2、长系统或固定膜工艺。生物膜法的基本流程初沉池生物膜反应器进水回流排泥排泥出水二沉池初沉池作用：去除大部分悬浮固体物质；防止生物膜反应器堵塞；二沉池作用：去除脱落的生物膜，提高出水水质。出水回流作用：稀释进水有机物浓度；提高生物膜反应器的水力负荷，加大水流对生物膜的冲刷作用，更新生物膜，避免生物膜的过量累积，从而维持良好的生物膜活性和合适的膜厚度；出水回流不是必不可少的。生物膜作用是什么？3.1生物膜法的基本概念1、生物膜的形成及其净化过程2、生物膜的载体3、生物膜法的特征4、生物膜法反应器3.1

3、.1生物膜的形成及其净化过程生物膜的形成及其生长是实现废水有效处理的前提；形成性能良好的生物膜是关键；定义：好氧生物膜是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物粘附在生物滤池滤料或粘附在生物转盘盘片上的一层粘性的微生物混合群体薄膜。是生物膜法净化行〔废）水的工作主体普通滤池的生物膜厚度约2－3mm。微生物量以每平方米滤料上干燥生物膜的重量或每立方米滤料上的生物膜污泥重量表示生物膜：高度亲水，滤料1上厌氧层2、好氧层3；附着水层4，流动水层5；6空气O2，7有机物BOD，8好氧产物CO2、H2O，9

4、厌氧产物NH3、H2S、CO2；生物膜的构造有机物降解过程：空气中氧溶解于流动水层中；污水中有机物由流动水层传递到附着水层，在进入生物膜；微生物代谢有机物。生物膜的构造（剖面图）料滤生物膜厌氧好氧空气流动水层O2O2BODBODNH3H2SCO2NH3CO2H2OCO2H2OO2BODO2BOD附着水层生物膜的生长与脱落1)生物膜的生长生物膜的形成:在载体表面生长繁殖、数量不断增长，向载体表面外伸展，形成好氧层2mm；厚度不断增加，膜内侧深部转变为厌氧层。生物膜的成熟：P454abcd载体载体载

5、体载体水流水流AnoverviewofbiofilmattachmentMaturation2)生物膜的脱落3)生物膜脱落的原因内因厌氧菌营养耗尽而死亡，其附着力降低，很快脱落；气态代谢产物不断逸出，破坏了好氧层生态的稳定，使二者失去了平衡，生物膜老化；气态产物的积累，将膜顶起。外因水流的冲刷作用，加大水量，则冲刷力增大3.1.2生物膜的载体为生物膜提供附着生长固定表面的材料称为填料(载体),在生物膜法的发展和性能特征方面填料有着重要的影响。滴滤池，生产中最早，以碎石为填料。碎石比表面积小，负荷

6、小，占地大，喷洒废水布水方式不卫生。所以生物膜法一直未被重视。塑料工业发展，塑料填料引入生物膜处理系统，推动生物膜法发展。载体材料：无机和有机两大类无机类载体沙子、碳酸盐类、各种玻璃材料、沸石类、陶瓷类、碳纤维、矿渣、活性炭等。机械强度高，化学性质相对稳定，比表面积较大。不足：密度较大，在悬浮生物膜反应器中应用受限。有机类载体聚氯乙稀PVC、聚乙烯PE、聚苯乙烯PS、聚丙烯PP、各类树脂、塑料、纤维以及明胶等，有机高分子类载体适用于悬浮状态完全混合反应器工艺（生物流化床、曝气生物滤池等）。塑料类

7、载体多适用于固定床（普通生物滤池）或混合型（如流化床）工艺。选择生物膜载体的基本原则足够的机械强度，以抵抗强烈的水流剪切力作用；优良的稳定性，包括生物、化学和热力学稳定性；亲疏水性及良好的表面带电特性，带正电荷的载体有利；无毒性或抑制性；优越的物理性状，如载体的形态、相对密度、孔隙率和比表面积等；就地取材、价格合理。BiofilmonroughsurfaceBiofilmonsmoothsurface载体1载体2载体3载体4载体5载体63.1.3.1微生物学特性1.参与净化反应微生物多样化；2.

8、生物的食物链长；3.能够存活世代时间较长的微生物，硝化菌；4.分段运行与优势菌种。3.1.3生物膜法的特征微生物种类活性污泥法生物膜法细菌++++++++真菌+++++藻类一++鞭毛虫+++++肉足虫+++++纤毛虫缘毛虫++++++++纤毛虫吸管虫++微生物种类活性污泥法生物膜法其他纤毛虫+++++轮虫++++线虫+++寡毛类一++其他后生动物一+昆虫类一++生物膜和活性污泥上出现的微生物比较（类型、种属和数量）3.1.3.2生物膜法工艺特征1.耐冲击负荷，对水质、水量变动适应性较强；2.微生