文档介绍：第14章生物膜法
原¾ 概述
¾ 生物膜法的基本概念
理
¾ 生物膜的增长及动力学
¾ 生物滤池
工艺及应用¾ 生物转盘
¾ 生物接触氧化法
¾ 生物流化床
¾ 其他新型生物膜反应器和联合处理工艺
¾ 生物膜法的运行管理
No. 1
生物膜的增长及动力学生物膜的增长及动力学
潜伏期或适应期
对数增长期或动力学增长期
生物膜的增长过程线形增长期
减速增长期
生物膜稳定期
脱落期
生物膜的比增长速率
生物膜理论中的几个重要参数
底物比去除速率
No. 2
活性污泥微生物的增长活性污泥微生物的增长
量
对数增殖期减衰增殖期内源呼吸期
微生物增殖曲线
c
d
氧利用速率曲线
b S(BOD)降解曲线
a
X
O 时间
活性污泥微生物活性污泥微生物增殖曲线及其和有机底物降解、氧利增殖曲线及其和有机底物降解、氧利
用速率的关系用速率的关系(间歇培养、底物一次性投加)(间歇培养、底物一次性投加)
活性污泥微生物增殖分为以下四个阶段(期)活性污泥微生物增殖分为以下四个阶段(期)::
适应期适应期亦称延迟期或调整期。本期是微生物培养
的最初阶段,是微生物细胞内各种酶系统对新培
养基环境的适应过程。
对数增殖期对数增殖期又称增殖旺盛期。出现本期的环境条
件是F/M比值很高,有机底物非常充分,营养物质
不是微生物增殖的控制因素,微生物以最高速率
摄取有机底物,也以最高速率增殖和合成新细胞。
由上图可见,微生物(活性污泥)的增殖速率与
时间呈直线关系,为一常数值,其值即为直线的
斜率。据此,对数增殖期又称为“等速增殖期”
减衰增殖期减衰增殖期又称稳定期和平衡期。随着有机底又称稳定期和平衡期。随着有机底
物浓度不断下降,微生物的不断增殖,物浓度不断下降,微生物的不断增殖,F/MF/M比值比值
继续下降,营养物质逐步成为微生物增殖的控制继续下降,营养物质逐步成为微生物增殖的控制
因素,此时微生物的增殖过渡到减衰增殖期。在因素,此时微生物的增殖过渡到减衰增殖期。在
此期间,微生物的增殖速率和有机底物的降解速此期间,微生物的增殖速率和有机底物的降解速
率已大为降低,并与残存的有机底物浓度有关,率已大为降低,并与残存的有机底物浓度有关,
呈一级反应。呈一级反应。
内源呼吸期内源呼吸期又称衰亡期。污水中有机底物持续又称衰亡期。污水中有机底物持续
下降,达到近乎耗尽的程度,下降,达到近乎耗尽的程度,F/MF/M比值随之降至比值随之降至
很低的程度。微生物由于得不到充足的营养物很低的程度。微生物由于得不到充足的营养物
质,而开始大量地利用自身体内储存的物质或衰质,而开始大量地利用自身体内储存的物质或衰
亡菌体,进行内源代谢以维持生命活动,微生物亡菌体,进行内源代谢以维持生命活动,微生物
进入内源呼吸期。进入内源呼吸期。
生物膜的增长过程
参(1) (2) (3) (4) (5)
在大量试验事实基数
础上,法国Capdeville Mb
教授等人于90年代初对
生物膜的增长过程进行
了详细划分,认为生物
膜整个增长过程由如下
六个阶段组成。如图:
Sf
M
Mb曲线:生物膜总量 a
的变化过程;
O2
暂时性/Mb 永久性/Mb
S 曲线:底物浓度变化过程; 时间
F 生物膜增长期
M 曲线:活性生物量
a 潜伏期指数线形减速稳定
的变化过程;
M 动态阶段
a Ma稳定阶段
O 曲线:氧的利用率。
2 暂时性/M 永久性/M
a a No. 6
潜伏期或适应期
对数期或动力学增长期
线形增长期
减速增长期
生物稳定期
脱落期
No. 7
潜伏期或适应期
这一阶段是微生物在经历不可逆附着过程后,开始
逐渐适应生存环境,并在载体表面逐渐形成小的、
分散的微生物菌落。这些初始菌落首先在载体表面
不规则处形成。这一阶段的持续时间取决于进水底
物浓度以及载体表面特性。
在实际生物膜反应器启动时,要控制这一阶段是很
困难的。
No. 8
生物膜的增长过程
参(1) (2) (3) (4) (5)
在大量试验事实基数
础上,法国Capdeville Mb
教授等人于90年代初对
生物膜的增长过程进行
了详细划分,认为生物
膜整个增长过程由如下
六个阶段组成。如图:
Sf
M
Mb曲线:生物膜总量 a