文档介绍：第十四章生物膜法
生物膜法和活性污泥法一样,同属好气生物处理方法。但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的,而生物膜法则上要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。
与活性污泥法相比,生物膜法的主要特点:
①对废水水质、水量变化适应性强,操作稳定性好。
②不会发生污泥膨胀,运转管理较方便。
③生物膜中的生物相丰富,且沿水流方向膜中生物种群
具有一定分布。
④剩余污泥量较少。⑤采用自然通风供氧。
⑥在运行方面灵活性较差。
⑦设备容积负荷有限,空间效率较低。
生物膜中物质传递过程如图14-1所示。生物膜中的微生物主要有细菌(包括时气、厌气及兼气细菌)、真菌、放线菌、原生动物(主要是纤毛虫)和较高等的动物,其中藻类、较高等生物比活性污泥法多见。生物膜内物质浓度分布如图14-2所示.
第一节基本原理
废物利用基本方程
取膜上一厚度为dZ,面积为Ac的生物膜微元体。如膜内底物浓度为Se,扩散进入微元体Ac·dZ的底物通量(进入量与流出量之差)应等于该膜微元体的底物利用量。
微元体的废物平衡式可根据Fick定律列出:
如果采同Monod底物利用方程,则上式可改写为
式中 x0——膜内生物浓度;
Ds——底物在生物膜内的扩散系数。
式(14-2)即为供氧足够时生物膜内底物的浓度分布方程。这是一个非线性微分方程,假定K、x0、Ds、Ks可视为恒值,并忽略边界液膜的扩散阻力,则可求出极限解当Se<<Ks时
式中 S——膜表面液相底物浓度;
Ze——生物膜好气层厚度。
当Se>>Ks时
单位时间内进入生物膜的底物通量,在稳态情况下将分别为
由式(14-5)可见,当废物浓度较低时,进入生物膜的通量与K/KS呈1/2次方关系,因此,对废水的性质变化,生物膜法的稳定性比分散生长的活性污泥法好。
第二节生物滤池
生物滤池一般由钢筋混凝土或砖石砌筑而成,池平面有矩形、圆形或多边形,其中以圆形为多,主要组成部分是滤料、池壁、排水系统和布水系统。
一、构造
1、滤料
滤料是生物滤池的主体,它对生物滤池的净化功能有直接影响。其一般要求:大的表面积;有足够大的孔隙率;有较好的机械强度,不易变形和破碎。
立体蜂窝网状填料
纤维状填料
2、池壁
生物滤池池壁只起围挡滤料的作用,一些滤池的池壁上带有许多孔洞,用以促进滤层的内部通风。~,以免因风吹而影响废水在池表面上的均匀分布。池壁下部通风孔总面积不应小于滤池表面积的1%。
3、排水及通风系统
排水及通风系统用以排除处理水,支承滤料及保证通风。排水系统通常分为两层,即包括滤料下的渗水装置和底板处的集水沟和排水沟。
布水装置的目的是将废水均匀地喷洒在滤料上。
主要有两种:固定式布水装置(普通生物滤池多采用);
旋转式布水装置(高负荷生物滤池和塔式生
物滤池常用)。