❶ 微生物處理污水的方法
微生物在有氧條件下,吸附環境中的有機物,並將其氧化分解成無機物,使污水得到凈化,同時合成細胞物質。微生物在污水凈化過程,以活性污泥和生物膜的主要成分等形式存在。
(1)活性污泥法
又稱曝氣法,是利用含有好氧微生物的活性污泥,在通氣條件下,使污水凈化的生物學方法。此法是現今處理有機廢水的最主要的方法。
所謂活性污泥是指由菌膠團形成菌、原生動物、有機和無機膠體及懸浮物組成的絮狀體。在污水處理過程中,它具有很強的吸附、氧化分解有機物或毒物的能力。在靜止狀態時,又具有良好沉降性能。活性污泥中的微生物主要是細菌,占微生物總數的90%~95%。,並多以菌膠團的形式存在,具有很強的去除有機物的能力,原生動物起間接凈化作用。
活性污泥法根據曝氣方式不同,分多種方法,目前最常用的是完全混合曝氣法。污水進入曝氣池後,活性污泥中的細菌等微生物大量繁殖,形成菌膠團絮狀體,構成活性污泥骨架,原生動物附著其上,絲狀細菌和真菌交織在一起,形成一個個顆粒狀的活躍的微生物群體。曝氣池內不斷充氣、攪拌,形成泥水混合液,當廢水與活性污泥接觸時,污水中的有機物在很短時間內被吸附到活性污泥上,可溶性物質直接進入細胞內。大分子有機物通過細胞產生的胞外酶將其降解成為小分子物質後再滲入細胞內。進入細胞內的營養物質在細胞內酶的作用下,經一系列生化反應,使有機物轉化為C02、H2O等簡單無機物,同時產生能量。微生物利用呼吸放出的能量和氧化過程中產生的中間產物合成細胞物質,使菌體大量繁殖。微生物不斷進行生物氧化,污水中有機物不斷減少,使污水得到凈化。當營養缺乏時,微生物氧化細胞內貯藏物質,並產生能量,這種現象叫自身氧化或內源呼吸。
曝氣池中混合物以低BOD值流入沉澱池。活性污泥通過靜止、凝集、沉澱和分離,上清液是處理好的水,排放到系統外。沉澱的活性污泥一部分迴流曝氣池與未處理的廢水混合,重復上述過程,迴流污泥可增加曝氣池內微生物含量,加速生化反應過程。剩餘污泥排放出去或進行其他處理後繼續應用。
(2)生物膜法
該法是以生物膜為凈化主體的生物處理法。生物膜是附著在載體表面,以菌膠團為主體所形成的粘膜狀物。生物膜的功能和活性污泥法中的活性污泥相同,其微生物的組成也類似。凈化污水的主要原理是附著在載體表面的生物膜對污水中有機物的吸附與氧化分解作用。生物膜法根據介質與水接觸方式不同,有生物轉盤法、塔式生物濾池法等。
2.厭氧處理系統
在缺氧條件下,利用厭氧菌(包括兼性厭氧菌)分解污水中有機污染物的方法,又稱厭氧消化或厭氧發酵法。因為發酵產物產生甲烷,又稱甲烷發酵。此法既能消除環境污染,又能開發生物能源,所以倍受人們重視。污水厭氧發酵是一個極為復雜的生態系統,它涉及多種交替作用的菌群,各要求不同的基質和條件,形成復雜的生態體系。甲烷發酵包括3個階段:液化階段、產氫產乙酸階段和產甲烷階段。
此法主要用於處理農業和生活廢棄物或污水廠的剩餘污泥,也可用於處理麵粉廠、食品廠、造紙廠、製革廠、酒精廠、糖廠、油脂廠、農葯廠或石油化工等工廠廢水。
❷ 環保工程師專業知識:生物膜法
環保工程師專業知識:生物膜法
生物膜法和活性污泥法一樣,都是利用微生物來去除廢水中有機物的方法,為生物膜提供附著生長固定表面的材料稱為填料,是影響生物膜法的發展和性能的重要因素。
生物膜法的基本原理
1.生物膜的形成及特點
生物膜法是通過附著在載體或介質表面上的細菌等微生物生長繁殖,形成膜狀活性生物污泥——生物膜,利用生物膜降解污水中的有機物的生物處理方法。生物膜中的微生物以污水中的有機污染物為營養物質,在新陳代謝過程中將有機物降解,同時微生物自身也得到增殖。
隨著微生物的不斷繁殖增長,以及廢水中懸浮物和微生物的不斷沉積,使生物膜的厚度不斷增加,其結果是使生物膜的結構發生變化。
在生物處理過程中,生物膜總是在不斷地生長、更新和脫落的,造成生物膜不斷脫落的原因有:水力沖刷、由於膜增厚造成重的增大、原生動物的松動、厭氧層和介質的粘結力較弱等。
生物膜法適用於中小規模污水生物處理,污水處理系統可以獨立建立,也可以與其他污水處理工藝組合應用。污水進行生物膜法處理前,宜經沉澱處理,當進水水質或水量波動大時,應設置調節池。
2.生物膜的結構及其凈化廢水的機理
生物膜是蓬鬆的絮狀結構,微孔多,表面積大,具有很強的吸附能力。生物膜微生物以吸附和沉積於膜上的有機物為營養物質,將一部分物質轉化為細胞物質,進行繁殖生長,成為生物膜中新的活性物質,另一部分物質轉化為排泄物,在轉化程中放出能量,供應微生物生長的需要。增殖的生物膜脫落後進入廢水,在二次沉澱池中被截留下來,成為污泥。如果
有機物負荷比較高,生物膜對吸附的有機物來不及氧化分解時,能形成不穩定的污泥,這類污泥需要進行再處理。由於生物膜法中的微生物以附著的狀態存在,所以泥齡長,使生物膜中既有世代時間短、比增長速率大的微生物,雙有世代時間長、比增長速率小的微生物,這使生物膜法中參與代謝的微生物種類多於活性污泥法。
3.生物膜法的主要特徵
與活性污泥法相比,生物膜法具有以下特徵:
⑴生物相特徵:
①參與凈化反應微生物多樣化
②生物的食物鏈長
③能夠存活世代時間較長的微生物
④分段運行與優占種屬
⑵工藝特徵
①抗沖擊負荷能力強
②污泥沉降性能良好,宜於固液分離
③能夠處理低濃度的廢水
④運行簡單、節能,易於維護管理,動力費用低
⑤產生的污泥量少
⑥在低水溫條件下,也能保持一定的凈化功能
⑦具有較好的硝化與脫氮功能
生物膜法的主要影響因素
影響生物膜法的因素很多,例如水質、溫度、pH值、溶解氧、營養平衡、有毒有害物質濃度等,這些因素也是影響活性污泥法等的因素,前面已講過,下面介紹一下生物膜法所特有的影響因素。
1.水力負荷
水力負荷對生物膜法的處理效果以及生物膜厚度和傳質改善等方面都有一定的'影響。生物膜法有多種處理工藝,應該選擇合適的水力負荷。
2.載體表面結構和性質
載體對污水處理效果的影響主要反映在載體的表面性質,包括載體的比表面積大小、載體表面親水性及表面電荷、表面粗糙度、載體的密度、孔隙率和材料強度等。載體的選擇不僅決定了可供生物膜生長的面積大小和生物量的多少,還影響反應器中的水動力學狀態。
3.生物膜量及其活性
生物膜的厚度反映了生物量的大小,但是生物活性並非總是與生物量成正相關性。生物膜由好氧膜和厭氧膜組成,好氧膜的厚度通常為1.5~2.0mm,有機物的降解主要在好氧層內完成。不能單純追求增加反應器的生物量,應保證反應器內生物膜正常脫落更新而不發生載體間隙被堵塞的現象。
生物膜法的類型及工藝流程
生物膜法有多種分類,按照微生物附著的載體存在狀態可分為固定床生物膜法和流動床生物膜法。固定床生物膜分為生物濾池和生物接觸氧化法等,流動床生物膜法包括生物流化床和移動床等。
按照生物膜被污水浸沒的程度生物膜法又可分為浸沒式生物膜法、半浸沒式生物膜法和非浸沒式生物膜法。常見的浸沒式生物膜法包括生物接觸氧化池、曝氣生物濾池等,常見的半浸沒式生物膜法有生物轉盤,常見的非浸沒式生物膜法有生物濾池,生物濾池又分為普通生物濾池、高負荷生物濾池和塔式生物濾池三種類型。
1.普通生物濾池
⑴工藝流程
普通生物濾池又名滴濾池,是生物濾池早期出現的類型,即第一代的生物濾池。污水先進入初沉池,去除可沉的懸浮物,接著進入生物濾池。經過濾池處理的污水和生物濾料上脫落的老化生物膜流入二沉池,經過固液分離後,排出凈化水。
⑵構造
普通生物濾池由池體、濾料、布水裝置和排水系統等四部分組成。
①池體
其平面形式多呈方形、矩形或圓形,池壁一般用磚石或鋼筋混凝土築造而成。
②濾料
濾料表面有生物膜附著,是凈化污水的主體,濾料對生物濾池的工作效能影響較大。生物濾池一般採用實心拳狀無機濾料,如碎石、卵石和爐渣等。近年來,生物濾池多採用塑料濾料,主要由聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等加工成波紋板、蜂窩管、環狀以及空圓柱等復合式濾料,其特點是質輕、強度高、耐腐蝕、比表面積大、孔隙率高,從而大大改善了膜生長及通風條件,使處理能力大大提高。
③布水裝置
普通生物濾池多採用固定式噴嘴布水系統,主要由虹吸裝置、配水池、布水管道和噴嘴等部分組成。
④排水系統
普通生物濾池底部的排水系統,位於濾料層的下面,主要起收集及排出處理後的廢水,保證通風和支撐濾料的作用。排水系統通常分為兩層,即包括濾料下的滲水裝置和底板處的集水溝和排水溝。
⑶工藝特點
①普通生物濾池一般適用於處理每日污水量不大於1000m3的小城鎮污水和有機工業廢水,凈化效率高,處理效果好,出水
水質穩定。
②基建投資省,運行穩定,易於管理,動力消耗低,節省能源。
③剩餘污泥量小。
④負荷較低,佔地面積大,不適用於處理水量較大的廢水,且其沖刷能力不足,易引起濾料內生物膜積累和堵塞,從而影響濾池內的通風,運行過程中會產生濾池蠅,且衛生條件較差,因此,使用受到限制。
;❸ 生物轉盤處理廢水的原理是什麼
生物轉盤(又名轉盤式生物濾池)是一種生物膜法處理設備。它具有很多優點,在印染、造紙、皮革和石油化工等行業的工業廢水處理中得到應用,效果較好。
生物轉盤去除廢水中有機污染物的機理,與生物濾池基本相同。
生物轉盤工藝是生物膜法污水生物處理技術的一種,是污水灌溉和土地處理的人工強化,這種處理法使細菌和菌類的微生物、原生動物一類的微型動物在生物轉盤填料載體上生長繁育,形成膜狀生物性污泥---生物膜。污水經沉澱池初級處現後與生物膜接觸,生物膜上的微生物攝取污水中的有機污染物作為營養,使污水得到凈化。在氣動生物轉盤中,微生物代謝所需的溶解氧通過設在生物轉盤下側的曝氣管供給。轉金錶面覆有空氣罩,從曝氣管中釋放出的壓縮空氣驅動空氣罩使轉金轉動,當轉金離開污水時,轉金錶面上形成一層薄薄的水層,水層也從空氣中吸收溶解氧。
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生物膜法是指用天然材料(如卵石)、合成材料(如纖維)為載體,在其表面形成一種特殊的生物膜,生物膜表面積大,可為微生物提供較大的附著表面,有利於加強對污染物的降解作用。其反應過程是:①基質向生物膜表面擴散,②在生物膜內部擴散,③微生物分泌的酵素與催化劑發生化學反應,④代謝生成物排出生物膜。
生物膜法主要工藝方法有生物廊道、生物濾池、生物接觸氧化池等。生物膜法具有較高的處理效率,對於受有機物及氨氮輕度污染水體有明顯的效果。它的有機負荷較高,接觸停留時間短,減少佔地面積,節省投資。此外,運行管理時沒有污泥膨脹和污泥迴流問題,且耐沖擊負荷。日本、韓國等都有對江河大水體修復的工程實例。
生物膜水解酸化—生物膜接觸氧化工藝在穩定性、抗沖擊性、生物菌種耐溫性等方面均能滿足實際需要,並且處理裝置易維護,技術可靠。
一、技術原理
生物接觸氧化工藝(Biological Contact Oxidation)又稱「淹沒式生物濾池」、「接觸曝氣法」、「固著式活性污泥法」,是一種於20世紀70年代初開創的污水處理技術,其技術實質是在生物反應池內充填填料,已經充氧的污水浸沒全部填料,並以一定的流速流經填料。在填料上布滿生物膜,污水與生物膜廣泛接觸,在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下,污水中有機污染物得到去除,污水得到凈化。
生物接觸氧化法兼有活性污泥法及生物膜法的特點,池內的生物固體濃度(5~10g/l)高於活性污泥法和生物濾池,具有較高的容積負荷(可達2.0~3.0kgBOD5/m3.d),另外接觸氧化工藝不需要污泥迴流,無污泥膨脹問題,運行管理較活性污泥法簡單,對水量水質的波動有較強的適應能力。
三、工藝特點
容積負荷高,佔地相對較小
抗沖擊負荷,可間歇運行
生物種類多,活性生物量大
無污泥膨脹問題
流程較為復雜
布水、曝氣不易均勻,易出現死區
需定期反洗,產水率低
生物接觸氧化法是一種介於活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝,其特點是在池內設置填料,池底曝氣對污水進行充氧,並使池體內污水處於流動狀態,以保證污水同浸沒在污水中的填料充分接觸,避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。
生物接觸氧化法中微生物所需的氧常通過鼓風曝氣供給,生物膜生長至一定厚度後,近填料壁的微生物由於缺氧而進行厭氧代謝,產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落,並促進新生物膜的生長,形成生物膜的新陳代謝,脫落的生物膜將隨出水流出池外。
生物接觸氧化法具有以下特點:
1、由於填料比表面積大,池內充氧條件良好,池內單位容積的生物固體量較高,因此,生物接觸氧化池具有較高的容積負荷;
2、由於生物接觸氧化池內生物固體量多,水流完全混合,故對水質水量的驟變有較強的適應能力;
3、剩餘污泥量少,不存在污泥膨脹問題,運行管理簡便。
❹ 污水生物膜法處理系統只要有一種生物膜工藝處理單元—反應池即組成一個處理系統,不必要非得設二次沉澱池
設置不設置二次沉澱池主要看工藝要求
生物膜的有些工藝不需要設置二次沉澱池 如曝氣生物濾池 塔濾 還有MBR 都不需要設置二次沉澱池
原因是曝氣生物濾池老化生物膜 被濾料截留 可以通過反沖洗去除
塔濾產生老化生物膜量比較少 大部分也被截留消化
MBR氧化池也兼做沉澱池 主要通過超濾膜進行泥水分離
二沉池的主要作用就是泥水分離 泥水分離有很多種 也不一定必選採用沉澱池 只是沉澱池對於污泥量較大的污水 處理費用較低
所以該種說話是正確的
❺ 污水生物處理各方式優缺點對比
污水處理工藝原理分析對比
1、活性污泥法
長期以來,城市生活污水多採用活性污泥法,它是世界各國應用最廣的一種生物處理流程,具有處理能力高,出水水質好的優點。該方法主要由曝氣池、沉澱池、污泥迴流和剩餘污泥排放系統組成。廢水和迴流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個生物反應器,通過曝氣設備充入空氣,空氣中的氧溶入混合液,產生好氧代謝反應,且使混合液得到足夠的攪拌而呈懸浮狀態,這樣,廢水中的有機物、氧氣同微生物能充分接觸反應。隨後混合液進入沉澱池,混合液中的懸浮固體在沉澱池中沉下來和水分離,流出沉澱池的就是凈化水。沉澱池中的污泥大部分迴流,稱為迴流污泥,迴流污泥的目的是使曝氣池內保持一定的懸浮固體濃度,也就是保持一定的微生物濃度。曝氣池中的生化反應引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常從沉澱池中排除,以維持活性污泥系統的穩定運行,這部分污泥叫剩餘污泥。活性污泥除了有氧化和分解有機物的能力外,還要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能從混合液中分離出來,得到澄清的出水。採用傳統的活性污泥法,往往基建費、運行費高,能耗大,管理復雜,易出現污泥膨脹現象;設備不能滿足高效低耗的要求。
2、生物膜法
在污水生物處理的發展和應用中,活性污泥和生物膜法一直占據主導地位。生物膜法主要用於從廢水中去除溶解性有機污染物,主要特點是微生物附著在介質「濾料」表面,形成生物膜,污水同生物膜接觸後,溶解的有機污染物被微生物吸附轉化為H2O、CO2、NH3和微生物細胞物質,污水得到凈化,所需氧化一般直接來自大氣。生物膜法處理系統適用於處理中小規模的城市廢水,採用的處理構築物有高負荷生物濾池和生物轉盤,生物濾池在我國南方更為適用。隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善,與活性污泥法平行發展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發展。由於生物膜法具有處理效率高、耐沖擊負荷性能好、產泥量低、佔地面積少、便於運行管理等優點,在處理中極具競爭力,但先期投資同樣巨大,後期運營成本較高。
3、氧化法
氧化法是目前廣泛採用並極具發展潛力的城市生活污水預處理方法之一。根據氧化劑的種類及反應器的類型,氧化法可分為化學氧化法、催化氧化法、(催化)濕式氧化法,光催化氧化法、超臨界氧化法等。化學氧化法雖然操作簡單,但由於其處理效果並非十分理想,而且由於其運行成本較高,因此,在城市生活污水處理應用中使用並不很多。為了達到提高處理效果,同時降低運行成本的目的,人們開發了一些其他的氧化技術。光催化氧化法設備簡單、運行條件溫和、氧化能力強、殺菌作用強、處理徹底,因此,在水的深度處理及對難生物降解的有機廢水的處理具有極好的應用前景,目前已成為國內外非常活躍的研究課題。
4、載入絮凝磁分離:工藝的變革
BFMS技術是在傳統的絮凝工藝中,加入磁粉,以增強絮凝的效果,形成高密度的絮體和加大絮體的比重,達到高效除污和快速沉降的目的。磁粉的離子極性和金屬特性,作為絮體的核體,大大地強化了對水中懸浮污染物的絮凝結合能力,減少絮凝劑用量,在去除懸浮物,特別是在去除磷、細菌、病毒、油、重金屬等方面的效果比傳統工藝要好。由於磁粉的比重高達5.0×10³kg/m³,大約是砂子的兩倍,混有磁粉的絮體比重增大,絮體快速沉降,速度可達20米/時以上,整個水處理從進水到出水可在10分鍾左右完成。污泥中的磁粉,利用磁粉本身的特性使用磁鼓進行分離後回收並在系統中循環使用。高梯度磁過濾器捕集流過水中的殘余微小顆粒,磁過濾器依照設定的要求被自動清洗,以達到高度凈化出水的目的。根據在美國採用BFMS作深度水處理的報告,磁過濾器可達到去除26納米病菌。磁粉的回收大大降低了處理成本,加上其本身設備的價格、靈活、廣泛性等優勢,雖然引進不到一年,已經受到了污水行業的極大關注。
在當前水污染的嚴竣形勢和國家利好政策的共同作用下,如何使污水處理更加低能耗、高效率、低成本、簡單的操作、靈活的運行管理以及處理中水回用等則顯得尤為重要及迫切。就目前來說,磁分離技術是最經濟、效率最高、成本最低的工藝。如果結合其他工藝使其性能得到突破性發展,必將成為未來真正的主流。
❻ 生物膜法處理廢水
使廢水流過生長在固定支承物表面上的生物膜,利用生物氧化作用和各相間的物質交換,降解廢水中有機污染物的方法,是廢水需氧生物處理法的一種。用生物膜法處理廢水的構築物有生物濾池、生物轉盤和生物接觸氧化池等。
生物濾池是由過濾田和灌溉田逐步發展而來的。過濾田和灌溉田是天然條件下的需氧生物處理設施。廢水流入過濾田和灌溉田後,水中的有機物滯留在土壤表層,由需氧微生物氧化分解為無機物。這種作用只在土壤表層進行,佔地面積大,而且受氣候影響,只能在適當條件下採用。19世紀末,進行了灑滴濾池試驗。20世紀初灑滴濾池法得到公認,出現了各種型式的生物濾池。用生物濾池處理廢水的方法統稱為生物膜法。
處理廢水過程
生物濾池一般是長方形或圓形,池內填有濾料,濾料層上為布水裝置,濾料層下為排水系統。廢水通過布水裝置均勻灑到生物濾池表面,呈涓滴狀流下,一部分廢水呈薄膜狀被吸附於濾料周圍,成為附著水層;另一部分則呈薄膜流動狀流過濾料,並從上層濾料向下層濾料逐層滴流,最後通過排水系統排出池外。
由於濾料間隙的空氣不斷地溶於水中,水層中保有比較充足的溶解氧;而流過的廢水中所含的大量有機物質,可作為微生物的營養源,因此水層中需氧微生物能夠大量生長繁殖。微生物的代謝作用使部分有機物質被氧化分解為簡單的無機物,並釋放出能量。這些能量一部分供微生物自身生長活動的需要,另一部分被轉化合成為新的細胞物質。另外,廢水通過濾池時,濾料截留了廢水中的懸浮物質,並吸附了廢水中的膠體物質,使大量繁殖的微生物有了棲息場所,從而在濾料表面逐漸生長起一層充滿微生物及原生動物的「生物膜」。膜的外側有附著水層,廢水不斷地從濾池上淋灑下來,就有一層廢水不斷沿生物膜上部表面流下,這部分廢水為流動水層。流動水層和附著水層相接觸,附著水層由於生物凈化作用,所含有機物質濃度很低,流動水層通過傳質作用把所含的有機物傳遞給附著水層,從而不斷地得到凈化。同時由於生物膜上的微生物的增殖,膜的厚度不斷增加,當達到一定厚度時,生物膜層內由於得不到足夠的氧,由需氧分解轉變為厭氧分解,微生物逐漸衰亡、老化,使生物膜從濾料表面脫落,隨水流至沉澱池。生物濾池的濾料上再生成新的生物膜,如此不斷更新。
就部分濾料來說,處理廢水效能呈周期性變化。在生物膜形成的初期,微生物的代謝活動旺盛,凈化功能最好;隨著生物膜逐漸加厚,內部出現厭氧分解現象,凈化的功能逐漸減退;到生物膜脫落時為最低。但就整個濾池來說,濾料上生物膜的脫落是參差交替的。因此,在正常情況下,整個濾池的處理效果是基本穩定的。
由於生物膜要不斷更新,脫落的生物膜隨水流出,因此必須在生物濾池後設置沉澱池。這種池稱為二次沉澱池。為保證生物濾池的正常工作,對含有較多懸浮物質和油脂等易於堵塞濾料的廢水,須設置初次沉澱池、浮選池和隔油池等,以進行預處理。
需氧生物膜上的微生物種類很多,有細菌、真菌、藻類、原生動物和後生動物,以及肉眼可見的微型動物。生物濾池中上層、中層、下層構成生物膜的微生物,種類也有區別。
需氧生物膜上微生物的代謝產物主要是二氧化碳和水,在同流動水層接觸時,被流動水層帶走。厭氧生物膜內的產物主要是硫化氫和氨。這些厭氧生化產物在透過需氧生物膜時大部分被氧化,因此生物濾池在工作正常時基本上沒有臭氣。
普通生物濾池的水力負荷和有機物負荷都較低,往往採用間歇運行方式,廢水中的有機物被氧化分解得比較徹底,但佔地面積大。高負荷生物濾池的水力負荷和有機物負荷都較高,採用連續運行方式,廢水在濾池中停留時間短,只有易於氧化的有機物被分解,而較難氧化的有機物未及分解就被排出。因此這種濾池的凈化程度不如普通生物濾池徹底,而且二次沉澱池中沉澱的污泥量較多。但它的水力負荷較高,水的沖刷力大,濾池不易堵塞。如進入濾池的廢水中有機物濃度過高,可採用迴流運轉方式,即將生物濾池的一部分出水迴流到濾池前同進水混合。這樣可以降低進水濃度,保證水的沖刷力,還能增加濾池中的有用微生物,從而保證生物濾池的正常工作。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。
選擇合適的濾料十分重要。濾料必須機械強度好,耐腐蝕;表面積大,略呈粗糙,但又不影響水的均勻流動;濾料間應有一定的空隙,以免堵塞,並使空氣流通;能就地取材,價格低廉。長期以來多以卵石、碎石、爐渣、焦炭等為濾料。近年來開始使用人工塑料濾料,如波形板和列管式濾料。這種濾料質量輕,強度高,耐腐蝕性能好,表面積和空隙率都較大。
與活性污泥法比較,生物膜法對於進水負荷的變化適應性強,管理簡便,基本建設投資和運行費用都較低。但處理效率和衛生條件較差,佔地面積較大。生物膜法近年發展起來的幾種新型構築物有:
① 塔式生物濾池,簡稱塔濾。塔高7~24米,內部通風良好,水流紊動劇烈,水力沖刷較強。因此,污水同空氣和生物膜接觸充分,生物膜更新速度快,各層生長有適應於廢水性質的不同的生物群,有利於有機物的生物降解。塔濾負荷較高,水力負荷每日每平方米可達90~150米3,有機物負荷每日每立方米達1100~2400克(BOD5)。佔地少,對沖擊負荷有較強的適應性。
② 生物轉盤。由固定在一橫軸上的若干間距很近的圓盤組成。圓盤面生長有一層生物膜,作用與生物濾池中濾料相似。圓盤是用輕質耐腐蝕、堅固而不易撓折的材料,如泡沫聚氯乙烯、泡沫聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、玻璃鋼等材料製成。圓盤有約一半的面積浸在一個半圓形或矩形的水槽內。廢水在槽中流過時,圓盤緩慢轉動。圓盤的一部分浸入廢水時,生物膜吸附廢水中的有機物,使微生物獲得營養。當轉出水面時,生物膜又從大氣中直接吸收氧氣。如此循環反復,廢水中的有機物在需氧微生物的作用下得到氧化分解。圓盤上的生物膜也會因老化不斷地自行脫落,隨水流出,在二次沉澱池中沉澱下來。生物轉盤能處理高濃度廢水,而不會發生堵塞現象。構造與生物轉盤類似的還有生物轉筒。主體裝置是由固定在一橫軸上的若干圓筒組成,圓筒中裝填料,生物膜生長在填料表面。
③ 生物接觸氧化池(見生物接觸氧化法)。
提高生物膜法的處理效率,主要是在單位時間內適當地加大生物膜同廢水的接觸面積和充分供給所需要的氧氣。為此,有些國家在試驗研究一種流化床。這種設施以砂或活性炭等比表面積大的材料作為生物膜擔體,以沸騰狀態在廢水中分解氧化有機物。
補充
生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統,其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附著水層有機物,由好氣層的好氣菌將其分解,再進入厭氣層進行厭氣分解,流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜,如此往復以達到凈化污水的目的。生物膜法具有以下特點:(1)對水量、水質、水溫變動適應性強;(2)處理效果好並具良好硝化功能;(3)污泥量小(約為活性污泥法的3/4)且易於固液分離;(4)動力費用省。
❼ 採用生物膜處理污水,掛膜是什麼顏色,形狀的
污水經過沉澱、A/O法處理後,雖然大部分懸浮物及有機污染物已去除,但尚有部分懸浮物、溶解性有機物及其它雜質,污水還不能達到排放標准,必須進一步生化處理. 生物接觸氧化法是生物膜法的一種,生物膜法和活性污泥法一樣,同屬於好氧生物處理方法.但活性污泥法是依靠曝氣池中懸浮流動著的活性污泥來凈化有機物的,而生物膜法是依靠固著於固體介質表面的微生物來凈化有機物的. 生物膜凈化廢水的原理:生物膜成蓬鬆的絮狀結構,微孔多表面積大,具有很強的吸附能力.生物膜微生物以吸附和沉積於膜上的有機物為營養料.增殖的生物膜脫落後進入廢水,在二次沉澱池中截流下來,成為污泥. 生物接觸氧化法是一種浸沒型生物膜法,實際上是生物濾池和曝氣池的結合體.生物接觸氧化法又稱浸沒曝氣式生物濾池.在池中裝滿各種掛膜介質,全部濾料浸沒在廢水中.在濾料下部設置曝氣管,用壓縮空氣鼓泡充氧,廢水中的有機物被吸附於濾料表面的生物膜上,被微生物分解氧化.和其他生物膜一樣,該法的生物膜也經歷掛膜、生長、增厚、脫落等更替過程.一部分生物膜脫落後變成活性污泥,在循環流動過程中,吸附和分解廢水中的有機物,多餘的脫落生物膜在二沉池中出去.空氣通過池底的布氣管進入廢水中. 生物接觸氧化法中濾料是掛膜介質,對生物接觸氧化池的工作效能影響極大.對濾料的基本要求是:(1)單位體積濾料的表面積要大;(2)孔隙率要高;(3)水力阻力小(4)材質輕而強度高;(5)物理化學性質穩定,對微生物的增殖無危害作用;(6)價廉,取材方便. 生物接觸氧化池目前常採用的填料是聚氯乙烯塑料,環氧玻璃鋼等做成的蜂窩狀和波紋板狀填料.這種填料的特點是:在局部平滑面上生物膜附著較慢,稍有沖擊即剝離,調料之間不具備通道,使水流單調.把接觸填料做成網狀塑料組件,採用正向排列,既可防止堵塞,又可提高接觸效率. 生物接觸氧化池的優點是:固著於固體表面上的微生物對廢水水質、水量的變化有較強的適應性;管理較方便;由於微生物固著於固體表面,即使增殖速度慢的微生物也能生息,從而構成了穩定的生物系;污泥量較少;比較容易去除難分解和分解速度慢的物質.它的缺點是:濾料件水流緩慢,接觸時間長,水力沖刷小,生物膜只能自行脫落;剩餘污泥往往惡化水質;動力費用高. 綜上所述,本設計在A/O法處理後採用生物接觸氧化法,它具有耐沖擊負荷強,污泥生成量少且不宜產生污泥膨脹,處理效果好,運行穩定,且勿需污泥迴流,易於維護管理等特點. 在生化池中起主要作用的是填料,填料的好壞決定了微生物能否被附著上以及能否生長繁殖好,這對污水中的COD、BOD5去除率影響甚大.本方案在生化池中設置主體蜂窩型玻璃鋼填料,其具有使用壽命長,負荷大,具有一定的柔韌性和剛性的特點,能對氣泡密集性多層次的切割,因此,大大地提高了溶解氧的傳遞速率,減小風量.填料載著生物膜在整個生物池中,始終保持空間密度的均勻分布,使水、氣、生物膜三者充分接觸提高了有機物去除率.此外,該填料掛膜、脫膜容易,耐溫,耐腐蝕,不結團堵塞. 生物接觸氧化法曝氣由鼓風機提供,設計氣水比10:1. 生物接觸氧化池採用鋼筋混凝土結構.
❽ 請問污水處理中生物接觸氧化法的特點以及使用條件是什麼啊
生物接觸氧化法是以附著在載體(俗稱填料)上的生物膜為主,凈化有機廢水的一種高效水處理工藝。具有活性污泥法特點的生物膜法,兼有活性污泥法和生物膜法的優點。在可生化條件下,不論應用於工業廢水還是養殖污水、生活污水的處理,都取得了良好的經濟效益。該工藝因具有高效節能、佔地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便等特點而被廣泛應用於各行各業的污水處理系統。
基本特點
1、由於填料比表面積大,池內充氧條件良好,池內單位容積的生物固體量較高,因此,生物接觸氧化池具有較高的容積負荷;
2、由於生物接觸氧化池內生物固體量多,水流完全混合,故對水質水量的驟變有較強的適應能力;
3、剩餘污泥量少,不存在污泥膨脹問題,運行管理簡便
在工藝上:
1、用分段法提高凈化能力。生化過程分為兩個階段。首先是有機物被吸附在污泥上或存在細胞內進行生物合成,這個吸附合成速度很快。第二階段的生化過程以氧化為主,速度較慢。
2、用加接觸層的辦法來提高沉澱池效率。對沉澱池的生物膜採取沉澱的辦法,而對細小的懸浮物採取濾層截留的辦法,沉澱池取上升流速6.5~7.5m/h;澄清區停留15min。
3、接觸氧化工藝只需0.5~1.0h就可以達到活性污泥工藝8h的效果。主要靠生物膜,把氧化池分為兩段,沉澱池加接觸層,接觸氧化池分離下來的污泥含有大量氣泡,宜採用氣浮法分離
生物接觸氧化法具有生物膜法的基本特點,但又與一般生物膜法不盡相同。一是供微生物棲附的填料全部浸在廢水中,所以生物接觸氧化池又稱淹沒式濾池。二是採用機械設備向廢水中充氧,而不同於一般生物濾池靠自然通風供氧,相當於在曝氣池中添加供微生物棲附的填料,也可稱為曝氣循環型濾池或接觸曝氣池。三是池內廢水中還存在約 2~5%的懸浮狀態活性污泥,對廢水也起凈化作用。因此生物接觸氧化法是一種具有活性污泥法特點的生物膜法,兼有生物膜法和活性污泥法的優點,更多相關知識網路武漢格林環保詳細了解。
❾ 生物膜反應器的定義
膜生物反應器(MBR)與生物膜(biofilm)反應器是兩種不同的反應器。膜生物反應器一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。而生物膜反應器是在反應器中添加各種填料以便微生物附著生長使在填料上形成了一層生物構成的類似於膜的結構,這樣的反應器才被稱為生物膜反應器。
生物膜法是污水生物處理主要技術之一,它與活性污泥法並列,既是古老的、又是發展中的污水生物處理技術。生物膜法是根據土壤自凈的原理發展起來的。
1893年,作為生物膜法的生物濾池在英國問世,並從此開始用於污水處理的實踐。 20世紀30年代,開始建造了許多生物膜法反應器,主要形式是生物濾池。與活性污泥法相比,雖然生物濾池生物量高、運行費用低,但其負荷較低,衛生條件差,處理構築物易堵塞。在40~50年代生物濾池有逐漸被活性污泥法取代的趨勢。
60年代,新型有機合成材料大量問世,生物濾池的填料由碎石、爐渣逐步改進為聚乙烯、聚苯乙烯製成的波紋板、蜂窩狀等有機人工合成填料,使其比表面積和孔隙率大大增加,生物膜法得到了新的發展。到了70年代,除了普通生物濾池外,生物轉盤、淹沒式生物濾池和生物流化床技術得到了更多的研究與應用。近年來,又涌現出大量新型的單一或復合式生物膜反應器,如微孔膜生物反應器、氣提式生物膜反應器、移動床生物膜反應器以及升流式厭氧污泥床——厭氧生物濾池等。
——胡亨魁編著. 水污染治理技術. 武漢市:武漢理工大學出版社, 2009.09.
生物膜反應器詳見網路:生物膜法
下面是膜生物反應器(MBR)
膜生物反應器(MBR)是通過膜強化生化反應的污水處理新技術。 CAS是一種應用最廣的廢水好氧生物處理技術。其基本流程如圖1所示,是由曝氣池、二次沉澱池、曝氣系統(含空氣或氧氣的加壓設備、管道系統和空氣擴散裝置)以及污泥迴流系統等組成。
曝氣池與二次沉澱池是活性污泥系統的基本處理構築物。由初次沉澱池流出的廢水與從二次沉澱池底部迴流的活性污泥同時進入曝氣池,其混合體稱為混合液。在曝氣的作用下,混合液得到足夠的溶解氧並使活性污泥和廢水充分接觸。廢水中的可溶性有機污染物為活性污泥所吸附並為存活在活性污泥上的微生物群體所分解,使廢水得到凈化。在二次沉澱池內,活性污泥與已被凈化的廢水(稱為處理水)分離,處理水排放,活性污泥在污泥區內進行濃縮,並以較高的濃度迴流曝氣池。由於活性污泥不斷地增長,部分污泥作為剩餘污泥從系統中排出,也可以送往初次沉澱池。
圖1 活性污泥法基本流程
3 MBR法 1 MBR及其分類 MBR是指將超、微濾膜分離技術與污水處理中的生物反應器相結合而成的一種新的污水處理裝置。這種反應器綜合了膜處理技術和生物處理技術帶來的優點。超、微濾膜組件作為泥水分離單元,可以完全取代二次沉澱池。超、微濾膜截留活性污泥混合液中微生物絮體和較大分子有機物,使之停留在反應器內,使反應器內獲得高生物濃度,並延長有機固體停留時間,極大地提高了微生物對有機物的氧化率。同時,經超、微濾膜處理後,出水質量高,可以直接用於非飲用水回用。系統幾乎不排剩餘污泥,且具有較高的抗沖擊能力。特別是1989年Yamamoto將中空纖維膜應用於活性污泥處理中,使工藝運行成本大大降低,實際應用前景廣闊。因此,MBR是當今倍受國內外專家學者重視的一項高新水處理技術。 出水水質好 由於採用膜分離技術,不必設立、過濾等其它固液分離設備。高效的固液分離將廢水中有懸浮物質、膠體物質、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開,不需經三級處理即直接可回用,具有較高的水質安全性。 佔地面積小 膜生物反應器生物處理單元內微生物維持高濃度,使容積負荷大大提高,膜分離的高效性使處理單元水力停留時間大大縮短,佔地面積減少。同時膜生物反應器由於採用了膜組件,不需要沉澱池和專門的過濾車間,系統佔地僅為傳統方法的60% 節省運行成本 由於MBR高效的氧利用效率,和獨特的間歇性運行方式,大大減少了曝氣設備的運行時間和用電量,節省電耗。同時由於膜可濾除細菌、病毒等有害物質,可顯著節省加葯消毒所帶來的長期運行費用,膜生物反應器工藝不需加入絮凝劑,減少運行成本。
膜生物反應器(MBR)工藝是膜分離技術與生物技術有機結合的新型廢水處理技術。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物質截留住,省掉二沉池。活性污泥濃度因此大大提高,水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)可以分別控制,而難降解的物質在反應器中不斷反應、降解。因此,膜生物反應器(MBR)工藝通過膜分離技術大大強化了生物反應器的功能。與傳統的生物處理方法相比,是目前最有前途的廢水處理新技術之一。
從整體構造上來看,MBR是由膜組件和生物反應器兩部分組成。根據這兩部分操作單元自身的多樣性,膜生物反應器也必然有多種類型。
分置式MBR是指膜組件與生物反應器分開設置,浸沒式MBR是指膜組件安置在生物反應器內部。2種反應器的流程如圖2所示。
2 MBR所用濾膜及膜組件 在MBR工藝中,超、微濾膜分離的對象是活性污泥混合液。活性污泥混合液主要包括活性污泥和被處理的污水,而活性污泥是由各種膠體、絮狀物和微生物(絕大部分是各種細菌)組成。膜組件長期過濾活性污泥混合液時,污染物不斷地在膜表面沉積,細菌不斷地向膜內部繁殖,使其生成的代謝產物在膜孔中沉澱,進而引起膜孔堵塞,使膜的通量下降,膜壽命縮短,工藝運行費用增加。
一般而言,決定膜過濾效果的主要因素是膜的孔徑及孔隙率,而選擇什麼樣的膜材料並不是關鍵。但是在MBR工藝中膜材料種類卻強烈地影響其耐污染性,所要解決膜污染問題的最主要的途徑是找到耐污染的膜材料或者是對膜進行改性。
從近期國內外MBR研究情況來看(文獻的抽取有隨機性),濾膜大都為較小孔徑的微濾膜,或較大截留分子量的超濾膜,孔徑范圍為0.1~0.5μm;材質主要是疏水性的聚烯烴、聚偏氟乙烯和親水性的聚碸、纖維素等,還有一些無機膜。疏水性的聚烯烴、聚偏氟乙烯一般做成中空纖維式膜組件,而親水性的聚碸、纖維素膜一般做成平板式膜組件。研究表明,膜材料的疏水性易造成膜污染,因此在制膜過程(如PVDF)中會添加一些親水有機物,如PEG和殼聚糖等。