污水處理廠職業(yè)技能——每日更新

本文共計(jì)3203字，建議最佳閱讀學(xué)習(xí)時(shí)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(zhì)交換和生物氧化作用，使污水中的有機(jī)物降解而去除。

好氧微生物在有豐富的有機(jī)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(jī)物，并具有強(qiáng)烈的氧化能力。它與污水接觸時(shí)，水中的有機(jī)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(nèi)的有機(jī)物在細(xì)菌作用下，被氧化分解，于是附著水層中有機(jī)物濃度大大低于流動(dòng)水層。在傳遞作用下，流動(dòng)水層中的有機(jī)物，不斷向附著水層轉(zhuǎn)移，從而使流動(dòng)水層在流動(dòng)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(dòng)水層。隨著微生物的不斷增殖，生物膜的厚度不斷增加，當(dāng)其厚度超過氧的穿透深度時(shí)，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(dāng)厭氧層過厚，代謝產(chǎn)物過多時(shí)，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(shè)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(shè)施有生物濾池、生物轉(zhuǎn)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(jī)物的一種構(gòu)筑物。生物濾池一般是長方形或圓形，池壁內(nèi)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?yàn)⒌綖V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(dòng)狀流過濾料，并從上層濾料向下層濾料逐層滴流，最后進(jìn)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(dòng)，當(dāng)污水通過濾池時(shí)，濾料截留了水中的懸浮物質(zhì)，并吸附了水中的膠體物質(zhì)，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(dòng)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(dāng)達(dá)到一定厚度時(shí)，生物膜層內(nèi)由于得不到足夠的氧，由好氧分解轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬醴纸猓⑸镏饾u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(yīng)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(shí)踐證明，生物濾池最上層1m內(nèi)的凈化功能最好，過深會(huì)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(dá)90-95％；但占地面積大，易于堵塞，負(fù)荷低，BOD容積負(fù)荷只有0.1-0.4kg／m3.d，水量負(fù)荷也只有1-4m3／m3.d。為了改進(jìn)這種狀態(tài)，采取人為措施，提高水量負(fù)荷和BOD負(fù)荷的另一種生物濾池，稱為高負(fù)荷生物濾池。

2.2生物轉(zhuǎn)盤

去除污水中有機(jī)物的一種生物化學(xué)處理工藝設(shè)施。生物膜的形成、生長以及其降解有機(jī)污染物的機(jī)理與生物濾池基本相同，但生物轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動(dòng)與污水接觸，所需氧氣則是盤片轉(zhuǎn)出水面與空氣接觸時(shí)從空氣中吸取，而不必進(jìn)行人工曝氣。

生物轉(zhuǎn)盤是由許多大直徑的、輕質(zhì)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(zhuǎn)，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(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，盤片攜帶污水水膜進(jìn)入空氣而吸收氧，盤片旋轉(zhuǎn)到氧化槽里又將氧轉(zhuǎn)移到水中。盤片的旋轉(zhuǎn)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(jī)物降解，使水質(zhì)得到凈化。當(dāng)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(jìn)人氧化槽里。經(jīng)過生物轉(zhuǎn)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(zhuǎn)盤，最后流入二次沉淀池。

生物轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)由多級生物轉(zhuǎn)盤組成，一般由三級轉(zhuǎn)盤串聯(lián)運(yùn)行。每一級轉(zhuǎn)盤由十?dāng)?shù)個(gè)或數(shù)十個(gè)盤片組成，轉(zhuǎn)盤直徑可為2-5m。氧化槽容積2-20m3。一級轉(zhuǎn)盤如同一個(gè)完全混合的固定生物膜的生物化學(xué)反應(yīng)器。微生物的生長速度與過剩的生物膜的脫落都處在動(dòng)態(tài)平衡中。每級轉(zhuǎn)盤上生長的微生物，能夠適應(yīng)該級氧化槽中污水的性質(zhì)，因此有利于提高污水的凈化程度。

生物轉(zhuǎn)盤的單位盤片面積的BOD負(fù)荷與去除率有關(guān)，BOD負(fù)荷在10g/m2.d以下時(shí)，去除率達(dá)90％以上，單位盤面負(fù)荷愈高，去除率愈低。轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的線速度以10-20m／min為宜，氧化槽內(nèi)污水停留時(shí)間約2-8h。

2.3生物接觸氧化法

一種污水生物化學(xué)處理方法，生物接觸氧化法是在生物氧化池內(nèi)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(yīng)的氧氣，通過生氧化作用，氧化分解污水中的有機(jī)物。污水中同時(shí)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(diǎn)，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(jī)械向污水充氧，不同于生物濾池靠自然通風(fēng)供氧，所以又相當(dāng)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(nèi)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(cè)，填料裝在另一側(cè)，依靠泵和空氣的提升作用，水流在填料層內(nèi)循環(huán)，向生物膜供氧。此法的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)是氧的利用率較低，動(dòng)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(fēng)曝氣，生物膜直接受到上升氣流擾動(dòng)，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(zhì)輕、強(qiáng)度好、抗腐蝕能力強(qiáng)，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(fù)荷與污水的基質(zhì)濃度有關(guān)。對低BOD濃度污水（50-300mg/L）負(fù)荷采用停留時(shí)間為0.5-1.5h，氧化池內(nèi)耗氧量約1-3mg/L。

生物接觸氧化法的優(yōu)點(diǎn)是：凈化效率高；處理所需時(shí)間短；對進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷的變動(dòng)適應(yīng)性較強(qiáng)；不必進(jìn)行污泥回流；不會(huì)發(fā)生污泥膨脹：運(yùn)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(jìn)一步強(qiáng)化生物處理技術(shù)，加強(qiáng)微生物群體降解有機(jī)底物的功能，提高生物處理設(shè)備處理污水的效率，就必需做到：

1）提高處理設(shè)備單位容積內(nèi)的生物量；即擴(kuò)大微生物棲息、繁殖的表面積，提高生物膜量，同時(shí)還相應(yīng)的提高對污水的充氧能力。

2）強(qiáng)化傳質(zhì)作用，加速有機(jī)底物從污水中向微生物細(xì)胞的傳遞過程即強(qiáng)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(yùn)動(dòng)。

流化床是用于化工領(lǐng)域的一項(xiàng)工藝，這一技術(shù)己被應(yīng)用于污水生物處理領(lǐng)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(nèi)，因載體表面被附著生物膜，其質(zhì)變輕，污水以一定流速從下向上流動(dòng)，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(dá)2000～3000m2，以MLSS計(jì)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(cè)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(nèi)比較密集，互相磨擦碰撞，因此，生物膜的活性也較高，強(qiáng)化了傳質(zhì)過程。又由于載體不停地在流動(dòng)，還能夠有效地防止堵塞現(xiàn)象。

研究結(jié)果表明，生物流化床用于污水處理具有BOD容積負(fù)荷率高、外理效果好、效率高、占地少以及投資省等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行適當(dāng)還可取得脫氮的效益。

生物流化床根據(jù)使載體流化的動(dòng)力來源不同，可分為液流動(dòng)力流化床、氣流動(dòng)力流化床和機(jī)械攪動(dòng)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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