南开大学的排水工程课件污水的生物处理生物膜法.pptx
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1、5.1 概概 述述水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法vv细细菌菌和和菌菌类类一一类类的的微微生生物物和和原原生生动动物物、后后生生动动物物一一类类的的微微型型动动物物附附着着在在滤滤料料或或某某些些载载体体上上生生长长繁繁育育,并并在在其其上上形形成成膜膜状状生生物物污污泥泥生物膜(生物膜(biofilm);vv污污水水与与生生物物膜膜接接触触,污污水水中中的的有有机机污污染染物物作作为为营营养养物物质质被被生生物物膜膜上上的的微微生生物物所所摄摄取取,污
2、污水得到净化,微生物自身也得到繁衍增殖。水得到净化,微生物自身也得到繁衍增殖。水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法vv生物膜法处理工艺:生物膜法处理工艺:生物滤池生物滤池生物滤池生物滤池;生物转盘生物转盘生物转盘生物转盘;生物接触氧化生物接触氧化生物接触氧化生物接触氧化;生物流化床生物流化床生物流化床生物流化床。水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜
3、法生物膜法生物膜法生物膜法5.1.1 生物膜的构造及其对有机物的降解生物膜的构造及其对有机物的降解vv污污污污水水水水与与与与滤滤滤滤料料料料或或或或某某某某种种种种载载载载体体体体流流流流动动动动接接接接触触触触,在在在在经经经经过过过过一一一一段段段段时时时时间间间间,后者的表面形成一种膜状污泥,即后者的表面形成一种膜状污泥,即后者的表面形成一种膜状污泥,即后者的表面形成一种膜状污泥,即生物膜生物膜生物膜生物膜;vv生生生生物物物物膜膜膜膜成成成成熟熟熟熟的的的的标标标标志志志志:生生生生物物物物膜膜膜膜沿沿沿沿水水水水流流流流的的的的方方方方向向向向分分分分布布布布,在在在在其其其其上上
4、上上由由由由细细细细菌菌菌菌及及及及各各各各种种种种微微微微生生生生物物物物组组组组成成成成的的的的生生生生态态态态系系系系以以以以及及及及其其其其对对对对有有有有机物的降解功能都达到了平衡和稳定的状态;机物的降解功能都达到了平衡和稳定的状态;机物的降解功能都达到了平衡和稳定的状态;机物的降解功能都达到了平衡和稳定的状态;vv从从从从开开开开始始始始形形形形成成成成到到到到成成成成熟熟熟熟,生生生生物物物物膜膜膜膜要要要要经经经经历历历历潜潜潜潜伏伏伏伏和和和和生生生生长长长长两两两两个个个个阶阶阶阶段段段段,一一一一般般般般的的的的城城城城市市市市污污污污水水水水,在在在在2020左左左左右
5、右右右的的的的条条条条件件件件下下下下大大大大致致致致需要需要需要需要30 d30 d左右的时间。左右的时间。左右的时间。左右的时间。水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法vv生生物物膜膜是是高高度度亲亲水水的的物物质质,污污水水不不断断在在其其表表面面更更新新的的条条件件下下,在在其其外外侧侧总总是是存存在在着着一一层层附着水层附着水层;vv生生物物膜膜上上微微生生物物高高度度密密集集,在在膜膜的的表表面面和和一一定定深深度度的的内内部部生生长长繁繁殖殖着着
6、大大量量的的各各种种类类型型的的微微生生物物和和微微型型动动物物,并并形形成成有有机机污污染染物物细细菌菌原生动物(原生动物(后生动物)后生动物)的食物链。的食物链。水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法vv生生物物膜膜由由好好氧氧和和厌厌氧氧两两层组成;层组成;vv好好氧氧层层的的厚厚度度一一般般为为2 mm左左右右,有有机机物物的的降降解解主主要要是是在在好好氧氧层层内内进进行。行。水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第
7、五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法vv当当当当厌厌厌厌氧氧氧氧层层层层逐逐逐逐渐渐渐渐加加加加厚厚厚厚达达达达到到到到一一一一定定定定程程程程度度度度后后后后,其其其其代代代代谢谢谢谢产产产产物物物物逐逐逐逐渐渐渐渐增增增增多多多多,向向向向外外外外侧侧侧侧逸逸逸逸出出出出时时时时破破破破坏坏坏坏了了了了好好好好氧氧氧氧层层层层生生生生态态态态系系系系统统统统的的的的稳稳稳稳定状态,使两种膜层之间失去平衡;定状态,使两种膜层之间失去平衡;定状态,使两种膜层之间失去平衡;定状态,使两种膜层之间失去平衡;vv气气气气态态态态代代代代
8、谢谢谢谢产产产产物物物物的的的的不不不不断断断断逸逸逸逸出出出出减减减减弱弱弱弱了了了了生生生生物物物物膜膜膜膜在在在在滤滤滤滤料料料料(载载载载体体体体、填填填填料料料料)上上上上的的的的固固固固着着着着力力力力,处处处处于于于于这这这这种种种种状状状状态态态态的的的的生生生生物物物物膜膜膜膜即即即即为为为为老老老老化化化化生生生生物物物物膜膜膜膜,老老老老化化化化生生生生物物物物膜膜膜膜净净净净化化化化功功功功能能能能较较较较差差差差而而而而且且且且易易易易于于于于脱落;脱落;脱落;脱落;vv比比比比较较较较理理理理想想想想的的的的情情情情况况况况是是是是:减减减减缓缓缓缓生生生生物物物物
9、膜膜膜膜的的的的老老老老化化化化进进进进程程程程,不不不不使使使使厌厌厌厌氧氧氧氧层层层层过过过过分分分分增增增增长长长长,加加加加快快快快好好好好氧氧氧氧膜膜膜膜的的的的更更更更新新新新,并并并并且且且且尽尽尽尽量量量量使使使使生物膜不集中脱落生物膜不集中脱落生物膜不集中脱落生物膜不集中脱落。水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法5.1.2 生物膜处理法的主要特征生物膜处理法的主要特征vv微生物相微生物相特征:特征:参参参参与与与与净净净净化化化化反反反反应
10、应应应的的的的微微微微生生生生物物物物多多多多样样样样化化化化:具具具具有有有有适适适适于于于于微微微微生生生生物物物物生生生生长长长长栖栖栖栖息息息息繁繁繁繁衍衍衍衍的的的的安安安安静静静静稳稳稳稳定定定定环环环环境境境境,污污污污泥泥泥泥龄龄龄龄长长长长,可可可可生生生生长长长长丝丝丝丝状状状状菌菌菌菌(不不不不担担担担心心心心污污污污泥泥泥泥膨膨膨膨胀胀胀胀)、微微微微型型型型动动动动物物物物、滤滤滤滤池池池池蝇等;蝇等;蝇等;蝇等;生生生生物物物物膜膜膜膜上上上上生生生生长长长长繁繁繁繁育育育育的的的的生生生生物物物物类类类类型型型型广广广广泛泛泛泛,种种种种属属属属繁繁繁繁多多多多,
11、食物链长食物链长食物链长食物链长且较为复杂。且较为复杂。且较为复杂。且较为复杂。水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法vv食物链长、污泥产量低食物链长、污泥产量低:在生物膜上能够栖息高次营养水平的生物;在生物膜上能够栖息高次营养水平的生物;在生物膜上能够栖息高次营养水平的生物;在生物膜上能
12、够栖息高次营养水平的生物;生生生生物物物物膜膜膜膜处处处处理理理理法法法法产产产产生生生生的的的的污污污污泥泥泥泥量量量量较较较较活活活活性性性性污污污污泥泥泥泥处处处处理理理理系系系系统统统统少少少少1/41/4左右。左右。左右。左右。vv能能够够存存活活世世代代时时间间较较长长的的微微生生物物:硝硝化化菌菌、亚硝化菌亚硝化菌;vv分段运行分段运行与与优占种属优占种属。水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法vv处理工艺处理工艺特征:特征:对水质、水量变动有较
13、强的对水质、水量变动有较强的对水质、水量变动有较强的对水质、水量变动有较强的适应性适应性适应性适应性vv即即即即使使使使有有有有一一一一段段段段时时时时间间间间中中中中断断断断进进进进水水水水,对对对对生生生生物物物物膜膜膜膜的的的的净净净净化化化化功功功功能能能能也也也也不不不不会造成致命的影响,通水后能够较快地得到恢复。会造成致命的影响,通水后能够较快地得到恢复。会造成致命的影响,通水后能够较快地得到恢复。会造成致命的影响,通水后能够较快地得到恢复。污泥沉降性能良好污泥沉降性能良好污泥沉降性能良好污泥沉降性能良好,宜于固液分离,宜于固液分离,宜于固液分离,宜于固液分离vv生生生生物物物物膜
14、膜膜膜上上上上脱脱脱脱落落落落下下下下来来来来的的的的生生生生物物物物污污污污泥泥泥泥,所所所所含含含含动动动动物物物物成成成成分分分分较较较较多多多多,比比比比重重重重较较较较大大大大,而而而而且且且且污污污污泥泥泥泥颗颗颗颗粒粒粒粒个个个个体体体体较较较较大大大大,沉沉沉沉降降降降性性性性能能能能良良良良好好好好,宜于固液分离;宜于固液分离;宜于固液分离;宜于固液分离;vv如如如如果果果果生生生生物物物物膜膜膜膜内内内内部部部部形形形形成成成成的的的的厌厌厌厌氧氧氧氧层层层层过过过过厚厚厚厚,在在在在其其其其脱脱脱脱落落落落后后后后将将将将有有有有大大大大量量量量的的的的非非非非活活活活性
15、性性性的的的的细细细细小小小小悬悬悬悬浮浮浮浮物物物物分分分分散散散散于于于于水水水水中中中中,使使使使处处处处理理理理水水水水的的的的澄清度降低。澄清度降低。澄清度降低。澄清度降低。水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法能够能够能够能够处理低浓度的污水处理低浓度的污水处理低浓度的污水处理低浓度的污水vv运运运运行行行行正正正正常常常常可可可可将将将将污污污污水水水水BODBOD5 5从从从从2030 2030 mg/Lmg/L降降降降至至至至510 510
16、mg/Lmg/L。易于维护运行、节能易于维护运行、节能易于维护运行、节能易于维护运行、节能vv与与与与活活活活性性性性污污污污泥泥泥泥处处处处理理理理系系系系统统统统相相相相较较较较,生生生生物物物物膜膜膜膜处处处处理理理理法法法法中中中中的的的的各各各各种种种种工工工工艺艺艺艺都都都都是是是是比比比比较较较较易易易易于于于于维维维维护护护护管管管管理理理理的的的的,而而而而且且且且生生生生物物物物滤滤滤滤池池池池、生生生生物物物物转转转转盘盘盘盘等等等等工工工工艺艺艺艺节节节节省省省省能能能能源源源源,动动动动力力力力费费费费用用用用较较较较低低低低,去去去去除除除除单单单单位位位位重重重重
17、量量量量BODBOD的耗电量较少。的耗电量较少。的耗电量较少。的耗电量较少。5.2 生物滤池生物滤池水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法5.2.1 概述概述vv生生生生物物物物滤滤滤滤池池池池是是是是以以以以土土土土壤壤壤壤自自自自净净净净原原原原理理理理为为为为依依依依据据据据,在在在在污污污污水水水水灌灌灌灌溉溉溉溉的的的的实实实实践践践践基基基基础础础础上上上上,经经经经较较较较原原原原始始始始的的的的间间间间歇歇歇歇砂砂砂砂滤滤滤滤池池池池和和和和接
18、接接接触触触触滤滤滤滤池池池池而而而而发展起来的人工生物处理技术;发展起来的人工生物处理技术;发展起来的人工生物处理技术;发展起来的人工生物处理技术;vv污污污污水水水水长长长长时时时时间间间间以以以以滴滴滴滴状状状状喷喷喷喷洒洒洒洒在在在在块块块块状状状状滤滤滤滤料料料料层层层层的的的的表表表表面面面面上上上上,在在在在污污污污水水水水流流流流经经经经的的的的表表表表面面面面上上上上就就就就会会会会形形形形成成成成生生生生物物物物膜膜膜膜,待待待待生生生生物物物物膜膜膜膜成成成成熟熟熟熟后后后后,栖栖栖栖息息息息在在在在生生生生物物物物膜膜膜膜上上上上的的的的微微微微生生生生物物物物即即即即
19、摄摄摄摄取取取取流流流流经经经经污污污污水水水水中中中中的的的的有机物作为营养,从而使污水得到净化;有机物作为营养,从而使污水得到净化;有机物作为营养,从而使污水得到净化;有机物作为营养,从而使污水得到净化;水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法vv进进入入生生物物滤滤池池的的污污水水,必必须须通通过过预预处处理理去去除除原原污污水水中中的的悬悬浮浮物物等等能能够够堵堵塞塞滤滤料料的的污污染染物物,并并使使水水质质均均化化,处处理理城城市市污污水水的的生生物物
20、滤滤池池前前设设初次沉淀池初次沉淀池;vv滤滤料料上上的的生生物物膜膜,不不断断脱脱落落更更新新,脱脱落落的的生生物物膜膜随随处处理理水水流流出出,因因此此,生生物物滤滤池池后后也也应应设设二次沉淀池二次沉淀池予以截留。予以截留。水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法5.2.2 普通生物滤池普通生物滤池vv又名又名滴滤池滴滤池(trickling filter););vv构造:构造:池体池体、滤料滤料、布水装置布水装置和和排水系统排水系统;水污染控制工程水污染
21、控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法vv池体池体平面上多呈平面上多呈平面上多呈平面上多呈方形或矩形方形或矩形方形或矩形方形或矩形;池池池池壁壁壁壁具具具具有有有有围围围围护护护护滤滤滤滤料料料料的的的的作作作作用用用用,应应应应当当当当能能能能够够够够承承承承受受受受滤滤滤滤料料料料压压压压力力力力,一般多用砖石筑造;,一般多用砖石筑造;,一般多用砖石筑造;,一般多用砖石筑造;池池池池壁壁壁壁可可可可筑筑筑筑成成成成带带带带孔孔孔孔洞洞洞洞和和和和不不不不带带带带孔孔孔孔洞洞洞
22、洞两两两两种种种种形形形形式式式式,有有有有孔孔孔孔洞洞洞洞的的的的池池池池壁壁壁壁有有有有利利利利于于于于滤滤滤滤料料料料内内内内部部部部的的的的通通通通风风风风,但但但但在在在在低低低低温温温温季季季季节节节节,易受低温的影响,使净化功能降低;易受低温的影响,使净化功能降低;易受低温的影响,使净化功能降低;易受低温的影响,使净化功能降低;池壁池壁池壁池壁一般应一般应一般应一般应高出滤料表面高出滤料表面高出滤料表面高出滤料表面0.50.9 m0.50.9 m;池底的作用是池底的作用是池底的作用是池底的作用是支撑滤料支撑滤料支撑滤料支撑滤料和和和和排除处理后的污水排除处理后的污水排除处理后的污
23、水排除处理后的污水。水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生物膜法生物膜法生物膜法生物膜法vv滤料滤料滤料滤料:质坚、高强、耐腐蚀、抗冰冻;质坚、高强、耐腐蚀、抗冰冻;质坚、高强、耐腐蚀、抗冰冻;质坚、高强、耐腐蚀、抗冰冻;较较较较高高高高的的的的比比比比表表表表面面面面积积积积,滤滤滤滤料料料料表表表表面面面面应应应应宜宜宜宜于于于于生生生生物物物物膜膜膜膜固固固固着着着着,也也也也宜宜宜宜于于于于污水均匀流动;污水均匀流动;污水均匀流动;污水均匀流动;较较较较大大大大的的的的空空空空隙隙
24、隙隙率率率率:使使使使生生生生物物物物膜膜膜膜、污污污污水水水水和和和和空空空空气气气气三三三三相相相相充充充充分分分分接接接接触触触触,当当当当空空空空隙隙隙隙率率率率为为为为45%45%左左左左右右右右时时时时,滤滤滤滤料料料料的的的的比比比比表表表表面面面面积积积积约约约约为为为为65100 65100 mm2 2;就地取材,便于加工、运输。就地取材,便于加工、运输。就地取材,便于加工、运输。就地取材,便于加工、运输。vv多多多多采采采采用用用用实实实实心心心心拳拳拳拳状状状状滤滤滤滤料料料料,如如如如碎碎碎碎石石石石、卵卵卵卵石石石石、炉炉炉炉渣渣渣渣和和和和焦焦焦焦炭炭炭炭等等等等,
25、一一一一般般般般分分分分工工工工作作作作层层层层和和和和承承承承托托托托层层层层两两两两层层层层充充充充填填填填,总总总总厚厚厚厚度度度度约约约约为为为为1.52.0 m1.52.0 m;vv工作层工作层工作层工作层厚厚厚厚1.31.8 m1.31.8 m,粒径介于,粒径介于,粒径介于,粒径介于2540 mm2540 mm;vv承托层承托层承托层承托层厚厚厚厚0.2 m0.2 m,粒径介于,粒径介于,粒径介于,粒径介于70100 mm70100 mm。水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程22第五章第五章第五章第五章 污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理污水的生物处理生
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