2. 生物膜法

1. 2. 生物膜法 依靠附着于固体载体表面的微生物膜来净化有机物（附着生长反应器 ） 主要的生物膜法： ① 生物滤池：分为普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等； ② 生物转盘； ③ 生物接触氧化法； ④ 生物流化床等。

2.   1893年英国人将污水在粗滤料上喷洒进行净化试验，作为生物膜法的生物滤池问世。 20世纪20~30年代，建造了许多生物膜法系统，主要形式是普通生物滤池，填料主要是碎石、卵石、炉渣和焦炭等实心的无机天然滤料，有比表面积小和空隙率低等缺点。 20世纪50年代，受化学工业填料塔启发，产生了塔式生物滤池，占地面积小、通风供氧能力大。 生物膜法的产生和特点⑴生物膜法的产生

3.   20世纪60年代，新兴的有机合成材料大量生产，由聚乙烯、聚苯乙烯和聚酰胺等制成的填料，其比表面积和空隙率大大增加，生物膜法获得了新的发展。 20世纪70年代，除了生物滤池外，生物转盘、淹没式生物滤池和生物流化床技术都得到了比较多的研究和应用。 近年来，大量新型的生物膜反应器。

4. 借助于挂膜介质，当有机废水流过介质表面时，微生物在其表面生长繁殖，形成生物膜。借助于挂膜介质，当有机废水流过介质表面时，微生物在其表面生长繁殖，形成生物膜。 膜的表面溶有较多的溶解氧，形成好氧层，膜的内层溶解氧较少，易形成厌氧层。 整个膜处于增长、脱落和更新的生态系统。 ⑵ 基本原理

5. 膜的表面吸取营养和溶解氧容易，微生物生长繁殖迅速，形成了好氧微生物和兼性微生物组成的好氧层。膜的表面吸取营养和溶解氧容易，微生物生长繁殖迅速，形成了好氧微生物和兼性微生物组成的好氧层。 内部营养和溶解氧的供应条件差，生长繁殖受到限制，形成了厌氧微生物和兼性微生物组成的厌氧层。

6. 从开始形成到成熟，生物膜要经历潜伏和生长两个阶段，一般的城市污水，在20℃条件下大致需要30d左右的时间。从开始形成到成熟，生物膜要经历潜伏和生长两个阶段，一般的城市污水，在20℃条件下大致需要30d左右的时间。 正常生物膜厚2～3mm。 好氧层的厚度一般为2mm左右，有机物的降解主要是在好氧层内进行。

7. 细菌（好氧、 厌氧、兼性） ⑶生物膜的构造 生物膜的组成 真菌 后生 动物 一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫 藻类 原生 动物

9. 生物填料上的生物膜

10. ⑷ 生物膜的基本流程

11. 具有以下特点： 1）附着于固体介质表面上的微生物对水量、水质的变化有较强的适应性。 2）固体介质有利于微生物形成稳定的生态体系，栖息微生物的种类较多，处理效率高。 3）降解产物污泥量少。 4）管理方便。 ⑸ 生物膜法的特点

12. 缺点：    （1）滤料表面积小，BOD容积负荷小。    （2）附着于固体表面的微生物量较难控制，操作伸缩性差。    （3）靠自然通风供氧，不如活性污泥供氧充足，容易产生厌氧。 生物膜法的基本原理

13. （1）润湿型 生物滤池、生物滤塔、生物转盘     （2）浸没型 接触氧化     （3）流动床型 ⑹ 生物膜法的形式

14. 污水长时间喷洒在块状滤料层的表面上，在污水流经的表面上就会形成生物膜，待生物膜成熟后，栖息在生物膜上的微生物摄取流经污水中的有机物作为营养，从而使污水得到净化。污水长时间喷洒在块状滤料层的表面上，在污水流经的表面上就会形成生物膜，待生物膜成熟后，栖息在生物膜上的微生物摄取流经污水中的有机物作为营养，从而使污水得到净化。 2.1 生物滤池

15. 生物滤池由滤料、池体、池底排水系统、上部布水系统组成。 ⑴ 生物滤池的组成

16. 滤料是生物滤池的主体，对生物滤池的净化功能有直接影响。滤料是生物滤池的主体，对生物滤池的净化功能有直接影响。 1）对滤料的要求 a、比表面积大； b、孔隙率高、均匀； c、材质轻、强度高； d、物化性质稳定，对微生物增殖无毒害作用； e、价廉、取材方便 滤料

17. 2）滤料的填充 一般以块状滤料为多，炉渣、石块、焦炭等，总厚度1.5 ～2.0m，分2层。 工作层厚度1.3～1.8m，粒径25～40mm； 承托层0.2m，粒径70～100mm。

18. 滤床高度同滤料种类的关系 石质拳状滤料 滤床高度：1～2.5m。 孔隙率低，滤床过高会影响通风； 太重, 过高会影响排水系统和滤池基础结构。 塑料滤料 比重小，孔隙率高，滤床高度不但可以提高，而且可以采用双层或多层构造。 国外一般采用双层滤床，高7m左右；国内常采用多层的“塔式”结构，高度在10m以上。

19. 几种常见滤料 比表面积65～100m2/m3， 孔隙率45％～50％ 比表面积在98～340m2/m3， 孔隙率为93％～95％ 比表面积在81～195m2/m3， 孔隙率为93％～95％

22. 生物滤池的池体多为圆形、方形或矩形； 作用：围挡滤料保护布水。 池壁可有孔洞或不带孔洞的两种形式 有孔洞的池壁有利于滤料的内部通风，但在低温季节，易受低温的影响，使净化功能降低； 池壁一般要求高于滤料表面0.5~0.9m。 池体

23. 为了使污水能均匀地分布在整个滤床表面上 移动式（常用回 转式）布水器 布水装置 生物滤池的布水设备分为两类 固定式喷嘴 布水系统

24. 固定喷嘴式布水系统

28. 排水系统 作 用 收集污水与生物膜 保证通风 组 成 排水假底 支撑滤料 渗水装置 渗水装置用于支撑滤料；渗水装置与池底之间的距离一般应在0.4m以上，以利通风，在出水区的四周池壁均匀布置进风孔。 集水沟

30. 普通生物滤池 ：水力负荷1－5m3/m2·d；BOD负荷0.15-0.3 kg/m3·d 高负荷生物滤池： 水力负荷10-30m3/m2·d；BOD负荷0.8-1.2kg/m3·d 超负荷生物滤池（塔式生物滤池） ⑵ 生物滤池的类型

31. 普通生物滤池 第一代工艺 滤料粒径较小(25～70mm)，滤料层高度通常只有 2～3m左右，多不采用回流措施； 流程系统 污水预处理（格栅、沉淀池、初沉池等） 生物滤池→二沉池 排放

33. 优点：处理效果好，BOD5去除率可达90%以上，出水水质稳定。优点：处理效果好，BOD5去除率可达90%以上，出水水质稳定。 缺点：占地面积大，易于堵塞，影响环境卫生。

34. 高负荷生物滤池 第二代工艺 （1）大幅度地提高了滤池的负荷率； （2）高负荷率是通过限制进水BOD5和运行上采取处理水回流等技术措施而达到目的； （3）处理水回流可以均化与稳定进水水质、加大水力负荷，及时地冲刷过厚和老化的生物膜，加速生物膜更新，抑制厌氧层发育，使生物膜经常保持较高的活性；抑制滤池蝇的过度滋长，减轻臭味。

36. 塔式生物滤池 第三代生物滤池 高度达20m之多，常采用回流措施。采用塑料滤料。 工艺特点： （1）通风良好，污水、空气、滤料接触充分，充氧效果良好，传质速度快； （2）高负荷率，水力负荷为高负荷生物滤池2－10倍，生物膜活性高，净化效率也较高； （3） 滤层内部的分层，能够承受较高的有机污染物的冲击负荷。

38. 滤床的比表面积和孔隙率 滤料表面积愈大，生物膜的表面积也愈大，生物膜的量就愈多，净化功能就愈强； 孔隙率大，则滤床不易堵塞，通风效果好，可为生物膜的好氧代谢提供足够的氧； 滤床的比表面积和孔隙率愈大，扩大了传质的界面，促进了水流的紊动，有利于提高净化功能。 ⑶ 影响生物滤池功能的主要因素

39. 滤床的高度 高度不同，生物膜量、微生物种类、去除有机物的速度等都不同； 滤床的上层，废水中的有机物浓度高，微生物繁殖速度快，生物膜量多且主要以细菌为主，有机污染物的去除速度高；随着滤床深度的增加，废水中的有机物量减少，生物膜量也减少，微生物从低级趋向高级，有机物去除速度降低；有机物的去除效果随滤床深度的增加而提高，但去除速率却随深度的增加而降低。

40. 有机负荷与水力负荷 有机负荷-----kgBOD5/m3.d； 水力负荷：① 水力表面负荷----m3/m2.d，或m/d；----滤速；② 水力容积负荷---- m3/m3.d 在有机负荷较高时，生物膜的增长也会较快，可能会引起滤料堵塞，此时就需要调整水力负荷，当水力负荷增加时，可以提高水力冲刷力，维持生物膜的厚度，一般是通过出水回流来解决。

41. 回流 高负荷生物滤池与塔式生物滤池，常采用回流。其优点：① 不论原废水的流量如何波动，滤池可得到连续投配的废水，因而其工作较稳定；② 可以冲刷去除老化生物膜，降低膜的厚度，并抑制滤池蝇的孳生；③ 均衡滤池负荷，提高滤池的效率；④ 可以稀释和降低有毒有害物质的浓度以及进水有机物浓度。

42. 供氧 生物滤池是通过自然通风来保证供氧的；影响生物滤池自然通风的主要因素有：① 池内温度与气温之差；② 滤池高度；③ 滤料孔隙率及风力等；④ 滤池堵塞。

43. 生物转盘技术是一种净化效果好、能源消耗低的生物处理技术。生物转盘技术是一种净化效果好、能源消耗低的生物处理技术。 1954年在德国建立第一座生物转盘污水厂。 我国从70年代初开始引进生物转盘技术，对其开展了广泛的研究。在生活污水和城市污水，化纤、印染、制革及造纸等工业废水都得到了应用。 2.2 生物转盘

44. 水池中充满了待处理的废水，盘片的一半浸没在水面之下，盘片在水平轴的带动下缓慢转动，盘片上生长着一层生物膜。水池中充满了待处理的废水，盘片的一半浸没在水面之下，盘片在水平轴的带动下缓慢转动，盘片上生长着一层生物膜。 当盘片的一部分浸入废水时，生物膜吸附废水中的有机物，使微生物获得营养，当转出水面时，生物膜又从空气中吸收氧气，如此反复循环，使废水中的有机物得到氧化分解，盘片上脱落下的生物膜在后设的二沉池中去除。 ⑴ 工作原理

45. 去除废水中有机物的机理和生物滤池基本相同。去除废水中有机物的机理和生物滤池基本相同。 • 废水处于半静止状态，微生物在转动的盘面上； • 转盘40%的面积浸没在废水中，盘面低速转动； • 盘面上生物膜的厚度与废水浓度、性质及转速有关，一般0.1~0.5mm。

46. 单轴单级生物转盘

49. ⑵ 生物转盘的构造 生物转盘由盘片、接触反应槽、转轴及驱动装置所组成。

50. 一般采用圆形或正多边形平板盘片，也有采用表面波纹板状或两者结合使用的。一般采用圆形或正多边形平板盘片，也有采用表面波纹板状或两者结合使用的。 一般用塑料板、玻璃钢板或金属板材。 盘片直径2.0～3.6米，盘片标准间距30mm，对多级转盘，前级间距大些25～35mm，后级小些10～20mm。 盘片