污水处理生物膜法-生物接触氧化池

污水解决生物膜法-生物接触氧化池一、概述生物接触氧化解决技术的实质之一是在池内充填填料，已充氧的污水将填料浸没所有，并以一定的流速流经填料。而填料上布满生物膜，污水与生物膜通过接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到清除，污水得到净化，因此，生物接触氧化解决技术又称为沉没式曝气生物滤池。二、生物接触氧化池的构造接触氧化池是由池体、填料及支架、曝气装置、进出水装置以及排泥管道等部件所构成。生物接触氧化池的构造示意图见图生物接触氧化池的构造示意图（一）池体池体的作用除了进行净化污水外，还要考虑填料，布水、布气等设施的安装。当池体容积较小时可采用圆形钢构造，池体容积较大时可采用矩形钢筋混凝土构造。池体的平面尺寸以满足布水、布气均匀，填料安装、维护管理以便为准。池体的底壁须有支承填料的框架和进水进气管的支座。池体厚度根据池的构造强度规定来计算。高度则由填料、布水布气层、稳定水层以及超高的高度来计算。同步，还必须考虑到充氧设备的供气压力或提高高度。各部位的尺寸一般为：池内填料高度为3.0~3.5m;底部布气层高为0.6~0.7m;顶部稳定水层0.5~0.6m,总高度约为4.5~5.0m。（二）填料1.填料的规定填料是生物膜的载体，因此也称之为载体。填料是接触氧化解决工艺的核心部位，它直接影响解决效果，同步，它的费用在接触氧化系统的建设费用中占的比重较大，约占55%~60%;同步载体填料直接关系到接触氧化法的经济效果，因此选定合适的填料是具有经济和技术意义的。接触氧化解决工艺对填料的规定如下：(1)在水力特性方面，比表面积大、空隙率高、水流畅通、阻力小、流速均一；(2)规定形状规则、尺寸均一，表面粗糙度较大；填料表面电位高，附着性强；(3)化学与生物稳定性较强，经久耐用，不溶出有害物质，不导致产生二次污染；(4)在经济方面要考虑货源、价格，也要考虑便于运送与安装等。2.填料类型填料可分为悬挂式填料、悬浮式填料和固形块状填料三种类型。(1)悬挂式填料悬挂式填料有四个品种，分别为半软性填料、组合填料、软性填料和弹性立体填料；(2)悬浮式填料常用的有空心柱状、空心球状、外形呈笼架、内装丝形或条形编织物以及海绵块状的软性悬浮式填料；(3)固形块状填料固形块状填料重要有蜂窝直管形块状填料和立体波纹块状填料两种。目前常采用的填料是聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波纹板状填料。近年来国内外都进行纤维状填料的研究，纤维状填料是用尼龙、维纶、晴纶、涤沦等化学纤维编结成束，呈绳状连接。为安装检修以便，填料常以料框组装，带框放入池中。当需要清洗检修时，可逐框轮替取出，池子无需停止工作。更多污水解决技术文章参照易净水网360.cn3.填料的性能目前国内常用的填料有：整体型、悬浮型和悬挂型，其技术性能见下表。项目整体型填料悬浮型填料悬挂型填料立体网状蜂窝直管φ50mm×50mm内置式半软性填料弹性立体填料比表面积/(㎡/m³)50~11074~110278650~70080~120116~133空隙率/%95~9998~9990~9712束/个，不小于40个/束；纤维束重量1.6~2g/个不小于96成品重量20kg/m³38~45Kg/m³7.6Kg/m³3.6~6.7kg/m³2.7~4.99kg/m³填充率/%30~4050~7060~804.8~5.2填料容积负荷/[kgCOD/(m³·d)]正常负荷4.43~4.51.5~22~32~2.5超负荷5.74~635安装条件整体整体悬浮悬浮吊装吊装支架形式平格栅平格栅绳网绳网上下框架固定上下框架固定填料技术性能参数（三）供气装置接触氧化池均匀地布气很重要，它对于发挥填料作用，提高氧化池工作效率有很大关系。供气的作用有三个方面：(1)供氧。对于生物接触氧化池，溶解氧一般控制在4~5mg/L左右。(2)充足搅拌形成紊流，有助于均匀布水。紊流愈甚，被解决水与生物膜的接触效率愈高，传质效率良好，从而解决效果也愈佳。(3)避免填料堵塞，增进生物膜更新。生物接触氧化池的供气装置有三种，涉及鼓风供气，表曝机、水力喷射供气装置。1.鼓风供气鼓风供气装置由鼓风机、输气管道和曝气器等部件构成。布气管可布置在池子中心，中心曝气见下图1。可布置在侧面，侧面曝气见图2。也可布置在全池，全面曝气，即整个池底安装穿孔布气管，布气互相正交，形成如0.3mx0.3m的方格。图1池中心供气方式图2池侧面供气方式2.表曝表面机械曝气装置一般采用安装在的中心曝气型接触氧化池中，表面机械曝气供气形式。表面机械曝气供气形式3.水力喷射供气装置由循环泵、管道、导流筒和射流曝气器等部件构成。氧化池内污水由循环泵实行强制循环，当有压污水通过射流曝气器时，在射流曝气器内形成负压，从环境中吸入空气，并在射流曝气器内产气愤水混合，气水混合液在氧化池底释放，气泡上浮时实行充氧。水力喷射供气装置对氧的运用率为15%左右，一般合用于低有机负荷的中小型污水解决站或对环境噪声有较高规定场合。三、生物接触氧化池的形式接触氧化池按曝气装登的位置，分为直流式与分流式。1.直流式直流式接触氧化池的特点是直接在填料底部曝气，在填料上产生上向流，生物膜受到气流的冲击、搅动，加速其脱落、更新，使生物膜常常保恃较高的活性，并且可以避免堵塞现象的产生。此外，上升气流不断与填料撞击，使气泡反复切割，粒径减小，增长了气泡与污水的接触面积，提高了氧的转移率。国内多采用直流式的接触氧化池，下图为直流式生物接触氧化池示意图。直流生物接触氧化池示意图2.分流式分流式接触氧化池充氧与填料分置于单独的区间，使污水在充氧间与填料间循环流动，这种形式在国外多采用。分流式接触氧化池有助于微生物的生长繁殖，供氧状况良好。但水流对生物膜冲刷力小，膜更新慢，易堵塞，下图所示的是分流式接触氧化池示意图。分流式接触氧化池示意图四、生物接触氧化法的工艺流程生物接触氧化解决技术的工艺流程，一般可分为：一段解决流程、二段解决流程、多段解决流程。更多污水解决技术文章参照易净水网360.cn1)一段解决流程也称一氧一沉法。原水先经调节池，再进入生物接触氧化池，然后流入二次沉淀池进行泥水分离。解决后的上层水排放或作进一步解决，污泥从二次沉淀池定期排走。这种流程虽然在氧化池中有时会引起短路，但全池填料上的生物膜厚度几乎相等，BOD负荷大体相似，具有完全混合型的特点，营养物(F)与活性微生物的重量(M)之比较低，微生物的生长处在下降阶段。此时微生物的增殖不再受自身生理机能的限制，而是由污水中营养物质的量起主导作用。2)二段解决流程也称二氧二沉法。采用二段法的目的，是为了增长生物氧化时间，提高生化解决效率，同步更适应原水水质的变化，使解决水质稳定。原水经调节池调节后，进入第毕生物接触氧化池，然后流入中间沉淀池进行泥水分离，上层水继续进入第二接触氧化池，最后流入二次沉淀池，再次泥水分离，出水排放，沉淀池的污泥定期排出。在二段法流程中，需控制第一段氧化池内微生物处在较高的F/M条件，当F/M>2.1时，微生物生长率可处在上升阶段，此时营养物远远超过微生物生长所需，微生物生长不受营养因素的影响，只受自身生理机能的限制，因而微生物繁殖不久，活力很强，吸附氧化有机物的能力较高，可以提高解决效率。为了维持微生物能处在较高的F/M条件下，BOD负荷随之提高，解决水中有机物浓度也就必然要高某些，这样在第二阶段氧化池内，须根据需要控制合适的F/M条件，一般在0.5左右，此时的微生物处在生长率下降阶段后的内源性呼吸阶段。由此可见，二段法流程的微生物工作状况与推流式活性污泥法或活性污泥AB法相似。一段法流程简朴易行，操作以便，投资较省，但对BOD的降解能力不如二段法。二段法流程解决效果好，可以缩短生物氧化所需的总时间，但增长理解决装置和维护管理工作，投资也比一段法高。一般来说，当有机负荷较低，水力负荷较大时，采用一段法为好。当有机负荷较高时采用二段法或推流式更为恰当。实验表白，二段法中的第一接触氧化池，与第二接触氧化池容积比宜选用7:3为好。在推流式流程中，既可按BOD变化的条件分格（第一格最大，后来逐渐减小）；也可按水力负荷分格（每格为相等大小），一段、二段接触氧化工艺解决流程示意图见下图。更多污水解决技术文章参照易净水网360.cn一段、二段接触氧化工艺解决流程示意图3)多段解决流程上面所述一段、二段为两种基本流程，随着实践的变化，这两种流程可以随之变化。例如，有将接触氧化池分格，不设中间沉淀池，按推流型运营，形成多段解决流程。氧化池分格后，可使每格的微生物与负荷条件更相适应，运用微生物专性培养驯化，提高整的解决效率，其工艺流程如下图所示。多段接触氧化工艺解决流程示意图五、生物接触氧化法的重要特点生物接触氧化法与活性污泥法相比，两者的综合造价基本相似，但生物接触氧化法比活性污泥法有如下几种长处：(1)合用范畴广；(2)解决系统的可靠性和稳定性较高；(3)动力消耗低；(4)可间歇运营。尽管生物接触氧化法具有许多长处，是一种高效的生化解决工艺，但也存在着某些缺陷：(1)生物膜的厚度随负荷的增高而增大，负荷过高则生物膜过厚，引起填料堵塞，故负荷不易过高，同步要有防堵塞的冲洗措施；(2)填料及支架等往往导致建设费用增长，更换填料时工作量大。六、生物接触氧化池的设计生物接触氧化法是具有活性污泥法和生物膜法特点的一种新型生物解决技术。生物接触氧化妆置与其她形式的生物解决装置同样，需要配备前解决工序（如粗、细格栅、隔油沉渣、调节中和及初沉池等）和后续解决工序（如沉淀、消毒、计量等），构成一种完整的污水解决系统。更多污水解决技术文章参照易净水网360.cn（一）设计时应考虑的因素(1)按平均废水量设计，填料体积按容积负荷计算。设计负荷应由实验或参照相似污水的实际运营资料拟定；(2)根据进水水质和解决规定采用一段或二段式，并且不少于两个系列；(3)污水在接触氧化池内有效停留时间不不不小于2h;(4)进入接触氧化池的废水BOD5浓度控制在100~300mg/L范畴内，当不小于300mg/L时，可考虑采用解决水回流稀释；(5)填料层总高一般取3m,分层设立，由填料品种拟定，一般单层不适宜超过1.5m;(6)DO量一般应维持在2.5~3.5mg/L之间，气水比约为15~20:1;(7)为保证布水、布气均匀，每格生物接触化池面积应在25m³以内；(8)容积负荷生物接触氧化池典型负荷率可参照下表,此表摘自英国原则。解决规定工艺规定容积负荷kgBOD5/(m³·d)kgNH3-N/(m³·d)碳降解高负荷2~5碳降解/硝化0.2~20.1~0.4三级硝化＜20mgBOD5/L0.2~1生物接触氧化池的典型负荷（二）计算1)生物接触氧化池容积生物接触氧化池容积计算采用公式1。V=Q(S。－Se)/Fv式中V一氧化池容积，m³;O一设计解决摸，m³/d;s。一进水BOD5浓度，mg/L;Se一出水BOD5浓度，rng/L;Fv一设计采用的填料容积负荷率，kgBOD5/(m³•d)。2)总面积A=V/Hv式中H—填料高度，一般取3m。3)氧化池格数N=A/f式中f—分格面积，当n≥2，每格面积f≤25㎡。（三）工程实例一啤酒厂废水解决工程设计水县400m³/d,设计水质COD为1500mg/L,BOD5为900mg/L,SS为500mg/L。设计出水水质规定达到《污水综合排放原则》GB8978—1996的二级原则：COD≤150mg/L,BOD5≤60mg/L,SS≤150mg/L。生物接触氧化池采用二段生物接触氧化，设计填料容积负荷率为2kgBOD5/(m³•d)。池内设组合软性填料，一、二氧化池填料容积分别为468m³和234m³,高度为3m。一、二氧化池停留时间分别为4.68h和2.34h,池总高度均为4.8m。位于一、二氧化池间设中间沉淀池为矩形平流式沉淀池，设计表面负荷为7m³/(㎡•h),平面面积为1.5m×10m=15m气池总高度为4.8m,在1.5m高度上设一种污泥斗，断面性状为梯形，污泥斗内设穿孔排泥管。该工艺运营成果表白能达到设计规定。