生物膜法(3)

6.3.2 生物转盘的优缺点

生物转盘是一种较新德生物膜法废水处理设备，国外使用较普遍。与活性污泥法相比，生物转盘在使用上具有以下优点：

（1）操作管理简便，无活性污泥膨胀现象及泡沫现象，无污泥回流系统，生产上易于控制。

（2）剩余污泥数量小，污泥含水率低，沉淀速度大，易于沉淀分离和脱水干化。 （3）设备构造简单，无通风、回流及曝气设备，运转费用低，耗电量低，一般耗电量为0.024~0.03kWh/kgBOD5。

（4）可采用多层布置，设备灵活性大，可节省占地面积。

（5）可处理高浓度的废水，承受BOD5可达1000mg/L，耐冲击能力强。根据所需处理的程度，可进行多级串联，扩建方便。

（6）废水在氧化槽内德停留时间短，一般在1~1.5h左右，处理效率高，BOD5去除率一般可达90%以上。

生物转盘同一般生物滤池相比，也具有一系列优点： （1）无堵塞现象。

（2）生物膜与废水接触均匀，盘面面积利用率高，无沟流现象。

（3）废水与生物膜的接触时间较长，而且易于控制，处理程度比高负荷滤池和塔式生物滤池高。可以调整转速改善接触条件和充氧能力。

（4）同一般地负荷滤池相比，它占地较小，如采用多层布置，占地面积可同塔式生物滤池相媲美。

（5）系统的水头损失小，能耗省。 但是，生物转盘也有一些缺点：

（1）盘材较贵，投资大。从造价考虑，生物转盘仅适用于小水量低浓度的废水处理。 （2）因为无通风设备，转盘的供氧依靠盘面的生物膜接触大气，这样，废水中挥发性物质将会产生污染。采用从氧化槽的底部进水可以减少挥发物的散失，比从氧化槽表面进水好，但是，挥发物质污染依然存在。因此，生物转盘最好作为二级生物处理装置。

（3）生物转盘的性能受环境气温及其它因素影响较大，所以，在北方设置生物转盘时，一般设置于室内，并采取一定的保温措施。建于室外的生物转盘都应加设雨棚，防止雨水淋洗，使生物膜脱落。

6.3.3 生物转盘的设计

生物转盘工艺设计的主要内容是计算转盘的总面积。表示生物转盘处理能力的指标是水力负荷和有机物负荷。水力负荷可以表示为每单位体积水槽每天处理的水量（m3水/m3槽·d），也可以表示为每单位面积转盘每天处理的水量（m3水/m2盘片·d）。有机物负荷的单位是kgBOD5/m3槽·d或kgBOD5/m2盘片·d。生物转盘的负荷率与废水性质、废水浓度、气候条件及构造、运行等多种因素有关，设计时可以通过试验或根据经验值确定。下面以按有机负荷率进行计算为例说明生物转盘的设计计算。 （1）转盘总面积(A)

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A?(La?Lt)qV (5-7)

N式中：qV——处理水量，m3/d；

La——进水BOD5，mg/L；

Lt——出水BOD5，mg/L；

N——生物转盘的BOD5负荷率，g/m2·d。 （2）转盘片数（m）

m?4A0.64A? （5-8） 222?DD式中：D——转盘直径，m。

（3）废水处理槽有效长度

L?m(a?b)K （5-9）

式中：a——盘片间净间距，m，一般进水端为25～35mm，出水端为10～20mm；

b——盘片厚度，视材料强度决定，m； K——系数，一般取1.2。 （4）废水处理槽有效容积（V）

V?(0.294~0.335)(D?2?)2?L （5-10）净有效容积:

V??(0.294~0.335)(D?2?)2?(L?mb) （5-11）当r/D=0.1时，系数取0.294，r/D=0.06时，系数取0.335。 式中：r——中心轴与槽内水面的距离，m；

δ——盘片边缘与处理槽内壁的间距，m，一般取δ=20～40mm。 （5）转盘的转速（n0）

n0?V6.37 (0.9?1) （5-12）

DqV1式中：qV1——每个处理槽的设计水量，m3/d。

转盘的转动装置最好采用无级变速器，以便运行时可以根据污水的水质和流量进行调节。

6.4 生物接触氧化法

6.4.1 概述

生物接触氧化法的处理构筑物是浸没曝气式生物滤池，也称生物接触氧化池。生物接触氧化法的基本流程见图5-9所示。

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图5-9 生物接触氧化法的基本流程

生物接触氧化池内设有填料，填料淹没在废水中，填料上长满生物膜，废水与生物膜接触过程中，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解并生成新的生物膜。从填料上脱落的生物膜随出水流到二次沉淀池后被除去，废水得到净化。

生物接触氧化法具有下述特点：

（1）由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好。生物接触氧化池内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，生物接触氧化法具有较高的容积负荷；

（2）生物接触氧化法不需要污泥回流，因此，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便； （3）由于生物固体量多，水流又属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量变化的适应能力较强；

（4）生物接触氧化池有机容积负荷较高时，其F/M保持在较低水平，污泥产量较低。

6.4.2 生物接触氧化池的构造

生物接触氧化池的主要组成部分有池体、填料和布水布气装置，其构造示意图见图5-10所示。

图5-10 生物接触氧化池的构造示意图

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图5-11 板状填料与蜂窝状填料

图5-12 纤维状填料的结构

池体用于设置填料、布水布气装置和支撑填料的栅板和格栅。池体可为钢筋结构或钢筋混凝土结构。由于池中水流的速度较低，从填料上脱落的残膜总有一部分沉积在池底，池底可作成多斗式或设置集泥设备，以便排泥。

填料要求比表面积大、空隙率大、阻力小、强度大、化学和生物稳定性好、能经久耐用。目前常用的填料是聚氯乙烯塑料、聚丙乙烯塑料、环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波纹板状填料，见图5-11。

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、氰纶、涤纶等化纤编结成束，呈绳状连接（见图5-12）。

为安装检修方便，填料常以料筐组装，带筐放入池中。当需要检修时，可逐筐轮换取出，池子无需停止工作。

布气管可布置在池子中心、侧面和全池。

6.4.3 生物接触氧化池的设计

生物接触氧化池工艺设计的主要内容是计算池子的有效容积和尺寸，空气量和空气管道系统的计算。目前一般是根据有机负荷率计算池子容积。

（1）生物接触氧化池的有效容积（V）

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V?qV(La?Lt) （5-13）

N式中：qV——平均日设计污水量，m3/d；

La、Lt——进水与出水的DOB5，mg/L；

N——有机容积负荷率，kgBOD5/m3·d（城市污水可用1.0～1.8）。 （2）生物接触氧化池的总面积(A)和座数(n)

A?V （5-14） h0A （5-15） n?A1式中：h0——填料高度，一般采用3.0m；

A1——每座池子的面积，m2，一般≤25m2。 （3）池深（h）

h?h0?h1?h2?h3 （5-16）

式中：h1——超高，0.5～0.6m；

h2——填料层上水深，0.4～0.5m； h3——填料至池底的高度，，0.5～1.5m。 （4）有效停留时间（t）

t?V （5-17） qV（5）空气量（D）和空气管道系统计算

D?D0qV （5-18）

式中：D0——1m3污水所需的空气量，一般为15～20m3（气）/m3（污水）。

空气管道系统的计算方法与活性污泥法曝气池的空气管道系统计算方法相同，这里不再赘述。

6.5 生物流化床

生物流化床处理技术是借助流体（液体或气体）使表面生长着微生物的固体颗粒（生物颗粒）呈流态化，同时进行去除和降解有机污染物的生物膜法处理技术。它是70年代开始应于污水处理的一种高效生物处理工艺。

6.5.1 流态化原理

如图5-13，在圆柱形流化床的底部，装置一块多孔液体分布板，在分布板上堆放颗粒载体（如砂、活性炭），液体从床底的进口流入，经过分布板均匀地向上流动，并通过固体床层由顶部出口管流出，流化床上装有压差计，用以测量液体流经床层的压力降。当液体流过床层时，随着液体流速的不同，床层会出现固定床、流化床和液体输送3种不同的状

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