濰坊山水環(huán)保機械制造有限公司作者
生物膜法是屬于好養(yǎng)生物處理的方法,它是將廢水通過好氧微生物和原生動物,后生動物等在載體填料上生長繁殖形成的生物膜,吸附和降解有機物,使廢水得到凈化的方法。根據(jù)裝置的不同,生物膜法可分為生物濾池、生物轉盤、接觸氧化法和生物流化床等四類。在石油和化學工業(yè)的廢水處理中,其中應用zui多的是接觸氧化法。
一、生物膜法處理污水的發(fā)展
在20世紀50年代以前,生物膜法卻一直未被人們重視,其原因主要是因為生產(chǎn)中zui早采用的生物膜法構筑物是以碎石為填料的滴濾池。碎石的比表面積小,能夠為微生物附著生長的表面積小,因而滴濾池的負荷不可能很大,使其占地面積較大,衛(wèi)生狀況也不好。
50年代,由于塑料工業(yè)的發(fā)展以及塑料填料引入生物膜處理系統(tǒng),使生物膜法出現(xiàn)了許多具有重要意義的發(fā)展。因此,出現(xiàn)了許多新型的生物膜法設備。
20世紀70年代末,為強化生物膜法反應器中的傳質(zhì),流化床系統(tǒng)被引人生物膜處理中,稱為生物流化床。生物流化床兼有活性污泥法和生物膜法的待點,又稱為半生物膜和半懸浮生長系統(tǒng)。
二、生物膜法處理污水機理
1、生物膜的構造特征
生物膜(好氧層+兼氧層+厭氧層)+附著水層(高親水性)。
2、降解有機物的機理
①微生物:沿水流方向為xijun——原生動物――后生動物的食物鏈或生態(tài)系統(tǒng)。具體生物以菌膠團為主、輔以球衣菌、藻類等,含有大量固著型纖毛蟲(鐘蟲、等枝蟲、獨縮蟲等)和游泳型纖毛蟲(楯纖蟲、豆形蟲、斜管蟲等),它們起到了污染物凈化和清除池內(nèi)生物(防堵塞)作用。
②污染物:重→輕(相當多污帶→α中污帶→β中污帶→寡污帶)。
③供氧:借助流動水層厚薄變化以及氣水逆向流動,向生物膜表面供氧。
④傳質(zhì)與降解:有機物降解主要是在好氧層進行,部分難降解有機物經(jīng)兼氧層和厭氧層分解,分解后產(chǎn)生的H2S,NH3等以及代謝產(chǎn)物由內(nèi)向外傳遞而進入空氣中,好氧層形成的NO3--N、NO2--N等經(jīng)厭氧層發(fā)生反硝化,產(chǎn)生的N2也向外而散入大氣中。
⑤生物膜更新:經(jīng)水力沖刷,使膜表面不斷更新(DO及污染物),維持生物活性(老化膜固著不緊)。
三、生物膜的凈化特征
1、微生物相方面:
①微生物的多樣化:生物膜是由xijun、zhenjun、藻類、原生動物、后生動物以及一些肉眼可見的蠕蟲、昆蟲的幼蟲組成(濾池蠅具有抑制生物膜過速增長的功能)。
②生物的食物鏈長:生物膜上的食物鏈要長于活性污泥,因此污泥量少于活性污泥系統(tǒng)。
③能夠存活時間長的微生物:SRT與HRT無關,因此硝化菌和亞硝化菌也得以繁衍、增殖,因此生物膜法的各種工藝都具有硝化功能,采取適當運行方式,可脫氮。
④分段運行與優(yōu)勢菌種:生物膜法多分多段運行,每段繁衍與本段水質(zhì)相適應的微生物。
2、生物膜法處理污水工藝方面的特征
①對水質(zhì)、水量變動有較強的適應性:一段時間中斷進水,對生物膜也不會有致命影響,通水后易恢復。
②污泥沉淀性良好:污泥比重較大,且顆粒較大,易沉淀;但厭氧層過厚時,脫落的細小非活性懸浮物分散于水中,使水的澄清度下降。
③微生物量多,處理能力大、凈化功能強:附著生長,故生物膜含水率低,單位池容的生物量是活性污泥法的5~20倍,因而具有較大處理能力,凈化功能顯著提高。
④能夠處理低濃度廢水:生物膜能處理活性污泥法不能處理的低濃度污水和微污染的原水,使B0D5降至5~10mg/L。
⑤易于維護運行,節(jié)能,動力費用低;如生物轉盤、生物濾池等,去除單位BOD的耗電量較少。
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