污水的生物膜处置工艺省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

污水好氧生物处理（二）生物膜法（二)第1页BIOCARBONEBIOCARBONEBIOCARBONEBIOCARBONE BAFBAFBAFBAF布水器布水器进水管进水管反洗出水反洗出水出水管出水管生物滤料生物滤料曝气头曝气头 反冲洗进水管反冲洗进水管反冲洗进气管反冲洗进气管曝气管曝气管 垫层垫层 专用滤头专用滤头 内容回顾第2页BIOFORBIOFOR BAFBAF第3页BIOSTYR BAF第4页第5页第三节 生物转盘1954年在西德海尔布隆(Heilbronn)建成世界上第一座生物转盘污水处理厂。第6页生物转盘主要组成部分生物转盘结构转动轴盘片废水处理槽驱动装置第7页盘片：高强度、轻质、耐腐蚀，盘片直径23m，转速23r/min，间距2030mm，生物膜厚度0.52mm，约40%-50%盘面浸没在废水中。生物转盘结构转动轴：含有足够强度和刚度，预防断裂和挠曲直径：50mm以上,长度0.5-7m.处理槽：与盘片相吻合半圆形或多边形，净空相距2050mm，设排泥和放空管。驱动装置：机械驱动装置；空气驱动装置；水轮驱动装置。第8页生物转盘布置方式 第9页生物转盘工作特点 1.MLVSS可达4000060000mg/L，F/M比为0.050.1；2.分级多段运行，在每级转盘生长着适应于流入该级污水性质生物相；3.污泥龄长；4.对BOD值达10000mg/L以上、10mg/L以下污水都能够采取，并能够得到很好处理效果；5.生物膜上微生物食物链较长，产生污泥量较少，约为活性污泥处理系统1/2左右；第10页6.接触反应槽不需要曝气，污泥也勿需回流，动力消耗低；7.不需要经常调整生物污泥量，不存在产生污泥膨胀麻烦，复杂机械设备也比较少，便于维护管理；8.设计合理、运行正常生物转盘，不产生滤池蝇、不出现泡沫也不产生噪声，不存在发生二次污染现象；9.生物转盘流态，应按完全混合推流来考虑。生物转盘工作特点 第11页空气驱动生物转盘第12页生物转盘新进展第13页生物转盘新进展与平流沉淀池叠建生物转盘轴防护罩污泥排出刮泥机沉淀区处理水进水第14页德国SthlerSTM工艺空气扩散为生物膜充氧裹挟空气产生向上浮力空气传递水气混合区域内氧气传递低速旋转，7580%轮体在水面以下新鲜空气跌水充氧空腔内空气被压缩被裹挟空气释放成小气泡充氧污泥刮板进水出水剩下污泥回流污泥MLSS:3000-8000mg/L搅拌桨缺氧区厌氧区瀑布曝气大气池曝气mgO2/L1.00.20.0第15页STM曝气生物转盘第16页w去除BOD、硝化、除磷、脱氮为目初沉池生物转盘(BOD去除)生物转盘(硝化)二沉池生物转盘(缺氧脱氮)生物转盘(再曝气)终沉池废水出水絮凝剂(除磷)甲醇生物转盘为主体工艺流程工艺流程第17页生物转盘生物转盘BBE EC CDDAA季季节节性性适适应应性性与稳定性差与稳定性差脱氮除磷效果差脱氮除磷效果差槽浅，槽浅，占地面积大占地面积大数数量量多多，系系统统复复杂，维护量大杂，维护量大气味大环境差气味大环境差生物转盘用于城市污水存在问题生物转盘用于城市污水存在问题第18页生物转盘应用工程实例广西某镇规模1500m3/d雨污合流指标指标设计进水设计进水处理出水处理出水排放标准排放标准COD15016.8225.9460BOD100SS16071020TN30NH3-N250.891.868TP30.590.721第19页第四节 生物接触氧化法 生物接触氧化法【淹没式生物滤池】：就是在池内充填一定密度填料，污水浸没全部填料并与填料上生物膜广泛接触，在微生物新陈代谢功效作用下，污水中有机物得以去除，污水得以净化。1971年由日本小岛贞男首创，生物接触氧化法是一个浸没曝气式生物滤池，是曝气池和生物滤池综合在一起处理构筑物，兼有二者优点。第20页接触氧化池主要部分接触氧化池主要部分生物接触氧化池结构填料要求：填料要求：比表面积大；比表面积大；空隙率大；空隙率大；水力阻力小；水力阻力小；强度大；强度大；化学和生物稳化学和生物稳定性好；定性好；能经久耐用。能经久耐用。填料填料池底池底布水布气装置布水布气装置池底用于设置池底用于设置填料、布水布气填料、布水布气装置和支撑填料装置和支撑填料栅板和格栅。栅板和格栅。布气管可布置布气管可布置在池子中心、侧在池子中心、侧面和全池。面和全池。第21页挂膜后网状填料挂膜后网状填料第22页第23页全池曝气全池曝气生物接触氧化曝气方式侧面曝气侧面曝气空气侧面曝气空气侧面曝气表面曝气表面曝气第24页生物接触氧化法特点生物接触氧化池性能特征：1.微生物浓度可达1020g/L；2.含有丰富生物相，污泥产量低，污泥颗粒较大；3.含有较高氧利用率，生物膜活性高；4.含有较强耐冲击负荷能力；5.能够接收较高有机负荷率，缩小池容，降低占地面积；6.因为丝状菌大量滋生，有可能形成一个呈立体结构密集生物网，起到类似“过滤”作用。第25页缺点：1.填料堵塞和更换，运行费用较高2.如设计或运行不妥，填料可能堵塞，另外，布水、曝气不易均匀，可能在局部出现死角。生物接触氧化法特点生物接触氧化生物滤池第26页废水接触氧化法处理组合工艺流程高浓度有机废水接触氧化法处理组合工艺流程难降解有机组合工艺流程除碳脱氮一级接触氧化工艺流程图二级接触氧化工艺流程图生物接触氧化为主体工艺流程第27页山东蒙阴啤酒有限企业废水处理工程山东蒙阴啤酒有限企业废水处理工程w废水种类：啤酒废水废水种类：啤酒废水w设计水量：设计水量：9000m3/d w进水水质：进水水质：COD=1300mg/l，SS=200mg/l，pH=6.7，水温，水温=34.3 C w出水水质要求到达出水水质要求到达GB8978 1996新扩改企业一级标准，即：新扩改企业一级标准，即：COD 100mg/l，SS 70mg/l，BOD5 30mg/l 生物接触氧化应用工程实例污污 泥泥浓缩池浓缩池污污 泥泥贮存池贮存池污污 泥泥脱脱 水水泥饼泥饼外运外运进水进水格栅格栅调调 节节沉淀池沉淀池水解酸水解酸化池化池一一 级级接氧池接氧池中中 间间沉淀池沉淀池二二 级级接氧池接氧池最最 终终沉淀池沉淀池出水出水排放排放空气空气空气空气工艺流程图工艺流程图第28页山东蒙阴银麦啤酒有限企业废水处理工程山东蒙阴银麦啤酒有限企业废水处理工程第29页山东蒙阴银麦啤酒有限企业废水处理工程山东蒙阴银麦啤酒有限企业废水处理工程第30页给水处理常规工艺流程给水处理常规工艺流程第31页源水生物预处理技术在全国范围广泛利用源水生物预处理技术在全国范围广泛利用第32页东深供水源水生物处理工程东深供水源水生物处理工程第33页大面积均匀曝气问题大面积均匀曝气问题第34页特定微生物控制技术特定微生物控制技术苔藓虫个体苔藓虫个体苔藓虫休眠体苔藓虫休眠体第35页椎实螺啃食生物膜椎实螺啃食生物膜第36页 生生物物流流化化床床，就就是是以以砂砂、活活性性炭炭、焦焦炭炭一一类类较较小小惰惰性性颗颗粒粒为为载载体体充充填填在在床床内内，因因载载体体表表面面被被覆覆着着生生物物膜膜而而使使其其质质变变轻轻，污污水水以以一一定定流流速速从从下下向向上上流流动动，使使载载体处于体处于流化状态流化状态。第五节 生物流化床它它利利用用流流态态化化概概念念，强强化化传传质质作作用用、提提升升生生物物富富集集量量，是是一一个个强强化化生生物物处处理理、提提升升微微生生物物降降解解有有机机物物能能力力高高效效工艺工艺。第37页1.1.液流动力流化床液流动力流化床本工艺也称之为本工艺也称之为二相流化床二相流化床，即在流化床内只有污水，即在流化床内只有污水(液相液相)与载体与载体(固相固相)相接触。而在单独相接触。而在单独充氧设备充氧设备内对污水进行充氧。内对污水进行充氧。生物流化床内载体，全被生物膜所包覆，生物流化床内载体，全被生物膜所包覆，生物高度密集生物高度密集，耗耗氧速度很高氧速度很高，往往对污水一次充氧不足以确保对氧需要。，往往对污水一次充氧不足以确保对氧需要。单纯依靠原污水流量不足以使载体流化，所以要使部分单纯依靠原污水流量不足以使载体流化，所以要使部分处理处理水循环回流水循环回流。第38页1.液流动力流化床液流动力流化床第39页2.2.气流动力流化床气流动力流化床第40页2.2.气流动力流化床气流动力流化床 本工艺亦称本工艺亦称三相生物流化床三相生物流化床，即污水即污水(液液)、载体、载体(固固)及空气及空气(气气)三三相同时进入床体。相同时进入床体。BOD容积负荷率可高达容积负荷率可高达5-10-30 kgBOD/(m3d)，处理水，处理水BOD值可确保在值可确保在20mg/L以下以下(城市污水城市污水)；便便于于维维护护运运行行，对对水水质质、水水量量变变动动有一定适应性；有一定适应性；(3)占占地地少少，在在同同一一水水量量水水质质条条件件下下，在在同同一一处处理理水水质质要要求求下下，设设备备占占地地面面积只为活性污泥法积只为活性污泥法1/5-1/8；(4)同同好好氧氧两两相相流流化化床床比比，可可省省掉掉脱脱膜膜装置装置和独立和独立充氧设备充氧设备，普通不回流普通不回流。第41页生物流化床优缺点 生物流化床主要优点滤床含有巨大表面积容积负荷高，抗冲击负荷能力强微生物活性强 传质效果好 比表面积比其它生物膜发达，单位床体生物量很高（1014g/L），传质速度快，废水一进入床内，很快被混合稀释。生物膜薄，0.2mm以下；生物膜呼吸速率约为活性污泥2倍，可见其反应速率快，微生物活性较强。因为载体颗粒在床体内处于猛烈运动状态，气固液界面不停更新，所以传质效果好，加紧了生化反应速率。第42页生物流化床优缺点 生物流化床主要缺点防堵塞曝气方法进水配水系统选取生物颗粒流失1.设备磨损较固定床严重，载体颗粒亦会被磨损。2.设计时存在着生产放大方面问题3.脱落生物膜细小，不易沉淀P350第43页P350第44页 移移动动床床生生物物膜膜反反应应器器（MBBR）是是为为处处理理固固定定床床反反应应器器需需定定时时反反冲冲洗洗、流流化化床床需需使使载载体体流流化化、淹淹没没式式生生物物滤滤池池堵堵塞塞需需清清洗洗滤滤料料和和更更换换曝曝气气器器复复杂杂操操作作而而发发展起来。展起来。第六节 MBBR工艺第45页一、技 术 原 理 关键部件MBBR反应器关键部件：填料载体、曝气(搅拌器)系统、出水滞留滤网系统。1、填料：比重靠近于水、轻微搅拌下易于随水自由运动，有较大受保护、可供微生物生长内表面积，比表面积为5001200m2/m3，材质多为多为聚乙烯或聚丙烯有机塑料，使用寿命长达。指标指标比表面积比表面积孔隙率孔隙率润湿润湿性性吸水吸水性性电荷电荷参数参数10000-30000m2/m385-95%时间时间短短200%最大最大正或正或负负BIO-FORM纳米载体填料（碧沃丰）纳米载体填料（碧沃丰）第46页一、技 术 原 理 关键部件2、曝气（搅拌器）系统：曝气系统采取中小孔径多孔管系，布气均匀，气量可 以调整控制。厌氧反应池中采取香蕉叶片形潜水搅拌器。3、出水滞留滤网系统：出水滞留滤网在保持反应器内良好设计流态同时，还要 把生物填料保留在生物池中。滤网装置有多孔平板式或缠 绕焊接管式(垂直或水平方向)。第47页一、技 术 原 理 MBBR技术优势（1）MBBR容积负荷高，与传统活性污泥法相比可节约占地50%以上。（2）处理方案灵活，适合用于各种池型，选择不一样填料填充率即可提升排放标准和扩大处理规模。（3）耐冲击负荷，对于高SS负荷，无需预处理。（4）污泥沉降性能良好，易于固液分离，降低污泥膨胀问题；剩下污泥量少。（5）优质耐用生物填料、曝气系统和出水装置能够长久使用而不需要更换。（6）曝气池内无需设置填料支架，对填料以及池底曝气装置维护方便。第48页二、MBBR技术处理方案（1）应用基于MBBR 关键技术，能够提供面向现有污水处理厂新建或升级改造更经济、可靠、运行稳定和更具扩展性处理方案。基于MBBR一体化反应器处理方案，既能够非常紧凑、高效地单独运行，又能够完美地与其它工艺相结合，适合用于分散污水处理。（2）出水水质原水为生活污水，出水到达城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918）一级B（或一级A）标准；原水为工业废水，出水到达污水综合排放标准（GB8978-1996）。依据需要，出水还可到达更高标准（如回用等）。第49页二、MBBR技术处理方案 污水厂升级改造1、无锡芦村污水处理厂升级改造工程规模为20 104 m3/d，主体改造工艺采取A2/O投加悬浮填料工艺(即MBBR工艺)，出水水质稳定到达一级A排放标准。2、青岛李村河污水处理厂升级改造总处理规模为17104m3/d，在VIP工艺(一期)及改良A/A/O工艺(二期)基础上增加MBBR强化硝化与反硝化，深度处理采取混凝沉淀/滤布滤池工艺，出水水质由二级标准提升至一级A标准。3、济宁污水厂升级改造济宁市污水处理厂建设规模为20104m3/d，经过改造后，出水水质到达一级A标准。第50页二、MBBR技术处理方案 分散污水处理装置设计处理规模为10m/d-200m/d。此装置含有占地小、集成化、操作简便等特点，适合城镇居民生活小区、宾馆、酒店、学校、医院、别墅区、旅游景区、部队营房、工厂职员宿舍等场所生活污水以及与之类似水产加工厂、屠宰场、肉制品厂、乳制品厂等食品行业产生有机工业废水处理。处理后到达中水回用标准或污水综合排放标准。车载式集装箱式一体化第51页MBBR混合工艺混合工艺MBBR与活性污泥混合工艺，可提升处理能力50%以上并到达脱氮除磷目标。可在不增加池容条件下，与A2/O、氧化沟、SBR等各种工艺结合。MBBR完全混合工艺MBBR+活性污泥二沉池MBBR部分混合工艺活性污泥MBBR二沉池三 MBBR工艺布置第52页第53页滤池形式滤池形式比表面积比表面积/（m2m-3）平均值平均值（m2m-3）大致比值大致比值备注备注普通生物滤池普通生物滤池4070501块状滤料，粒径平均块状滤料，粒径平均8cm左右左右生物转盘生物转盘1001002以以D=3.6m转盘为例转盘为例塔式生物滤池塔式生物滤池1001603以以 25蜂窝为例蜂窝为例生物流化床生物流化床1000 300040以粒径以粒径11.5mm砂粒为例砂粒为例容积容积负荷率负荷率工艺名称工艺名称普通生物滤池普通生物滤池塔式塔式滤池滤池RBD接触接触氧化氧化池池CAS纯氧曝纯氧曝气活性气活性污泥法污泥法BAFMBBR生物生物流化流化床床低负荷低负荷高负荷高负荷kg(BOD5).m-3.d-10.20.82.01.03.50.53.06310.0几个生物处理法容积负荷率比较几个生物滤床比表面积比较几个生物处理系统比表面积和负荷率比较几个生物处理系统比表面积和负荷率比较第54页