生物接触氧化法处理技术

生物接触氧化法处理技术生物接触氧化法处理技术 生物接触氧化技术是生物膜法的一种形式，是在生物滤池的基础上，从接 触曝气法改良演化而来的，因此有人称为“浸没式滤池法”、“接触曝气法”等。 一、生物接触氧化法与其他方法比较，具有如下特点：一、生物接触氧化法与其他方法比较，具有如下特点： 1)优点 ①BOD 负荷高，MLSS 量大，相对地说效率较高，并且对负荷的急剧变动 适应性强。 ②处理时间短。在处理水量相同的条件下，所需装置设备小，因而占地面 积小。 ③维护管理方便， 无污泥回流， 没有活性污泥法中所容易产生的污泥膨胀。 ④易于培菌驯化，较长时期停运后，若再运转时生物膜恢复快。 ⑤剩余污泥量少。 2)缺点 ①填料上的生物膜的量需视 BOD 负荷而异。BOD 负荷高，则生物膜数量 多； 反之亦然。 因此不能借助于运转条件的变化任意地调节生物量和装置的效能。 ②生物膜量随负荷增加而增加，负荷过高，则生物膜过厚，易于堵塞填料。 所以，必须要有负荷界限和必要的防堵塞冲洗措施。 ③大量产生后生动物（如轮虫类等） 。若生物膜瞬时大块地脱落，则易影 响处理水水质。 ④组合状的接触填料会影响均匀地曝气与搅拌。 二、处理机理二、处理机理 1)主要起作用的是生物膜 好气性污水处理有两种方法，一种是活性污泥法，一种是生物膜法。从生物 处理的基点——微生物转化有机物的功能来看， 这两种方法的区别在于微生物存 在状态的不同。在活性污泥法中，微生物以絮状结构悬浮在所需净化的污水中， 经充分混合而成为混合液；在生物膜法中， 微生物以生物膜的形态附着在固体填 料表面上与所需净化的污水接触。 生物接触氧化法是在生物滤池的基础上发展起 来的，从生物膜固定和污水流动来说，相似于生物滤池法。从污水充满曝气池和 采用人工曝气看，它又相似于活性污泥法。 所以生物接触氧化法的特点介于生物 滤池法和活性污泥法。 在生物接触氧化法中， 微生物主要以生物膜状态固着在填料上，同时又有部 分絮体或破碎生物膜悬浮于处理水中。 氧化池中生物膜的重量一般在 6.2—14 g/L 之间，而活性污泥法中活性污泥重量一般在 2—3g/L 之间。从微生物活性来看， 生物膜的活性大于悬浮状微生物。 生物接触氧化法生物膜的耗氧率比活性污泥法 高。因此，生物接触氧化法中，承担有机物转化功能的微生物主要集中在生物膜 上。 附着在填料表面的生物膜对废水的净化作用： 最初稀疏的细菌附着于填料表 面，随着细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。在溶解氧和食料（有机物）都充足 的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐加厚。生物膜的厚度通常为 1.5 —2.0 毫米，其中从表面到1.5 毫米深处为好气菌。1.5 毫米深处到内表面与填料 壁相连接的部分为弱厌气菌。废水中溶解氧和有机物扩散到生物膜为好气菌利 用。 但是， 当生物膜长到一定厚度时， 溶解氧无法像生物膜内扩散， 好气菌死亡、 溶化， 而内层的厌气菌得以繁殖。 经过一段时间后， 厌气菌在数量上亦开始下降， 加上新陈代谢气体的逸出，使内层生物膜出现许多空隙，附着力减弱，终于大块 脱落。在脱落的填料表面上，新的生物膜又重新生长发展。实际上新陈代谢过程 在氧化池生物膜发展的每一个阶段都是同时存在的， 这样就保证了处理构筑物去 除有机物的能力，使之稳定在一个水平上。 2)兼有活性污泥法的特点 生物接触氧化法的固定生物膜与一般的生物膜不同， 在氧化池中采用曝气方 法，不仅提较充分的溶解氧，而且由于曝气搅动加速了生物膜的更新，从而更加 提高生物膜的活力和氧化能力。另外，曝气会形成水的紊流，使固着在填料上的 生物膜可以连续地、均匀地与污水相接触， 避免生物滤池中存在的接触不良的缺 陷。 个别氧化池按采用推流式设置， 则兼有推流式活性污泥法的特点。水在池子 内不断地延着池的纵向逐步推流至出口， 使生物膜上的微生物与污水中的有机物 得到充分的混合和接触，从而使污水逐渐净化，即进口端cod 值最大，以后逐渐 减少，出口端为最小。 氧化池不同高度的生物相情况 层次 1 2 3 4 5 6 7 8 生物相 较多的游仆虫，少量楯纤充、漫游虫，较多的游泳期钟虫 少量钟虫，大量游仆虫，少量漫游虫 少量钟虫，大量游仆虫，个别楯纤虫 少量钟虫，大量游泳期钟虫 大量游仆虫和游泳期钟虫 大量游泳期钟虫，少量游仆虫 大量游泳期钟虫，少量游仆虫 大量游泳期钟虫，少量游仆虫 9大量游泳期钟虫，少量游仆虫、丝状菌、等枝虫、固着型钟虫 注：第一层为最底层，每层厚度 20 厘米，诸层都有菌胶团。 3)生物降解有机污染物的动力学 在污水的生物处理中净化反应是相当复杂的， 但把它作为一个微生物反应来 考虑，用数学公式加以模式化的话，则一般地可以分为 BOD 基质高浓度和低浓 度两种情况。当 BOD（有机物）基质高浓度时，与微生物数量相比，微生物的 营养物质远远超过微生物生长所需。也就是说微生物的生长不受营养物质的限 制，而受自身生理机制的限制，与微生物活度呈一次反应式。此时，微生物是对 数增殖状态，处于生长率上升阶段。 当 BOD（有机物）基质低浓度时，微生物的增殖已经不再受自身生理机制 的限制，而是由于 BOD 基质浓度低，营养不足，处于生长率下降阶段。所以， 微生物的增殖速度(伴随着 BOD 降解速度)由有机物浓度所左右，并服从一次反 应式。 所以，生物接触氧化法兼有活性污泥法的特点。实际中，往往根据具体情况使微 生物处于生长率上升阶段后期或内原呼吸阶段。 4)生物相及其演变规律 接触氧化法生物膜上的生物相是丰富的， 起作用的微生物包括许多门类，由 细菌、真菌、原生动物、后生动物组成比较稳定的生态系。生物相中数量最多的 生物是细菌。它们的形态有： ①游离菌。大多为体形较小的杆状菌，有时也可能是比较大型而自身又能运 动的螺旋菌。 细菌的种属因处理的污水种类不同而异，一般生长繁殖的细菌有无 色杆菌属、假单孢菌属、芽孢杆菌属、产碱杆菌属等。它们多数在挂膜培菌初期 出现，然后消失。 ②菌胶团。它是低等细菌建立的胶粘物，有良好的吸附能力，对被吸附的有 机物加以分解利用，使有机物无机化。菌胶团多半呈垂丝状，也有蘑菇状、分枝 状。 ③丝状菌。这是由低等细菌密切结合的高等细菌。丝状菌多数是真菌球衣细 菌，是生物膜中起重要作用的微生物。它们的菌丝体较长，常呈乱发状。球衣菌 丝体粗细一致，固着不运动，用结晶紫染色可见衣鞘和衣鞘内的圆柱形细胞，有 时还可见有假分枝。丝状菌的繁殖和废水的硝化有着密切联系。在生物接触氧化 法中， 丝状菌是固着在填料表面它的繁殖不仅不会引起活性污泥法中的那种污泥 膨胀，反而使出水水质变好。 三、运转和管理三、运转和管理 主要是从影响处理效果的几个主要因素进行管理 ① 有机负荷 有机负荷是反应生物接触氧化法净化效能的重要指标。 由于各种废水的浓度、 组成不同，因此从广义上说，有机负荷应当包括具有抑制作用并足以影响处理 效果的一切物质。能被微生物分解的污染物质数量用 BOD 表示，这一数值近 似地等于各种物质所能生成能量的总和，所以有机负荷是指生物接触氧化处理 中单位数量微生物所能处理的 BOD 数量（投加的、接受的） 。 有机负荷有三种不同的表示方法：单位填料容积的污染