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生物膜法之基本原理

2018-11-29
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生物膜法之基本原理

一、 生物膜法发展史

有人类活动的地方就有氮磷污染,当然人越多需求越多,随之而来的氮磷污染程度越高,相应解决对策从十九世纪开始萌生。生物膜法便是其中之一,1860s开始出现生物膜法的雏形。1865年德国科学家发现生物过滤处理作用;1893年英国有人将污水洒在滤料上,这是生物膜反应器的最初模型;1930s已经有很多生物膜反应器投入使用……生物膜法的发展也不是一帆风顺的,在40-50年代,接触氧化工艺由于缺乏好用的填料和均匀的布水布气,在市政污水上无法应用被活性污泥法压过一头;随即膜反应器的各种改良工艺问世……直到现在,在众多污水处理区常常看到不同形态的生物膜反应器,高负荷生物滤池在市政污水处理上的应用尤其广泛。

二、 生物膜法基本原理

l 生物膜法的实质是——使细菌类微生物和原生动物,后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上,并在其上形成膜状生物污泥,即生物膜。

l 生物膜的基本原理示意图:

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滤料上发生的事情有三部分:挂膜——净化工作——膜脱落

1) 挂膜:污水在流动过程中和滤料充分接触,微生物附在滤料表面生长,经过一段时间的生长繁殖,会在表面形成一层膜状污泥。 

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1) 净化工作:膜状污泥到一定厚度时,会使氧不能进入最里层,就形成了厌氧层,而靠近水层的一部分污泥则是好氧层。整个生物膜由厌氧层和好氧层组成,分别进行厌氧消解和氧化降解。

2) 净化过程中的物质传递(如图1)

O2:空气——流动水层——附着水层——生物膜

有机污染物:流动水层——附着水层——生物膜

好氧层代谢产物(H20 ,CO2)——附着水层——流动水层(或逸出)

厌氧层分解产物(H2S,NH3,CH4)——水层逸出

3) 膜脱落

污泥持续增加,由于体积重量下沉,以及水流冲刷,气体顶出等作用,生物膜会不断脱落更新。

一、 生物膜的种类

生物膜法工艺在一路改良的路上,根据适用的条件不同衍生出了很多种类,主要有生物接触氧化池,生物滤池,生物转盘,生物流化床,ABF活性生物滤池,MBR反应器等等。


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