生物接触氧化有关资料全Word文档下载推荐.docx

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12.57

2.975

塑料球形填料

24.72

0.227

0.0105

10

2.365

半软性填料

35.18

0.322

0.0149

14.19

3.356

纤维软性填料

22.57

0.207

0.0096

9.1

2.162

塑料蜂窝填料

23.77

0.218

0.0101

9.62

2.275

三、生物接触氧化中对曝气装置要考虑的几个问题：

1、在接触氧化池中，曝气材料和填料寿命的同步性十分重要。

在过去的工程实践中，因曝气器材需要修理而更换填料的例子很多，这种因为选择设备不当，除了给用户带来不必要的人力财力的浪费外，常常还会给用户的生产及维护带来很大的负担。

2、曝气均匀性

三、生物处理中曝气系统的选择与设计

设计参数：

（1）汽水比在水的生物处理工程设计中，有的设计人员往往预先设定汽水比然后再确定风量，其实，把汽水比作为一个首先考虑的参数是不合适的。

设计供风量要考虑两个因数，一是供氧能力，二是曝气强度。

供养能力与曝气器类型、填料种类、水深有关，而曝气器强度则和水深及停留时间有关，也和汽水比有关。

一般来说，设计时由于要考虑到气流冲刷强度（该冲刷强度要满足在采用接触氧化时能适当冲刷填料表面的生物膜，在采用活性污泥法时要防止池底不积泥）设计风量均会大于供氧所需风量。

这样，在水量、风量、停留时间都确定后，就必然会产生汽水比这样一个被动数据。

（2）服务面积服务面积是两个曝气器安装之间距离的计算结果。

所有生产曝气器的厂家都对其产品给出了服务面积。

实际上，它们给出的服务面积大多是缺乏严格的科学依据的。

曝气器的服务面积理应是越小越好。

（3）曝气强度曝气强度的单位是m3/（m2.S），这是一个通常在设计时被忽视的，而运行中却十分需要的参数。

在生物接触氧化池中，这个参数将关系到填料上生物膜能否及时脱落更新，而在活性污泥法中则关系到活性污泥是否会在池底沉积。

由于曝气强度受停留时间、水深、汽水比的影响，所以在考虑到上述参数时，应同时考虑曝气强度这个参数。

根据一些工程成功和失败的经验，越是有机污染物浓度高的水质，曝气强度应该越大。

在生物接触氧化法中，没有较强的曝气强度填料上的老化生物膜很难脱落。

在高浓度废水处理中，由于停留时间长，曝气强度会相对降低。

因此，设计时应从提高水深和加大气量等方面来进行调节。

（4）氧的利用率氧的利用率在曝气器中是一个重要参数，这个参数既关系到效率，有关系到运行费用。

由于国曝气器氧的利用率测试均是在清水的空池中所测得，这和工程实践应用情况有很大的不同。

根据一些厂家测试证明：

穿孔管曝气在装有填料和不装填料时，氧的利用率相差近50%。

4、曝气器种类：

（1）微孔曝气器、可变孔曝气器这类曝气器较适用于城市污水活性污泥法处理的大型污水厂。

微孔曝气器安装间距在0.5~0.8米之间，造价在600元/平方左右。

尽管这类曝气器氧的利用率较高，但综合其各方面的利弊关系，专家的一致意见是生物接触氧化工艺不适合采用。

（2）散流式类曝气器这类曝气器包括YJB型、金山一号、动态曝气等类型。

这类曝气器氧的利用率在8%~12%之间，在装填填料后一般可达到10%~15%左右。

这类曝气器曝气时气泡大小不均，直径在2~30mm左右，气泡上升过程中可相互碰撞破碎，同时带起较大的水体流速，并具有不堵塞的特点。

这类曝气器安装间距一般在1~2m左右，包括管路造价约为200~400元/m2左右。

这类曝气器使用寿命长，不堵塞、造价低的特点比较适合我国目前水处理状况和需求，也特别适合在生物接触氧化工艺中使用。

（3）穿孔曝气系统穿孔管曝气装置是我国水处理中使用最早的曝气装置。

由于穿孔管具有简单、制造方便、造价低等特点，早期的工程无论是活性污泥法，还是生物接触氧化法，均基本采用穿孔管曝气。

以前使用的穿孔管系碳钢制作，因而会出现因锈蚀所引起的堵塞现象。

针对穿孔管堵塞的原因，现提出了下弯式ABS穿孔管曝气系统的设计。

该新系统采用ABS工程塑料为原料，这不但解决了氧化锈蚀造成堵塞情况，还可使使用寿命大大提高。

将整个管路设计成目字状，可以解决端点积泥问题。

对曝气管和主管的连接采用的是下弯连接方式，即穿孔管不是连接在主管的中径上，而是通过下弯连接方式是穿孔管处于整个管路系统的最低点。

这样，停风时回灌的污泥在重新曝气时即可全部冲出管道外。

（4）固定螺旋曝气器固定螺旋曝气器也是国使用较早的一种曝气器。

其原理是在管道上开孔口，孔口出来的气体进入螺旋曝气器部，经过一段迷宫式的通道，使气体和水体不断碰撞接触，以提高充氧效率。

这种曝气器实际上已经淘汰。

（5）射流曝气器射流曝气器是一种不同于其它鼓风曝气器的品种，它不需要鼓风机，而利用水泵的压力水流在射流管部的喉管处形成负压区，自动吸入空气进行充氧。

射流曝气器的特点是：

一是没有风机噪音，二是水深可以增大到十几米。

氧向水中转移的效率离不开三个要素：

一是空气与液面接触的面积；

二是空气与液面接触的时间；

三是气液膜面更新的速度，这就是充氧原理的双膜理论。

五、YDT弹性波纹立体填料生物接触氧化预处理池的设计

1、YDT弹性波纹立体填料简介

填料是生物膜的载体，是生物膜法处理工艺的核心部分，在工程投资中占据相当的比例，直接影响着运行周期、处理效果、和基建投资费用。

我国填料的研制推广过程可分为以下四个阶段：

硬性类填料、软性填料、半软性填料、弹性填料。

YTD波纹立体弹性填料是针对早期硬性填料类弹性填料价高宜堵；

软性填料动力消耗大、易结团、断丝、使用寿命短，安装维护总体费用大；

半软性填料价高、初期培菌挂膜速度缓慢，投产启动时间较长等缺陷，有关生产研究人员在总结过去二十多年来生产各种填料的经验及投入生产性应用的实践基础上，不断摸索、潜心研究成功的一种优质产品。

近年来各种水样的大量试验和长期生产性运行结果均表明：

由于该填料独特的结构形式和优良的材质工艺选择，使其具有使用寿命长、充氧性能好、电耗少、启动挂膜快、脱膜更新容易、耐高负荷冲击、处理效果显著、运行管理方便、不堵塞、不易结团和价高低廉等优点。

2、YDT弹性波纹立体填料产品主要技术指标

产品技术参数：

填料单元直径mm

丝条直径

mm

比表面积

孔隙率

产品重量

kg/立方

挂膜后重量kg/立方

150、173

0.35~0.50

50~300

＞99

≥2.5

50~110

填料选用条件：

处理工艺

废水浓度

BOD/COD

温度

PH值

好氧

100~2000

≥0.3

4~40

5~8

兼氧

1000~10000

厌氧

5000~30000

安装使用说明如下：

（1）填料组装串扎时要拉紧，避免运转时产生互绕。

安装完毕后，最好进行清水浸泡好短时间的曝气，以使丝条最大限度得到舒展。

（2）为加快填料的挂膜过程，可适当增加水中营养物质的量，一般在18~20℃条件下，可按生物接触氧化池总容积1%~2%的污泥量进行培养，经4~8h闷曝后，再逐渐进水运转，一般4~6d即可按设计水量进行运行。

（3）填料暂时终止使用时，需用水冲洗填料，浸泡于水中，以延长其使用寿命；

（4）填料制成品贮存时不宜在室外进行长时间堆放，更要避免在下直接曝晒及严寒冰冻，否则会影响产品的使用寿命。

3、YDT弹性波纹立体填料生物接触氧化池的启动挂膜

生物接触氧化池填料的挂膜时采用曝气充氧的自然挂膜方式。

其比较适宜的挂膜时间是每年的3月底以后，因为此时水温基本上都已回升到15℃以上，比较有利于微生物的新代作用。

挂膜初期，原水中的氨氮浓度、有机物浓度、水力负荷及曝气强度都会影响到挂膜所需时间的时间。

这里推荐的挂膜方式时基于长期的实践经验得出的一种方法，而不是一定要遵循的规则。

（1）原水氨氮浓度低时由于氨化细菌生长所需的营养物质浓度低，此时很不利于生物膜的生长，因此可以首先考虑漫流浸泡的方法，就是适当降低水力负荷，让原水以正常流速的1/4~1/2的流速穿过填料，如果原水中的溶解氧可以满足生物膜生长的需要，则不必曝气。

对于大多数水源来说，溶解氧一般是可以满足要求而不必曝气的。

这一漫流浸泡时间一般控制在4~5d左右，水温低时可适当延长。

如果辅以人工投加氨氮的方法也是可以的，但费用较大。

在漫流浸泡完成后，可以适当逐日增加进水量及曝气量，以使生物膜尽快成熟起来。

（2）原水氨氮浓度高时由于氨化细菌生长所需的营养物质充足，生物膜的生长处于比较有利的状态，因此这一阶段如果水温适宜时，生物膜一般可以在15~20d左右的时间成熟起来。

这种条件下生物膜的培养过程可分为三个阶段：

第一阶段曝气量适当减小，进水量不变，以较小的汽水比运行10~15d左右，较小的汽水比有利于水中各种细菌在填料表面的附着，同时可以增加营养物质与生物膜接触的几率；

第二阶段曝气量增加至正常或稍高一些，进水量减少20~30%，通过增大气量的方法对填料表面的微生物膜进行较大的冲刷，使一些结构松散的生物膜得以去除，这个过程可以持续2d左右；

第三阶段即是部分在第二阶段受到损伤的生物膜的恢复阶段。

4、生物接触氧化池的运行与维护

（1）填料使用时应注意

1）填料挂膜正常运行后，需定期检验填料的生物膜量和积泥量，如积泥量过多时，应增大供风量进行冲洗更新，但增大的风量应控制在单池原设计正常风量的1倍围，不得任意超围增大，使填料上的生物膜能保持良好的活性，稳定运行处理效果。

填料冲洗后，可在1~2d迅速恢复挂膜。

2）可间隔进行对各池体增大一倍风量的反复冲洗。

3）填料上若积膜积泥过多，可结合采用适当压力的外加水龙头进行冲洗。

（2）填料、支架维修时注意事项

维修放水时，水位应缓慢下降，避免填料积膜和积泥严重时，因水位下降速度过快，使填料负荷过重，应当边放水边冲洗。

填料适宜长期淹没于水体中应用，切忌长时间放空曝晒，致使填料老化，如放水维修时间过长，要采取挡阳措施，以免影响填料使用寿命。

如需进行曝气管道维修和清理池底时，需在需要的围方位，先解开池上部和底部填料中心绳的绑扎结，松开上部紧绷支架的调节杆，并作好调节杆的临时固定措施。

维修或清理完毕后，将紧绷支架绞紧复位，按原样固定调节杆，并将填料拉紧复位，绑扎牢固，切忌剪断填料、填料绑扎绳和紧绷支架绳束。

废水处理中，生物膜法，接触氧化法和生物转盘法三者之间有何区别

生物膜法是指用天然材料（如卵石）、合成材料（如纤维）为载体，在其表面形成一种特殊的生物膜，生物膜表面积大，可为微生物提供较大的附着表面，有利于加强对污染物的降解作用。

其反应过程是：

①基质向生物膜表面扩散，②在生物膜部扩散，③微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应，④代生成物排出生物膜。

生物膜法主要工艺方法有生物廊道、生物滤池、生物接触氧化池等。

生物膜法具有较高的处理效率，对于受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的效果。

它的有机负荷较高，接触停留时间短，减少占地面积，节省投资。

此外，运行管理时没有污泥膨胀和污泥回流问题，且耐冲击负荷。

日本、国等都有对江河大水体修复的工程实例。

生物膜水解酸化—生物膜接触氧化工艺在稳定性、抗冲击性、生物菌种耐温性等方面均能满足实际需要，并且处理装置易维护，技术可靠。

一、技术原理

生物接触氧化工艺（BiologicalContactOxidation）又称“淹没式生物滤池”、“接触曝气法”、“固着式活性污泥法”，是一种于20世纪70年代初开创的污水处理技术，其技术实质是在生物反应池充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。

在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新代的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。

生物接触氧化法兼有活性污泥法及生物膜法的特点，池的生物固体浓度（5~10g/l）高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷（可达2.0~3.0kgBOD5/m3.d），另外接触氧化工艺不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理较活性污泥法简单，对水量水质的波动有较强的适应能力。

三、工艺特点

容积负荷高，占地相对较小ν

抗冲击负荷，可间歇运行ν

生物种类多，活性生物量大ν

无污泥膨胀问题ν

流程较为复杂ν

布水、曝气不易均匀，易出现死区ν

需定期反洗，产水率低ν

生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体污水处于流动状态，以保证污水同浸没在污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。

生物接触氧化法中微生物所需的氧常通过鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧代，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生物膜的新代，脱落的生物膜将随出水流出池外。

生物接触氧化法具有以下特点：

1、由于填料比表面积大，池充氧条件良好，池单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；

2、由于生物接触氧化池生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；

3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。

生物转盘（又名转盘式生物滤池）是一种生物膜法处理设备。

它具有很多优点，在印染、造纸、皮革和石油化工等行业的工业废水处理中得到应用，效果较好。

生物转盘去除废水中有机污染物的机理，与生物滤池基本相同。

生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种，是污水灌溉和土地处理的人工强化，这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥－－－生物膜。

污水经沉淀池初级处现后与生物膜接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养，使污水得到净化。

在气动生物转盘中，微生物代所需的溶解氧通过设在生物转盘下侧的曝气管供给。

转金表面覆有空气罩，从曝气管中释放出的压缩空气驱动空气罩使转金转动，当转金离开污水时，转金表面上形成一层薄薄的水层，水层也从空气中吸收溶解氧。

接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的一种新的废水生化处理法。

这种方法的主要设备是生物接触氧化滤地。

在不透气的曝气地中装有焦炭、砾石、塑料蜂窝等填料，填料被水浸没，用鼓风机在填料底部曝气充氧；

空气能自下而上，夹带待处理的废水，自由通过滤料部分到达地面，空气逸走后，废水则在滤料间格自上向下返回池底。

活性污泥附在填料表面，不随水流动，因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，不断更新，从而提高了净化效果。

生物接触氧化法具有处理时间短、体积小、净化效果好、出水水质好而稳定、污泥不需回流也不膨胀、耗电小等优点。

1、特点：

（1）容积负荷高，耐冲击负荷能力强；

（2）具有膜法的优点，剩余污泥量少；

　（3）具有活性污泥法的优点，辅以机械设备供氧，生物活性高，泥龄短；

　（4）能分解其它生物处理难分解的物质；

　（5）容易管理，消除污泥上浮和膨胀等弊端。

　　缺点：

（1）滤料间水流缓慢，水力冲刷力小；

（2）生物膜只能自行脱落，剩余污泥不易排走，滞留在滤料之间易引起水质恶化，影

　　　响处理效果；

　（3）滤料更换，构筑物维修困难。

（1）接触氧化法的特征

1）接触氧化法与其它生物处理方法比较，具有如下一些特点：

① 

BOD容积负荷高，污泥生物量大，相对而言处理效率较高，而且对进水冲击负荷（水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷）的适应力强。

② 

处理时间短。

因此在处理水量相同的条件下，所需装置的设备较小，因而占地面积小。

③ 

能够克服污泥膨胀问题。

生物接触氧化法同其他生物膜法一样，不存在污泥膨胀问题，对于那些用活性污泥法容易产生膨胀的污水，生物接触氧化法特别显示出优越性。

容易在活性污泥法中产生膨胀的菌种（如球衣细菌等），在接触氧化法中，不仅不产生膨胀，而且能充分发挥其分解氧化能力强的优点。

④ 

可以间歇运转。

当停电或发生其它突然事故后，生物膜对间歇运转有较强的适应力。

长时间的停车，细菌为适应环境的不利条件，它和原生动物都可进入休眠状态，显示了对不利生长的环境有较强的适应力；

一旦环境条件好转，微生物又重新开始生长、代。

有人试验，即使停止运转一个月，再重新开始运行，生物膜数日即可恢复正常。

⑤ 

维护管理方便，不需要回流污泥。

由于微生物是附着在填料上形成生物膜，生物膜的剥落与增长可以自动保持平衡，所以无需回流污泥，运转十分方便。

⑥ 

剩余污泥量少。

2）接触氧化法具有上述的优点，不失为一种高效的生化处理法。

其高效处理的原理分析如下：

生物活性高（泥龄低）。

用的接触氧化池中，绝大多数的曝气装置设在填料之下，不仅供氧充足，而且对生物膜起到了搅动作用，加速了生物膜的更新，使生物的活性提高。

如果从“泥龄”来看，活性污泥法的“泥龄”为3～4天，而第一级氧化池的生物膜“平均泥龄”为1～2天。

由于平均泥龄低，微生物总是处在很高的活力下工作。

经耗氧速度测定，同样湿重的带有丝状菌的生物膜，其耗氧速度较活性污泥法的高1.81倍。

传质条件好，微生物对有机物的代速度比较快。

在接触氧化法中由于空气的搅动，整个氧化池的污水在填料之间流动，使生物膜和水流之间产生较大的相对速度，加快了细菌表面的介质更新，增强了传质效果，加快了生物代速度，缩短了处理时间。

利于丝状菌的生长。

在有填料的接触氧化池中，对丝状菌的生长很有利。

丝状菌的存在，能提高对有机物的分解能力。

充氧效率高。

接触氧化法的填料有增进充氧效果的作用，动力效率在3kgO2/kw✍h以上，比无填料的曝气提高30%。

充氧效率高，则有机物的氧化速度相应提高。

有较高的生物浓度。

一般活性污泥法的污泥浓度为2～3g/L，而接触氧化法可达10～20g/L。

由于微生物浓度高，故大大提高了BOD5容积负荷和处理效率。

由于生物量大，对低浓度的污水，也能有效地进行处理；

而且由于填料表面有利于硝化菌的生长，故能适应污水中氨氮硝化的要求。

3）尽管生物接触氧化法具有许多优点，是一种高效的生化处理构筑物，但也存在着一些缺点：

生物膜的厚度随负荷的增高而增大，负荷过高则生物膜过厚，引起填料堵塞。

故负荷不易过高，同时要有防堵塞的冲洗措施。

大量产生后生动物（如轮虫类）。

后生动物容易造成生物膜瞬时大块脱落，则易影响出水水质。

填料及支架等往往导致建设费用增加。

（2）接触氧化池的构造

接触氧化池的构造见示意图1。

图1生物接触氧化池构造示意图

1）池体

池体的作用除了进行净化污水外，还要考虑填料，布水、布气等设施的安装。

当池体容积较小时，可采用圆形钢结构，池体容积较大时可采用矩形钢筋混凝土结构。

池体的平面尺寸以满足布水、布气均匀，填料安装、维护管理方便为准。

池体的底壁须有支承填料的框架和进水进气管的支座。

池体厚度根据池的结构强度要求来计算。

高度则由填料、布水布气层、稳定水层以及超高的高度来计算。

同时，还必须考虑到充氧设备的供气压力或提升高度。

一般总池高在3.5～6.0m左右。

2）填料

填料是生物膜赖以栖息的场所，是生物膜的载体，同时也有截留悬浮物的作用。

因此，载体填料是接触氧化池的关键，直接影响生物接触氧化法的效能。

载体填料的要：

易于生物膜附着，比表面积大，空隙率大，水流阻力小，强度大，化学和生物稳定性好，经久耐用，截留悬浮物质能力强，不溶出有害物质，不引起二次污染，与水的比重相差不大，避免氧化池负荷过重，能使填料间形成均一的流速，价廉易得，运输和施工方便。

目前，国主要采用合成树脂类作填料，如硬聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢、环氧纸蜂窝等硬性填料；

还开发出多种新颖的软性填料、半软性填料、弹性生物环填料以及漂浮填料等多种形式的填料。

这些填料在生物接触氧化系统的建设费用中约占55～60%。

所以载体填料直接关系到接触氧化法的经济效果。

3）布水布气装置

接触氧化池均匀地布水布气很重要，它对于发挥填料作用，提高氧化池工作效率有很大关系。

供气的作用有三：

①使生物接触氧化池溶解氧一般控制在4～5mg/L左右；

②充分搅拌形成紊流，有利于均匀布水，紊流愈甚，被处理水与生物膜的接触效率愈高，传质效率良好，从而处理效果也愈佳；

③防止填料堵塞，促进生物膜更新。

目前生产上常采用的布气方式有喷射器（水射器）供氧、穿孔管布气、曝气头布气等。

布水方式分顺流和逆流两种。

顺流指进水与供气同向，氧化池中水、气同向流动，此种工艺中填料不易堵塞，生物膜更新情况较好，较易控制；

逆流指进水与供气方向相反，池水、气逆向相对流动，气液接触条件好，增加了气水与生物膜的接触面积，故去除效果好，但由于进水部分的水力冲刷作用较小，填料上的生物膜不易脱落更新。

国通常采用的是顺流工艺。

（3）常用流程及其选择

生物接触氧化法的处理流程通常有两种，即一段法（一次生物接触氧化）和二段法（即两次接触生物氧化）。

实践证明，在不同的条件下，这两种系统各有其特点，其经济性和适用性围简介如下：

1）一段法

亦称一氧一沉法。

原水先经调节池，再进入生物接触氧化池，尔后流入二次沉淀池进行泥水分离。

处理后的上层水排放或作进一步处理，污泥从二次沉淀池定期排走。

这种流程虽然在氧化池中有时会引起短路，但全池填料上的生物膜厚度几乎相等，BOD负荷大体相同，具有完全混合型的特点，营养物（F）与活性微生物的重量（M）之比较低，微生物的生长处于下降阶段。

此时微生物的增殖不再受自身生理机能的限制，而是由污水中营养物质的量起主导作用。

2）二段法

亦称二氧二沉法。

采用二段法的目的，是为了增加生物氧化时