普通生物滤池
普通生物滤池
普通生物滤池又叫滴滤池,是生物滤池早期的类型,即第一代生物滤池。一般由钢筋混凝土或砖砌筑而成,呈方形或圆形。主要由池体、滤料、布水装置和排水系统四部分组成。普通生物滤池投入运行之前,首先要检查各项机械设备和管道,然后用清水替代污水进行试运行,以测试整个系统工作是否正常,发现问题应及时整改。
普通生物滤池的构造
普通生物滤池由池体、滤料、布水装置和排水系统四部分组成,如图1所示。
1、池体
普通生物滤池在平面上多为方形或矩形,四周由池壁围筑而成,池壁具有围护滤料的作用,应能承受滤料的压力,一般多围砖石筑造。池壁可筑成带孔或不带孔两种形式,有孔的池壁有利于滤料内部的通风,但在低温季节,易受到低温天气的影响,使池内温度降低,影响处理效果。为了防止风力对池表面均匀布水的影响,池壁一般应高出滤料表面0.5~0.9m。池底的作用是支撑滤料和排除处理后的污水。
2、滤料
滤料是生物膜的载体,因此是生物滤池的主体,它对生物滤池的净化功能的发挥有直接的影响。滤料应具有质坚、高强度、耐腐蚀、耐压、比表面积(单位容积滤料所具有的表面积)大、孔隙率高等优点。普通生物滤池一般多采用实心拳状滤料,如碎石、卵石、炉渣和焦炭等。
3、布水装置
生物滤池布水装置的首要任务是向滤池表面均匀地布水,此外还应具有适应水量的变化、不易堵塞和易于清通、不受风、雪的影响等特征。普通生物滤池布水装置是固定喷嘴式布水系统,由投配池、布水管道和喷嘴等三部分组成。
4、排水系统
生物滤池的排水系统设于池的底部,用于排除处理后的污水和保证滤池的通风。排水系统包括渗水装置、汇水沟和总排水沟等。
普通生物滤池法工艺流程
普通生物滤池的处理流程一般有交替式生物滤池、单级回流生物滤池流、两级回流生物滤池等,但主要都由初沉池、生物滤池和二沉池组成。初沉池的作用主要是去除原污水中的大块悬浮物,一方面可去除部分有机物,另一方面是防止滤池的堵塞。二沉池主要是使生物滤池流出水中的生物膜进行泥水分离。普通生物滤池工艺的优点是处理效果好,BOD的去除率可达90%以上,出水BOD可下降到25mg/L以下,硝酸盐含量在10mg/L左右,出水水质稳定。缺点是占地面积大,易于堵塞,灰蝇很多,影响环境卫生。后来,人们通过采用新型滤料,革新流程,提出多种形式的高负荷生物滤池,使负荷率比普通生物滤池提高数倍,池体积大大缩小。
普通生物滤池运行管理都较简单,因此早期较多应用于小城镇和边远地区。一般认为,它对入流水质水量变化的承受能力很强,脱落的生物膜密实,较容易在二沉池中被分离。
普通生物滤池的机理
普通生物滤池的工作情况
普通生物滤池正常工作时,原污水通过布水设备连续、均匀地喷洒到滤床表面上,污水以水滴的形式向下渗沥,或以波状薄膜的形式向下渗流。最后,污水到达排水系统,流出滤池。污水流过滤床时,有一部分污水、污染物和细菌附着在滤料表面上,微生物便在滤料表面大量繁殖,不久,形成一层充满微生物的黏膜,称为生物膜。这个起始阶段通常叫 “挂膜”,是生物滤池的成熟期,只有在 “挂膜”过程完成后生物滤池才能进入正常运行。
影响普通生物滤池性能的主要因素
普通生物滤池中有机物的降解过程复杂,同时发生着有机物在污水和生物膜中的传质过程,有机物的好氧和厌氧代谢,氧在污水和生物膜中的传质过程和生物膜的生长和脱落等过程。这些过程的发生和发展决定了生物滤池净化污水的性能。影响这些过程的主要因素如下:
1、滤池高度
对于下向流生物滤池,滤床的上层和下层相比,生物膜量、微生物种类和去除有机物的速率均不相同。滤床上层,污水中有机物浓度较高,微生物繁殖速率高,种属较低级 (以细菌为主),生物膜量较多,有机物去除速率较高。随着滤床深度增加,微生物从低级趋向高级,种类逐渐增多,生物膜量从多到少。滤床中的这一递变现象,类似污染河流在自净过程中的生物递变。因为微生物的生长和繁殖同环境因素息息相关,所以当滤床各层的进水水质互不相同时,各层生物膜中的微生物就不相同,处理污水(特别是含多种性质相异的有害物质的工业废水)的功能也随之不同。
2、负荷率
生物滤池的负荷率是一个集中反映生物滤池工作性能的参数,同滤床的高度一样,负荷率直接影响生物滤池的工作。通常情况下,城市污水处理厂采用普通生物滤池,滤率一般在1~2m/d左右,不超过4m/d。在此低负荷率的条件下,随着滤率的提高,污水中有机物的传质速率加快,生物膜量增多,滤床 (特别是它的表层)很容易堵塞,因此生物滤池的负荷率曾长期停留在较低的水平 (当污水浓度和滤床高度为定值时,滤率与负荷率的比值是常数)。但是,当滤率提高到8m/d以上时,下渗污水对生物膜的水力冲刷作用,使生物滤池堵塞现象又获改善。在高负荷条件下,随着滤率的提高,污水在生物滤池中的停留时间缩短,出水水质将相应下降。为此,可以利用污水厂出水回流或提高滤床高度来改善进水水质,从而提高滤率和保证出水水质。
3、回流
利用污水厂的出水或生物滤池出水稀释进水的做法称回流,回流水量与进水量之比叫回流比。回流对生物滤池性能有下述影响:① 回流可提高生物滤池的滤率,它是使生物滤池由低负荷率演变为高负荷率的方法之一 (增大滤床高度也可提高负荷率);② 提高滤率有利于防止滴滤池中产生灰蝇和减少恶臭 (淹没式生物滤池不存在此现象);③当进水缺氧、腐化、缺少营养元素或含有有害物质时,回流可改善进水的腐化状况,提供营养元素和降低毒物浓度;④ 进水的质和量有波动时,回流有调节和稳定进水的作用。
4、供氧
普通生物滤池中,微生物所需的氧一般直接来自于大气,并靠自然通风供给。影响生物滤池通风的主要因素是滤床自然拨风能力和风速。自然拨风的推动力是池内温度和气温之差,以及滤池的高度。温度差愈大,通风条件愈好。当水温较低,滤池内温度低于气温时 (夏季),池内气流向下流动;当水温较高,池内温度高于气温时 (冬季),气流向上流动。若池内外无温差时,则停止通风。正常运行的生物滤池,自然通风可以提供生物降解所需的氧量。当入流污水有机物浓度较高时,供氧条件可能成为影响生物滤池工作的主要因素。
普通生物滤池系统的功能设计
普通生物滤池处理系统包括初沉池、滤池本身和后续的二沉池,另外有时还有回流系统。其功能设计一般包括:滤池类型和流程选择;滤池个数和滤床尺寸的确定;初沉池、二沉池的形式、个数和工艺尺寸的确定;布水设备计算。
1、滤池类型的选择
低负荷生物滤池基本上仅在污水量小、地区偏僻、石料不贵的场合尚有可能选用。大多数工程采用高负荷生物滤池,其主要有两种类型:带回流的生物滤池和塔式生物滤池。滤池类型的选择,只有通过方案比较才能得出合理的结论。
2、流程的选择
在确定流程时,通常要解决的问题是:是否设初沉池;采用几级滤池;是否采用回流,回流方式和回流比的确定。当废水含悬浮物较多时,宜设置初沉池,以避免曝气生物滤池阻塞。处理城市污水时,一般都设置初沉池。当进水有如下三种情况时,应考虑用二沉池出水进行回流:①入流有机物浓度较高,可能引起供氧不足时;②水量很小,无法维持水力负荷在最小经验值以下时;③污水中某种污染物在高浓度时可能抑制微生物生长的情况下,应考虑回流。
3、滤池个数和滤床尺寸的确定
生物滤池的工艺设计内容是确定滤床总体积、面积和高度。设计时可按负荷率计算,或经过试验后用经验公式计算。
(1)滤床总体积(V)
式中,v为滤床总体积,L;ρs0为污水进滤池前的BOD平均值,mg/L;qv为污水日平均流量,m3/d,采用回流式生物滤池时,此项应为qv(1+r),回流比r可根据经验确定;N为有机负荷率,kgBOD5/(m3▪d)。
(2)滤床的高度确定
滤床的高度一般是根据经验或试验结果确定的。例如低负荷滤池滤床高度一般在2m左右;两级回流生物滤池滤床高度一般在1~1.8左右;塔式生物滤池滤床高度一般在8m以上。在滤床的总体积和高度确定之后,滤床的总面积就可以计算出。当总面积不大时,可采用单座或双座或多座滤池组合。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 12:43
目录
概述
普通生物滤池的构造
参考资料