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生物膜法的基本原理

生物膜法的基本原理
生物膜法的基本原理

生物膜法的基本原理

1、生物膜在载体上的生长过程:当有机污水或由活性污泥悬浮液培养而成的接

种液流过载体时,水中的悬浮物及微生物被吸附于固相表面上,其中的微生物利用有机底物而生长繁殖,逐渐在载体表面形成一层粘液状的生物膜。这层生物膜具有生物化学活性,有进一步吸附、分解污水中呈悬浮、胶体和溶解状态的污染物。

2、生物膜的降解机理

(1)物质的传递

1)空气中的氧溶解于流动水层中,通过附着水层传递给生物膜;

2)有机污染物则由流动水层传递给附着水层,然后进入生物膜;

3)微生物的代谢产物如H2O等则通过附着水层进入流动水层,并随其排走;

4)CO2及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。

(2)膜的生长与脱落

1)生物膜降解有机物的过程,也是膜生长的过程;

2)好氧层与厌氧层的平衡稳定关系;

3) 厌氧层加厚,生物膜老化、脱落。

二、生物膜的主要特征

1、生物相方面的特征:

(1)微生物多样化

(2) 生物的食物链长

(3) 能够存活世代时间较长的微生物

(4)分段运行与优占种属

2、处理工艺方面的特征:

(1)对水质、水量变动有较强的适应性

(2) 污泥沉降性能良好,宜于固液分离

(3)能够处理低浓度的污水

4)易于维护运行、节能

三、生物滤池

1、生物滤池法的特征:

生物滤池法是在砂滤池的基础上发展起来的一种生物膜处理方法,它利用滤料表面形成的一层生物膜来净化污水。在滤池内,污水由于重力作用自上而下地连续流经滤料,滤料表面的微生物借助酶的作用,使被吸附和吸收的有机物在氧气的参与下进行氧化分解,同时微生物又以有机物为营养进行自身繁殖。老化的微生物附着力差,在污水冲刷会不断脱落,脱落后随水流出滤池,同时新的生物膜不断生长,因而处理可连续进行。

2、典型构造

生物滤池主要由池壁、池底、滤料、布水器等部分组成。

滤料:组成滤层的过滤材料。常以花岗石、安山岩、闪绿岩等较硬的岩石以及无烟煤等材料制成。

布水器:将污水散布于滤层表面的装置,使用较多的是旋转式布水器,其次是固定喷嘴式布水器。

3、影响生物滤池性能的主要因素----负荷率

水力负荷率:以滤料体积表示,m3(污水)/m3(滤料)·d。

有机负荷率:以进水有机污染物或特定污染物表示,kg(BOD5或特定污染物)/m3(滤料)·d。

水力负荷率与生物膜更新的关系:水力负荷小,生物膜厚,易堵塞;水力负荷大于8m/d时,水力冲刷作用强,生物膜更新快,不易堵塞,生物活性好。但污水停留时间短,出水水质下降。

城市污水BOD5在200-300mg/L,处理效率要求80-90%时,低负荷生物滤池的有机负荷率:0.2kg/m3(滤料)·d,高负荷生物滤池的有机负荷率:1.1kg/ m3(滤料)·d左右。

4、生物滤池的类型

普通生物滤池; 高负荷生物滤池;塔式生物滤池;曝气生物滤池

(1)塔式滤池:

由于低密度滤料的使用,生物滤池突破了高度的限制,可达8~20m,外形像塔,故称之;

塔身分为数层,每层设置格栅,承担滤料重量;

水力负荷可高达20~200m/d,有机负荷2~3kg/m3d;

可多段进水,但要加强预处理,防止堵塞;

优点:占地大大缩小,能使用水质水量变化;

缺点:废水提升费用高,滤池太高管理不便。

(2)曝气生物滤池

20世纪80年代发展的高效、低成本、小体积的污水处理系统;

主要分类:上流式和下流式;

填料特性:高比表面积、低密度、硬度大、抗磨损、化学稳定性好;

处理效果好:BOD5、SS、NH3-N可分别达到10、10、1mg/L;

抗冲击能力强:可适应水质、水量的波动,即使长时间停用启用后也可迅速恢复。

四、生物转盘

1、特点

生物转盘是一种通过盘面转动,交替与污水和空气接触从而使污水净化的一种处理方法。它是在生物过滤法基础上发展起来一种高效处理新技术,也是生物膜法之一,具有运行简便,可根据不同的要求调节接触时间、耗电少等优点,很适于小规模的污水处理。

2、构造

生物转盘是由氧化槽支撑和水平轴固定的一系列间距很近的圆盘所组成。盘片由合成树脂(聚氯乙稀、玻璃钢)、金属(铅、钢)或竹材制成。氧化槽一般是与圆盘外形基本吻合的半圆形,由钢筋混凝土或钢板制成,由电动机和变速装置带动水平轴使盘片缓缓转动。

3、工作原理

转盘用人工方法或自然方法挂膜后,转盘表面就形成了类似生物滤池滤料那样的生物膜。转盘旋转时,浸入污水的部分,其上的生物膜吸附有机污染物,并吸收生物膜外水膜中的溶解氧,在生物酶的催化作用下,分解有机物,排出代谢产物,微生物在这一过程中以有机污染物为营养进行自身繁殖。转盘露出水面的部分,空气不断地溶解到水膜中取,增加其溶解氧量。生物膜交替地与污水和空气接触,形成一个连续的吸附-吸氧-氧化分解过程,使污水得到净化。

4、生物转盘的特征

微生物浓度高。若把生物膜折算成曝气池污泥浓度,可达10000~20000mg/L;生物相分级,预留无该机的污水水质相适应。这对微生物生长,有机污染物降解有利;具有消化、反硝化、除磷功能。由于污泥泥龄长,可生长生长期较长的消化、反硝化菌;不回流污泥,除水可加混凝剂除磷;耐冲击负荷,可适应BOD5达10~10000mg/L的有机废水;微生物食物链长,污泥量少,含水率低,易于处理。

五、生物接触氧化法

1、特点

接触氧化法是在接触滤池和生物滤池的基础上发展起来的处理方法,具有介于生物滤池或活性污泥法的特征。即在不透水的池内,填充填料,下侧曝气。在生物膜固定和污水流动方面和生物滤池相同,以污水充满池内、用人工进行曝气而言,又和活性污泥法相似。又称接触曝气或淹没式生物滤池、或固定式活性污泥法。

2、生物接触氧化法与生物滤池的区别:

水流流态不同:生物膜表面直接与污水接触,提供更大污染物传质空间;水流稳定,加上充沛的溶解氧,适于微生物生长,微生物相丰富,能形成稳定的生态系;供氧方式不同:曝气供氧,传质快,效率高,污水中DO浓度大;容积负荷高且污泥产量低:污染物和氧气的传质条件好,单位容积生物量高于活性污泥法和生物滤池法(125g/m2填料表面,相当于MLSS 13g/L),故容积负荷高,并保持较低的F/M,;不需污泥回流,运行管理方便;

耐冲击负荷和水质骤变:污泥浓度高,完全混合。

3、构造

生物接触氧化池的构造

池体:用于放置填料,布水布气装置,设置支撑填料的栅板和格栅的构筑物,钢或钢筋混凝土结构,池底设置派你装置;

填料:生物膜附着的载体,要求比表面积大、空隙率大、强度大、水力阻力小,化学与生物稳定性好。制作材料为聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢等,形状为蜂窝状或波纹板状;此外还有纤维状软性填料,由尼龙、维纶、腈纶和涤纶等化学纤维编结成。

布气管分为二种:分流式:中心曝气,侧面曝气;直流式:全面曝气。

六、生物流化床

在反应器中装入粒径较小、密度大于水的载体颗粒,通过污水以一定的流速自下而上的流动使载体成流化状态,污水中有机污染物通过与载体表面生长的生物膜相接触而达到去除的目的。

1、生物流化床的类型

(1)两相生物流化床:流化床中只有固液两相,由液体流动托起固体颗粒,溶氧过程在另外的设备中完成。由于处于流态化工况下的水流流速难于使固体颗粒表面的生物膜脱落,故增加脱膜设备;

(2)三相生物流化床:流化床中同时有气、固、液三相,气、液两相同时流动托起固体颗粒,过程三相流,其中的气流同时起充氧作用,激烈湍动的气、液两相流使固体颗粒表面的生物膜脱落,故不必再设脱膜设备;

生物膜法在污水处理中的研究进展

泉州师范学院 学年论文 论文题目:生物膜法在污水处理中的研究进展指导老师:黄初龙 学院:资源与环境科学学院 专业班级:09级环境工程与管理 学号:090905001 姓名:刘姣

生物膜法在污水处理中的研究进展 摘要:生物膜法在污水处理工艺中是与活性污泥法并行的一种好氧型生物污水处理方法,广泛的应用于工业废水和城市污水处理的二级处理中,也是污水处理的关键环节。与活性污泥法相比,生物膜法具有一些特有优势,比如无需污泥回流,运行管理容易,无污泥膨胀问题,易于微生物生存,运行稳定等。文中简单介绍了生物膜法对磷、氮及一些重金属去除的研究进展。 关键词:生物膜法;污水处理;活性污泥法 Abstract:Biofilm and activated sludge is a parallel-ty pe aerobic biological treatment methods,in the sewage treatment process.They widely used in the secondary treatment of industrial wastewater and urban sewage treatment,and these methods are the key link in sewage treatment.Compared with the activated sludge process,biofilm has some unique advantages.For example,no sludge return,easy operation and management,no sludge expansion,ease of microbial survival,run stable,etc.The paper describes simply biofilm research on the removal of phosphorus,nitrogen and some heavy metals. Key words:B iofilm treatment;sewage treatment;activated sludge 引言 近年来,伴随着经济的快速发展,我国在追求GDP增长的同时也带来一系列的环境问题,其中淡水资源紧缺迫使城镇生活污水处理技术显得尤其重要。然而随着人们生活水平的提高,城镇生活污水中的氮、磷含量增加,有机成分复杂,传统的生物污水处理技术已无法紧随步伐,处理效果不佳,为此,在新型填料的不断开发和完善基础上,生物膜法处理工艺借其处理效率高、剩余污泥产泥量少、运行管理方便等特点得到快速发,在污水处理中有广阔的应用前景。生物膜可认为是由一种或是多种微生物群体组成的,并附着在一种载体表面上进行生长发育[1—2]。 1 生物膜法概述 1.1生物膜法的净水机理 生物膜法和活性污泥法一样都是利用微生物来去除废水中各种有机物的处

生物膜法的基本原理

第一节生物膜法的基本原理 生物膜法又称固定膜法,是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术;是土壤自净过程的人工化和强化;与活性污泥法一样,生物膜法主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物,同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力;主要的生物膜法有:① 生物滤池:其中又可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等;② 生物转盘;③ 生物接触氧化法;④ 好氧生物流化床等。 一、生物膜的结构 1、生物膜的形成 生物膜的形成必须具有以下几个前提条件:① 起支撑作用、供微生物附着生长的载体物质:在生物滤池中称为滤料;在接触氧化工艺中成为填料;在好氧生物流化床中成为载体;② 供微生物生长所需的营养物质,即废水中的有机物、N、P以及其它营养物质;③ 作为接种的微生物。 (1) 生物膜的形成: 含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动,一定时间后,微生物会附着在填料表面而增殖和生长,形成一层薄的生物膜。 (2) 生物膜的成熟: 在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。 生物膜从开始形成到成熟,一般需要30天左右(城市污水,20°C) 2、生物膜的结构 生物膜的基本结构如图1所示。 图1 生物膜结构示意图 (1) 生物膜的性质:

① 高度亲水,存在着附着水层; ② 微生物高度密集:各种细菌以及微型动物,这些微生物起着主要去除废水中的有机污染物的作用,形成了有机污染物——细菌——原生动物(后生动物)的食物链。 (2) 生物膜降解有机物的过程: 3、生物膜的更新与脱落 (1) 厌氧膜的出现: ① 生物膜厚度不断增加,氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态;② 成熟的生物膜一般都由厌氧膜和好氧膜组成;③ 好氧膜是有机物降解的主要场所,一般厚度为2mm。 (2) 厌氧膜的加厚: ① 厌氧的代谢产物增多,导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏;② 气态产物的不断逸出,减弱了生物膜在填料上的附着能力;③ 成为老化生物膜,其净化功能较差,且易于脱落。 (3) 生物膜的更新: ① 老化膜脱落,新生生物膜又会生长起来;② 新生生物膜的净化功能较强。 (4) 生物膜法的运行原则: ① 减缓生物膜的老化进程;② 控制厌氧膜的厚度;③ 加快好氧膜的更新; ④ 尽量控制使生物膜不集中脱落。 二、生物膜处理工艺的特点 1、微生物方面的特征 (1) 微生物种类多样化: ① 相对安静稳定环境;② SRT相对较长;③ 丝状菌也可以大量生长,无污泥膨胀之虞;④ 线虫类、轮虫类等微型动物出现的频率较高;⑤ 藻类、甚至昆虫类也会出现;⑥ 生物膜上的生物:类型广泛、种属繁多、食物链长且复杂。 表1 生物膜和活性污泥中出现的微生物在类型、种属和数量的比较 微生物种类活性污泥生物膜法微生物种类活性污泥法生物膜法 细菌 ++++ ++++ 轮虫 + +++ 真菌 ++ +++ 线虫 + ++ 藻类 - ++ 寡毛虫 - ++ 鞭毛虫 ++ +++ 其它后生动物 - + 肉足虫 ++ +++ 昆虫类 - ++ 纤毛虫 ++++ ++++ (2) 生物膜上微生物的食物链较长: ① 动物性营养者所占比例较大,微型动物的存活率较高;② 食物链长;③

生物膜法在污水处理方面的研究进展

生物膜法在污水处理方面的研究进展 摘要:本文先简单的介绍了生物膜法概念及历史,然后简述了解了生物膜技术 和各自的应用,最后从生物膜法在具体事例中的应用及其前景。 关键词:生物膜法技术应用污水处理 引言:生物膜法是令微生物附着在惰性滤料上,形成膜状的生物污泥,从而对污水起到净化效果的生物处理方法。生物膜法的特点主要有对废水水质、水量变化适应性强,操作稳定性好不会发生污泥膨胀,运转管理较方便生物膜中的物相丰富,且沿水流方向膜中生物种群具有一定分布剩余污泥量较少采用自然通风供氧.在运行方面灵活性较差,设备容积负荷有限,空间效率较低。其作用机制是利用生物膜的强吸附性和吸水性,通过将微生物细胞固定于反应器内的载体上,实现了微生物停留时间和水力停留时间的分离,从而达到目的的一种手段。一般所用到的技术有:生物接触氧化法、生物流床技术、移动床生物膜反应器等。污水,通常指受一定污染的、来自生活和生产的排出水,污水的主要污染物有病原体污染物,耗氧污染物,植物营养物,有毒污染物等。生物膜法处理污水就是通过惰性材料的粘着性使微生物附着其上,以达到污水处理的目的。 20世纪50年代以前,生物膜法一直未被重视,其主要原因是它以碎石为原料,微生物附着困难,并且操作不方便,而50年代,塑料工业的发展及其向生物膜处理技术的引用克服了滤料堵塞等困难。生物膜技术的核心就是滤料【1】。滤料可以是天然的,也可以是经过加工的石英砂、无烟煤、大理石、白云石、磁铁矿石、石榴石、锰砂等颗粒物质,还可以是人造聚苯乙烯发泡塑料球、高效纤维束和陶瓷滤料。它的选择特点有:机械强度高,化学稳定性好,密度适宜,形状规则,易成膜,但无毒无味,无异物脱落,不会产生二次污染;取材方便,价格便宜。再生性强.Allant等【2】人研究结果表明:上浮式滤料比沉没式滤料对SS(悬浮颗粒物)、有机物的去除率高,更耐有机负荷和水力负荷冲击。由此可见,滤料的好坏关系着生物膜的脱落和附着情况,进而影响了曝气生物滤池运行的稳定和处理效果。下面,我们具体的了解生物膜法的应用。 1生物膜在污水处理中的具体应用 1.1生物膜法除无机元素 1.1.1生物膜法除磷 磷是生物生长必需的元素之一,但水体中磷含量过高可造成藻类的过度繁殖,引起严重的水质富营养化问题【3】。国内外对控制水体中的磷含量均十分重视,经济、高效地降低排放废水的磷含量已成为防治水体富营养化的重要途径之一。污水中磷的去除有化学和生物两种途径【4】:化学途径是指投加Ca2+、Al3+和Fe3+形成金属磷酸盐沉淀;生物途径是指微生物对磷的吸收,磷最终通过沉淀池排放剩余污泥得以去除。微生物对磷的吸收又分为两种【5】:①微生物生长的生理需要,对磷的正常吸收,普通活性污泥微生物细胞干重含磷2%~3%;②生物强

污水处理生物膜法生物接触氧化池

污水处理生物膜法-生物接触氧化池 一、概述 生物接触氧化处理技术的实质之一是在池内充填填料,已充氧的污水将填料浸没全部,并以一定的流速流经填料。而填料上布满生物膜,污水与生物膜通过接触,在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下,污水中有机污染物得到去除,污水得到净化,因此,生物接触氧化处理技术又称为淹没式曝气生物滤池。 二、生物接触氧化池的构造 接触氧化池是由池体、填料及支架、曝气装置、进出水装置以及排泥管道等部件所组成。生物接触氧化池的构造示意图见图 生物接触氧化池的构造示意图 (一)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。各部位的尺寸一般为:池内填料高度为3.0~3.5m;底部布气层高为 0.6~0.7m;顶部稳定水层0.5~0.6m,总高度约为4.5~5.0m。 (二)填料 1.填料的要求 填料是生物膜的载体,所以也称之为载体。填料是接触氧化处理工艺的关键部位,它直接影响处理效果,同时,它的费用在接触氧化系统的建设费用中占的比重较大,约占55%~60%;同时载体填料直接关系到接触氧化法的经济效果,所以选定适宜的填料是具有经济和技术意义的。接触氧化处理工艺对填料的要求如下: (1)在水力特性方面,比表面积大、空隙率高、水流通畅、阻力小、流速均一; (2)要求形状规则、尺寸均一,表面粗糙度较大;填料表面电位高,附着性强; (3)化学与生物稳定性较强,经久耐用,不溶出有害物质,不导致产生二次污染; (4)在经济方面要考虑货源、价格,也要考虑便于运输与安装等。 2. 填料类型 填料可分为悬挂式填料、悬浮式填料和固形块状填料三种类型。 (1)悬挂式填料 悬挂式填料有四个品种,分别为半软性填料、组合填料、软性填料和弹性立体填料; (2)悬浮式填料 常用的有空心柱状、空心球状、外形呈笼架、内装丝形或条形编织物以及海绵块状的软性悬浮式填料; (3)固形块状填料 固形块状填料主要有蜂窝直管形块状填料和立体波纹块状填料两种。目前常采用的填料是聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波纹板状填料。近年来国内外都进行纤维状填料的研究,纤维状填料是用尼龙、维纶、晴纶、涤沦等化学纤维编结成束,呈绳状连接。为安装检修方便,填料常以料框组装,带框放入池中。当需要清洗检修时,可逐框轮替取出,池子无需停止工作。 3. 填料的性能 目前国内常用的填料有:整体型、悬浮型和悬挂型,其技术性能见下表。

污水的生物处理方法生物膜法

污水的生物处理方法生 物膜法 集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

污水的生物处理方法——生物膜法 教学要求: 1)掌握生物膜法的微生物学特征和工艺特征 2)掌握高负荷生物滤池、曝气生物滤池、塔式生物滤池以及生物转盘三 相传质和工艺运行特点。 3)掌握生物接触氧化特点及其工艺设计 第一节概述 生物膜——是使细菌、放线菌、蓝绿细菌一类的微生物和原生动 物、后生动物、藻类、真菌一类的真核微生物附着在滤料或某些载体上 生长繁殖,并在其上形成膜状生物污泥。 生物膜法:污水经过从前往后具有细菌→原生动物→后生动物、从 表至里具好氧→兼氧→厌氧的生物处理系统而得到净化的生物处理技 术。 一、生物构造及其对有机物的降解 1 生物膜的构造特征 生物膜(好氧层+兼氧层+厌氧层) Array+附着水层(高亲水性)。 2 降解有机物的机理 1)微生物:沿水流方向为细菌—— 原生动物——后生动物的食物链 或生态系统。具体生物以菌胶团 为主、辅以球衣菌、藻类等,含

有大量固着型纤毛虫(钟虫、等枝虫、独缩虫等)和游泳型纤毛虫(楯纤虫、豆形虫、斜管虫等),它们起到了污染物净化和清除池内生物(防堵塞)作用。 2) 污染物:重→轻(相当多污带→α中污带→β中污带→寡污带). 3) 供氧:借助流动水层厚薄变化以及气水逆向流动,向生物膜表面供 氧。 4) 传质与降解:有机物降解主要是在好氧层进行,部分难降解有机物经 兼氧层和厌氧层分解,分解后产生的H 2S ,NH 3等以及代谢产物由内向外传递而进入空气中,好氧层形成的NO 3--N 、NO 2--N 等经厌氧层发生反硝化,产生的N2也向外而散入大气中。 5) 生物膜更新:经水力冲刷,使膜表面不断更新(DO 及污染物),维持 生物活性(老化膜固着不紧)。 二、生物膜的主要特征 1 微生物相方面的特征 1) 参与净化反应微生物多样化; 2) 食物链长,污泥产率低; 3) 能够存活世代较长的微生物; 4) 可分段运行,形成优势微生物种群,提高降解能力。 2 工艺方面的特征 1) 对水质水量变动有较强适应性; 2) 污泥沉降性能好,宜于固液分离; 3) 能处理低浓度污水;

第五章 污水的生物处理方法(二)——生物膜法

第五章污水的生物处理方法(二)——生物膜法 教学要求: 1)掌握生物膜法的微生物学特征和工艺特征 2)掌握高负荷生物滤池、曝气生物滤池、塔式生物滤池以及生物转盘三相传质和工艺运行 特点。 3)掌握生物接触氧化特点及其工艺设计 第一节概述 生物膜——是使细菌、放线菌、蓝绿细菌一类的微生物和原生动物、后生动物、藻类、真菌一类的真核微生物附着在滤料或某些载体上生长繁殖,并在其上形成膜状生物污泥。 生物膜法:污水经过从前往后具有细菌→原生动物→后生动物、从表至里具好氧→兼氧→厌氧的生物处理系统而得到净化的生物处理技术。 一、生物构造及其对有机物的降解 1 生物膜的构造特征 生物膜(好氧层+兼氧层+厌氧层)+附着Array水层(高亲水性)。 2 降解有机物的机理 1)微生物:沿水流方向为细菌——原生动物— —后生动物的食物链或生态系统。具体生物 以菌胶团为主、辅以球衣菌、藻类等,含有 大量固着型纤毛虫(钟虫、等枝虫、独缩虫 等)和游泳型纤毛虫(楯纤虫、豆形虫、斜 管虫等),它们起到了污染物净化和清除池 内生物(防堵塞)作用。 2)污染物:重→轻(相当多污带→α中污带→ β中污带→寡污带). 3)供氧:借助流动水层厚薄变化以及气水逆向 流动,向生物膜表面供氧。 4)传质与降解:有机物降解主要是在好氧层进 行,部分难降解有机物经兼氧层和厌氧层分解,分解后产生的H2S,NH3等以及代谢产物由内向外传递而进入空气中,好氧层形成的NO3--N、NO2--N等经厌氧层发生反硝化,产生的N2也向外而散入大气中。 5)生物膜更新:经水力冲刷,使膜表面不断更新(DO及污染物),维持生物活性(老化 膜固着不紧)。 二、生物膜的主要特征 1 微生物相方面的特征 1)参与净化反应微生物多样化; 2)食物链长,污泥产率低; 3)能够存活世代较长的微生物; 4)可分段运行,形成优势微生物种群,提高降解能力。 2 工艺方面的特征 1)对水质水量变动有较强适应性;

生物膜法在市政水处理中的应用

摘要:对采用生物膜法进行市政给水污水以及污水厂二级出水的处理进行综述。表明采用生物膜法水处理技术在市政给排水处理及污水回用领域有着广泛的运用前景。尤其是在对处理微污染水体中运用前景看好。关键词:生物膜市政污水处理市政给水处理微污染生物膜法水处理技术在市政水处理中的运用领域主要有:市政给水中的微污染水体水处理,其主要目的是去除水体中的氨氮、亚硝酸盐氮以及CODMn等指标;市政污水处理中采用生物膜法去除水体中COD、BOD、氨氮等污染物,降低出水中N、P等导致水体富营养化元素;以及对污水厂二级出水的深度处理,以达到回用水水质标准,提高水的重复利用率,节约有限的水资源。生物膜法技术在市政给水处理中的运用目前我国不少城市饮用水水源为微污染水源,原水受到生活性有机污染,水中总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮、生化需氧量、高锰酸钾指数等均有不同程度的超标。对各常规给水处理工艺流程的常规项目测定分析表明,浊度的去除主要是靠常规处理工艺,而对氨氮、亚硝酸盐氮和生化需氧量的去除必须靠生物作用才能获得满意效果。为满足日益提高的出水水质标准,在常规处理工艺上增加生物预处理工艺是无疑是提高水质的最佳选择。八十年代以来,由于生物预处理工艺因其在处理有机污染物、氨氮、色、嗅、味等方面的特点及其经济上的优势,越来越受到重视并得到较快的发展。这一领域的研究和应用,总体上都处于以去除氨氮、BOD5、CODCr等有机物综合指标为代表的污染质的阶段。用于市政给水处理中生物预处理工艺主要有:生物过滤反应器、生物滤塔、生物接触氧化反应器、生物转盘反应器、生物流化床以及土地处理系统等[1]。其中以生物过滤反应器中的生物陶粒滤池与生物接触氧化反应器最为常用。前者有一定的机械过滤能力适合处理较低浓度或低温原水,后者则因为填料空隙率大,不易堵塞,适合处理较高浓度的微污染原水。国内采用生物接触氧化池对滦河以及黄河水处理后表明该法对多项主要水质指标均有良好去除效果,高锰酸钾指数去除率为10-25%,氨氮去除率为40-70%,藻类去除率为15-30%[2]。在臭氧—生物活性炭吸附工艺这一生物膜法处理工艺中,颗粒活性炭是微生物生长的载体。活性炭表面及微孔形成的微生物膜通过生物降解作用,可进一步降解在活性炭表面及微孔富集的有机物,从而降低了活性炭的吸附饱和度,延长了其使用寿命。70年代中期,德国对臭氧—生物活性炭吸附工艺的研究发现,与单纯的活性炭吸附比较,活性炭的再生周期延长4~6倍[3]。其后,欧洲的许多现代化水厂逐步推广使用了臭氧-生物活性炭吸附对微污染水源的深度净化工艺。 [!--empirenews.page--]在“八五”、“九五”国家科技攻关计划中,“饮用水微污染净化技术”作为专题进行研究,并将取得的重要成果中的生物预处理技术成果成功运用于工程实践。其中位于深圳水库库尾,设计处理规模400万m3/d的广东省东深源水生物硝化工程是国内目前规模最大的采用生物接触氧化法的预处理工程[4]。源水经沉砂区、粗、细隔栅后,进入采用YDT弹性立体填料的生物处理池,水力停留时间55min.填料接触时间40min.,气水比1:1。自1998年12月试运行以来,通过工艺启动过程的自然接种,培养驯化,使填料挂膜,形成系统的生物硝化能力,并使氨氮去除率和硝酸盐氮生成率趋于稳定。试运行得出的初步结论是:生物接触氧化工艺适合于处理东深微污染源水,对氨氮的处理效果显著。氨氮去除率在75%以上。同时,增加了深圳水库水体的溶解氧,提高了水库的自净能力,改善了东深源水供水水质。[5]市政污水处理中生物膜法技术运用生物膜法水处理技术用在市政污水处理主要有滴滤池(TF)、生物接触转盘(RBC)、淹没式附着生长生物反应器(SAGB)等主要形式[6]。滴滤池是生物膜法水处理技术在污水处理领域最早运用的形式。早在1889年就进行了砂砾处理废水的试验。19世纪90年代到20世纪初在英国进行了研究。并于20世纪前半叶到20世纪50年代在美国大规模应用。之后人们趋向采用经济型操作性更好的活性污泥法。但是随着新介质、工艺构造以及对生物膜过程的理解增加,导致了滴滤池再次大规模应用[7]。目前滴滤池常与其他的污水处理工艺一起运用于城市污水处理,如滴滤池与活性污泥组合工艺(TF/AS工艺),滴滤池与活性生物滤池组合工艺(TF/ABF工艺)[8]。

电极-生物膜法的基本理论

电极-生物膜法的基本理论 1电极-生物膜法的基本反应原理 (1) 2电极一生物膜法脱氮的影响因素 (3) 1电极-生物膜法的基本反应原理 电极-生物膜法是一种由电化学和生物膜技术相结合的处理含硝酸盐氮微污染水的新型水处理技术。它把脱氮菌作为生物膜固定在以碳为材料的电极上,称之为固定化微生物电极,通过在电极间通电产生的电解氢作为脱氮的电子供体。在生物电极脱氮过程中既有化学反应,又有微生物参与的生物化学反应,这是一个典型的具有非线性、时变性、随机性和模糊性的复杂系统。有研究结果表明,电极生物膜法相对于相同生物量的单纯生物膜法而言,有更高的反硝化效率,并能很好抑制水中亚硝酸盐氮的生成,对后续深度处理极为有利。 电极生物膜法充分结合了电化学法和生物膜法。目前国内此项技术尚处在初期研究发展阶段。电极生物膜法的基本原理包括电化学原理和生物原理。 电化学原理: 电极生物膜法充分利用了电化学作用,其基本过程是:在电极之间通入一定的电流,在阴极产生氢气,在阳极产生二氧化碳,产生的气体分别为反硝化菌提供氢源和碳源。这一过程,俗称电解。电解是环境对系统作电功的电化学过程。在电解过程中电能转变为化学能,例如水的分解反应: 2H2O=2H2+O2(1) 因为△rG (298.15)=237.19KJ?mol-1>0,所以在没有非体积功的情况下,反应不能自发进行,但是,根据热力学原理△rG≤w知道,如果环境对上述系统做非体积功时,就有可能进行水的分解反应,所以可以认为电解是利用外加电能方法迫使反应进行的过程。电解的一些基本理论知识是这样的:与直流电源的负极相连的电极叫做阴极,相反就叫做阳极。电子从电源的负极进入阴极,阴极上有大量的电子过剩,溶液中的氧化态物质得到电子而被还原,从而完成放电过程。另一方面,电子从阳极离去回到直流电源的正极,阳极上缺电子,溶液中还原态物质便失去电子而被氧化,从而完成发电过程。对于本次试验来说,就是基于这一原理。电化学原理所要处理的对象为硝酸盐溶液中所含基本离子: H+,OH-,Cl-,Ca2+,Mg2+,Na+,NO3-

生物膜法

6 污水的好氧生化处理(II) ——生物膜法 生物膜法和活性污泥法一样,同属好气生物处理方法。但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的,而生物膜法则主要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。 与活性污泥法相比,生物膜法具有以下特点: (1)固着于固体表面上的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性,操作稳定性好。 (2)不会发生污泥膨胀,运转管理较方便。 (3)由于微生物固着于固体表面即使增值速度慢的微生物也能生长繁殖。而在活性污泥法中,世代期比停留时间长的微生物被排出曝气池。因此,生物膜中的生物相更为丰富,且沿水流方向,膜中生物种群具有一定分布。 (4)因高营养级的微生物存在,有机物代谢时较多的转移为能量,合成新细胞即剩余污泥量较少。 (5)采用自然通风供氧。 (6)活性生物难以人为控制,因而在运行方面灵活性较差。 (7)由于载体材料的比表面积小,故设备容积负荷有限,空间效率较低。国外的运行经验表明,在处理城市污水时,生物滤池处理厂的处理效率比活性污泥法处理厂略低。50%的活性污泥法处理厂BOD去除率高于91%,50%的生物滤池处理厂BOD去除率为83%,相应的出水BOD分别为14和28MG/L。 生物膜法设备类型很多,按生物膜法与废水的接触方式不同,可分为填充式和浸渍式两类。在填充式生物膜法中,废水和空气沿固定的填料或转动的盘片表面流过,与其上生长的生物膜接触,典型设备有生物滤池和生物转盘。在浸渍式生物膜法中,生物膜载体完全浸没在水中,通过鼓风曝气供氧。如载体固定,称为接触氧化法;如载体流化则称为生物流化床。 目前所采用的生物膜法多数是好氧装置,少数是厌氧形式,如厌氧滤池和厌氧流化床等。本章主要讨论好氧生物膜法。 6.1 基本原理 生物膜法处理废水就是使废水与生物膜接触,进行固、液相的物质交换,利用膜内微生物将有机物氧化,使废水获得净化。同时,生物膜内微生物不断生长与繁殖。生物膜在载体上的生长过程是这样的:当有机废水或由活性污泥悬浮液培养而成的接种液流过载体

生物膜法处理污水

生物膜法处理工业废水 摘要:目前化工产业的发展十分迅速,但随之而来的化工污染状况也十分严重,化工废水成分复杂、水质水量变化大,随着国家对其处理达标要求越来越严格,其处理技术也在不断发展。生物膜法是与活性污泥法平行发展的一种污水处理技术方法,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。生物膜法是土壤自净过程的人工强化,主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物,同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力。生物膜法在处理工业废水中有着广泛应用。 关键词:生物膜,废水,净化 生物膜法是属于好养生物处理的方法,它是将废水通过好氧微生物和原生动物,后生动物等在载体填料上生长繁殖形成的生物膜,吸附和降解有机物,使废水得到净化的方法。根据装置的不同,生物膜法可分为生物滤池、生物转盘、接触氧化法和生物流化床等四类。在石油和化学工业的废水处理中,其中应用最多的是接触氧化法。 一、生物膜法的机理 1、生物膜法的发展 在20世纪50年代以前,生物膜法却一直未被人们重视,其原因主要是因为生产中最早采用的生物膜法构筑物是以碎石为填料的滴滤池。碎石的比表面积小,能够为微生物附着生长的表面积小,因而滴滤池的负荷不可能很大,使其占地面积较大,卫生状况也不好。 50年代,由于塑料工业的发展以及塑料填料引入生物膜处理系统,使生物膜法出现了许多具有重要意义的发展。因此,出现了许多新型的生物膜法设备。 20世纪70年代末,为强化生物膜法反应器中的传质,流化床系统被引人生物膜处理中,称为生物流化床。生物流化床兼有活性污泥法和生物膜法的待点,又称为半生物膜和半悬浮生长系统。 2、生物膜法的基本流程 下图为生物膜法处理系统的基本流程:废水经初次沉淀池后进入生物膜反应器,废水在生物膜反应器中经需氧生物氧化去除有机物后,再通过二次沉淀池出水。

生物膜法的基本原理

生物膜法的基本原理 1、生物膜在载体上的生长过程:当有机污水或由活性污泥悬浮液培养而成的接 种液流过载体时,水中的悬浮物及微生物被吸附于固相表面上,其中的微生物利用有机底物而生长繁殖,逐渐在载体表面形成一层粘液状的生物膜。这层生物膜具有生物化学活性,有进一步吸附、分解污水中呈悬浮、胶体和溶解状态的污染物。 2、生物膜的降解机理 (1)物质的传递 1)空气中的氧溶解于流动水层中,通过附着水层传递给生物膜; 2)有机污染物则由流动水层传递给附着水层,然后进入生物膜; 3)微生物的代谢产物如H2O等则通过附着水层进入流动水层,并随其排走; 4)CO2及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。 (2)膜的生长与脱落 1)生物膜降解有机物的过程,也是膜生长的过程; 2)好氧层与厌氧层的平衡稳定关系; 3)厌氧层加厚,生物膜老化、脱落。 二、生物膜的主要特征 1、生物相方面的特征: (1)微生物多样化 (2)生物的食物链长 (3)能够存活世代时间较长的微生物 (4)分段运行与优占种属 2、处理工艺方面的特征: (1)对水质、水量变动有较强的适应性 (2)污泥沉降性能良好,宜于固液分离 (3)能够处理低浓度的污水 4)易于维护运行、节能 三、生物滤池 1、生物滤池法的特征: 生物滤池法是在砂滤池的基础上发展起来的一种生物膜处理方法,它利用滤料表面形成的一层生物膜来净化污水。在滤池内,污水由于重力作用自上而下地连续流经滤料,滤料表面的微生物借助酶的作用,使被吸附和吸收的有机物在氧气的参与下进行氧化分解,同时微生物又以有机物为营养进行自身繁殖。老化的微生物附着力差,在污水冲刷会不断脱落,脱落后随水流出滤池,同时新的生物膜不断生长,因而处理可连续进行。 2、典型构造 生物滤池主要由池壁、池底、滤料、布水器等部分组成。 滤料:组成滤层的过滤材料。常以花岗石、安山岩、闪绿岩等较硬的岩石以及无烟煤等材料制成。

生物膜法的介绍及应用

生物膜法的介绍及应用 生物膜法60年代末期开始出现,在工业废水处理方面曾研究了高负荷生物滤池、塔式生物滤池等,后来则主要研究了接触氧化法,并在纺织、印染、化纤等行业废水中广泛应用。接触氧化工艺由于缺乏经久耐用和价格低廉的填料、大型池的均匀布水布气尚有困难等原因,在市政污水处理上特别是在大中型污水处理厂中没有得到应用。80年代中期在研究A/O、AA/O、AB法、SBR工艺、新型氧化沟等悬浮生长工艺技术的同时,也开展了高负荷生物滤池/固体接触(TF/SC)和生物曝气滤池(BAF)等附着生长技术方面的试验研究。研究结果表明生物膜法在市政污水处理方面前景良好。 1高负荷生物滤池/固体接触(TF/SC)工艺 高负荷生物滤池/固体接触(TF/SC)是美国在80年代初根据其城市污水处理厂70%为高负荷生物滤池,其出水达不到提高后的出水水质标准而开发出来的新工艺。我国于1990年由中国市政工程西北设计研究院和兰州铁道学院合作进行试验室、中间试验和工程生产试验,获得了完整的设计参数。国内设计公司据此成果进行了两座污水量为10×104m3/d规模处理厂设计建设。TF/SC的典型工艺流程如图1。

图1:F/SC的典型工艺流程 生物滤池可以是卵石填料高负荷生物滤池,也可以是塑料填料的深式或塔式滤池。TF/SC工艺中生物滤池系按不完全处理设计,采用了较一般高负荷生物滤池还要高的负荷,美国采用的负荷为0.4~1.4kgBOD5/(m3·d)(填料体积),最终出水BOD5可达10mg/L以下。我国的研究结果是卵石填料的负荷在3.5kgBOD5/(m3·d)时最终出水BOD5可在30mg/L以下。生物滤池设计的BOD5去除率以50%左右较为经济,其主要功能是去除溶解性BOD5和将大分子等难降解的物质降解为易降解物质。在我国采用卵石填料比较经济,因塑料填料的价格要高20倍以上。 固体接触池是TF/SC工艺高效的关键之一,它是将回流污泥与生物滤池出水混合曝气,进行生物絮凝和生物吸附,将废水中细小颗粒和凝聚性差的生物膜絮凝成易于沉淀的絮体,同时吸附和降解污水中的有机污染物,因而污水在固体接触池中的停留时间一般都较短(美国典型TF/SC处理厂最短的仅2.0min,一般为30min左右),我国设计的停留时间较长,多在45min左右,因滤池负荷较美国高。固体接触池的污泥负荷比一般活性污泥法高1倍,若出水BOD5要求低于30mg/L,污泥负荷为0.4~0.8kgBOD5/(kgMLSS·d)。 絮凝沉淀池与一般二沉池最大的不同之处是设有进水絮凝区,借助于外力进行再絮凝。它是根据生物可以再絮凝原理设计的,从而较大幅度提高了表面负荷并使细小不易絮凝沉淀的生物膜得以去除,出水悬浮物可达10mg/L。 从以上TF/SC工艺的单元特性讨论中说明了TF/SC工艺具有以下优点:①出水水质好。美国的数处工程实例和我国示范工程都说明出水悬浮物和BOD 5均可达到10mg/L以下。一般活性污泥法出水悬浮物和BOD5达到20mg/L已是高水准,尤其是悬浮物达到20mg/L以下是很困难的。所以,有人称之为“二级处理工艺,三级出水标准”。 ②TF/SC的工艺单元--生物滤池、固体接触池和絮凝沉淀池均是高效设施,负荷高、停留时间短,因而工程造价低,运行能耗少。研究结果说明TF/SC工艺污水处理厂工程总投资和运行费用均较传统活性污泥法低约20%(未包括污泥处 欢迎访问,水/业/导/航/www//h2o123//com

生物膜法净水的机理

生物膜法净水的机理 时间:2012-08-16 来源:阿里学院作者: 生物膜(Biofilm)是通过附着而固定于特定载体上的结构复杂的微生物共生体。相对于活性污泥来说,在单位体积生物膜中所含的微生物数量更高、比表面积更大。生物膜比活性污泥具有更强的吸附能力和降解能力,可以吸附和降解污水中的各种污染物,具有速度快、效率高的特点。在使用生物膜法处理污水时,要求在处理系统的构筑物中装填一定数量的填料,这些填料一方面可以扩大处理系统的比表面积,另一方面为微生物提供附着固定的载体。生物膜处理系统的性能、效率取决于其中微生物活性的高低和所装填料的多少及其比表面积。一般来说,生物膜法较多应用于特殊行业的废水处理中,如印染废水等。 根据生物膜法处理系统中所用的填料的不同,生物膜法又可以分为以下几种类型: 滴滤系统(Trickling filter system) 该系统是一种简单且相对便宜的膜式好氧处理装置。在该处理系统中,通过转动的栅栏喷淋装置将污水均匀分布于多孔处理床(例如由石子等铺成)上。在多孔处理床上可生长多种微生物群落和原生动物。当污水缓慢地流过处理床时,微生物就吸收并降解了其中的有机成分,使得污水得到处理。在这样的处理系统中,天然形成了食物链,微生物利用有机物生长繁殖,原生动物等以微生物为食,从而维持在一个动态平衡中。如果污水中的营养(BOD)过高,就会导致微生物的过量生长繁殖从而引起多孔处理床的堵塞,这样便会降低处理效果。 旋转生物接触氧化系统(Rotating Biological Contactor,RBC)或生物转盘 在这样的处理系统中,一系列圆盘结构装置部分浸没于污水中,部分在空气中并不断地旋转,这样便保持了良好的通气效果及与污水的接触,从而在圆盘上形成了“生物膜”。这样的“生物膜”是由各种微生物、原生动物等构成的微生物群落。在扫描电镜下,典型的生物转盘的“生物膜”有两层结构,外层主要由丝状菌等好氧微生物组成,内层由包括脱硫弧菌在内的厌氧微生物构成。因此这样的“生物膜”具有去除BOD及无机物(主要是硫酸盐)

生物膜法处理工业废水和生活污水

湖南农业大学课程论文 学院:食品科技学院班级:食科(2)班姓名:·····学号:····· 课程论文题目:生物膜法处理工业废水和生活污水课程名称:生物工艺原理 评阅成绩: 评阅意见: 成绩评定教师签名: 日期: 2013年 06 月 19 日

生物膜法处理工业废水和生活污水 摘要:污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育,并在其上形成膜状生物污泥,即生物膜。污水与生物膜的接触,污水中的有机污染物,作为营养物质,为生物膜上的微生物所摄取,污水得到净化,微生物自身也得到繁衍增殖。通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物,转化为稳定、无害的物质的废水处理法。根据作用微生物的不同,生物处理法又可分为需氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。 关键词:生物膜微生物有机物 目前化工产业的发展十分迅速,但随之而来的化工污染状况也十分严重,化工废水成分复杂、水质水量变化大,随着国家对其处理达标要求越来越严格,其处理技术也在不断发展。生物膜法是与活性污泥法平行发展的一种污水处理技术一、生物膜法 (一)生物膜法的概念: 生物膜法是令微生物附着在惰性滤料上,形成膜状的生物污泥,从而对污水起到净化效果的生物处理方法。生物膜法和活性污泥法一样,同属好气生物处理方法。但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的,而生物膜法则上要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。 (二)生物膜法的主要特点: 1.对废水水质、水量变化适应性强,操作稳定性好。 2.不会发生污泥膨胀,运转管理较方便。 3.生物膜中的生物相丰富,且沿水流方向膜中生物种群具有一定分布。 4.剩余污泥量较少。 5.采用自然通风供氧。 6.在运行方面灵活性较差。

大一上学期第五章细胞生物学选择题

1. 被称为卵磷脂的磷脂分子是() A.磷脂酰胆碱 B.磷脂酰乙醇胺 C.磷脂酰丝氨酸 D.鞘氨醇 2. 生物膜的各种成分中不属于双亲性分子的是() A.磷脂 B.胆固醇 C.跨膜蛋白 D.膜周边蛋白 3. 最简单的糖脂分子是() A.脑苷脂 B.神经节苷脂 C.单半乳糖基甘油二酯 D.三半乳糖基甘油二酯 4. 人体中多数细胞膜,其脂类与蛋白质含量相比() A.脂类含量高很多 B.蛋白质含量高很多 C.脂类和蛋白质含量大致相等 D.仅含有脂类,不含有蛋白质 5. 最简单的磷酸甘油酯是() A.磷脂酸 B.磷脂酰胆碱 C.磷脂酰乙醇胺 D.磷脂酰丝氨酸 E.鞘氨醇 6. 生物膜是指() A.细胞膜的另一种说法 B.除线粒体膜以外的各种膜的总称 C.内膜系统的膜 D.细胞膜、细胞内膜和线粒体膜的总称 7. 下列生物膜中蛋白质/脂类比值最大的是() A.神经髓鞘 B.人红细胞膜 C.内质网膜 D.线粒体外膜 E.线粒体内膜 8. 下列膜脂分子在膜中含量最多的是() A.磷脂酰胆碱 B.磷脂酰乙醇胺 C.磷脂酰丝氨酸 D.鞘磷脂 9. 膜脂中最为重要的脂类是() A.脂肪酸

B.糖脂 C.磷脂 D.胆固醇 10. 生物膜的主要化学成分是() A.蛋白质和水 B.蛋白质和糖类 C.蛋白质和脂类 D.脂类和糖类 11. 细胞膜中跨膜蛋白与脂类的结合主要通过() A.共价键 B.离子键 C.氢键 D.疏水键 12. 下列膜脂的运动方式中较不常见运动方式的是() A.烃链的弯曲运动 B.侧向扩散运动 C.翻转运动 D.旋转运动 13. 关于细胞膜上的糖类不正确的描述是() A.质膜中的糖类含量约占质膜重量的2%-10% B.主要以糖蛋白和糖脂的形式存在 C.糖蛋白和糖脂上的低聚糖从生物膜的胞质面伸出 D.与细胞免疫、细胞识别及细胞癌变有密切关系 14. 磷脂分子在细胞膜中的排列规律是() A.极性头部朝向膜的内、外两侧,疏水尾部朝向膜的中央 B.极性头部朝向膜的外侧,疏水尾部朝向膜的内侧 C.极性头部朝向膜的内侧,疏水尾部朝向膜的外侧 D.极性头部朝向膜的中央,疏水尾部朝向膜的内、外两侧 15. 下列分子不属于构成膜的化学成分的是() A.蛋白质 B.脂类 C.糖类 D.核酸 16. 细胞膜的特定功能是由组成膜的哪类生物大分子决定的() A.蛋白质 B.脂类 C.糖类 D.核酸 17. 一般来说,膜的功能越复杂,蛋白质/脂类该比值() A.越大 B.越小 C.恒定不变 D.可大可小,无相关性 18. 以下关于跨膜蛋白的描述,错误的是()

生物膜法处理污水的基本原理

生物膜法处理污水的基本原理 生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统,其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为庆气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附着水层有机物,由好气层的好气菌将其分解,再进入厌气层进行厌气分解,流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜,如此往复以达到净化污水的目的。 废水中微生物沿固体(可称载体)表面生长的生物处理方法的统称。因微生物群体沿固体表面生长成粘膜状,故名。废水和生物膜接触时,污染物从水中转移到膜上,从而得到处理。其基本机理见水的生物处理法。 生物膜法的典型流程流程(图1)中的生物器可以是生物滤池、生物转盘、曝气生物滤池或厌氧生物滤池。前三种用于需氧生物处理过程,后一种用于厌氧过程。最早出现的生物膜法生物器是间歇砂滤池和接触滤池(满盛碎块的水池)。它们的运行都是间歇的,过滤-休闲或充水-接触-放水-休闲,构成一个工作周期。它们是污水灌溉的发展,是以土壤自净现象为基础的。接着就出现了连续运行的生物滤池。

新型塑料问世后,又有了新的发展。 生物滤池 生物膜法中最常用的一种生物器。使用的生物载体是小块料(如碎石块、塑料填料)或塑料型块,堆放或叠放成滤床,故常称滤料。与水处理中的一般滤池不同,生物滤池的滤床暴露在空气中,废水洒到滤床上。布水器有多种形式,有固定式的,有移动式的。回转式布水器使用最广。它以两根或多根对称布置的水平穿孔管为主体,能绕池心旋转。穿孔管贴近滤床表面,水从孔中流出。布水器的工作是连续的,但对局部床面的施水是间歇的,这承继了污水灌溉间歇灌水的概念。滤床的下面有用砖或特制陶块、混凝土块铺成的集水层。再下面是池底。集水层和池外相通,既排水又通风。工作时,废水沿载体表面从上向下流过滤床,和生长在载体表面上的大量微生物和附着水密切接触进行物质交换。污染物进入生物膜,代谢产物进入水流。出水并带有剥落的生物膜碎屑,需用沉淀池分离。生物膜所需要的溶解氧直接或通过水流从空气中取得。在普通生物滤池中,生物粘膜层较厚,贴近载体的部分常处在无氧状态。生物膜法滤床的深度和滤率、滤料有关。碎石滤床的深度在一个相当长的时间内大多采用 1.8~2米左右。深度如果提高,滤床表层容易堵塞积水。滤率在1~4米3/(米2·日)左右,如果提高,床面也容易积水。首先突破的是滤率的提高。水力负荷率(即滤率)提高到8~10米3/(米

浅谈生物膜法处理污水的应用与前景

浅谈生物膜法处理污水的应用与前景

浅谈生物膜法处理污水的应用与前景 摘要: 由于水资源的短缺且水污染问题严重,污水处理技术的发展与变革愈发重要,生物膜法作为一种利用微生物降解作用净化污水的方法,在处理过量有机物导致的水体污染方面作用明显,弥补了传统污水处理技术的不足,有着广泛的应用前景。 关键词:水污染; 污水处理 ;生物膜法 Abstract: Due to the shortage of water resources and serious pollution, sewage treatment technology development and change increasingly important as a biofilm microbial degradation using the method of purification of sewage, water pollution caused by the role of treatment in the apparent excess of organic matter, make up the shortcomings of traditional wastewater treatment technologies have broad application prospects. Keywords: Water Pollution ; Sewage treatment ;Biofilm 一、我国水资源现状 水是一种资源,取之于自然,用之于社会。自工业革命后,人类

活动规模及范围日益扩大,水资源短缺与污染问题日益突出。作为人类生存的基本需求,水因其稀缺性和在生产、生活中无可替代的地位,必须得到切实保护。 随着我国经济社会的发展,日益严重的水资源短缺和严重的水环境污染困扰着国计民生,而且也已成为制约我国社会经济可持续发展的主要因素。我国人均占有水资源2700m3,仅相当于世界平均值的1/4,全国600多个城市目前大约有一半的城市缺水。由于高耗能、高耗水、高污染产业仍呈快速增长趋势。水污染物的排放总量还没有明显下降,全国水资源形势十分严峻,形成影响未来我国发展和安全的多重水危机。 水污染的主要原因是过量污染物进入水体,在一定时间范围内超过水体自净能力而致。人类在生产、生活活动中造成的水体污染,工业排放引起的水体污染最严重。如工业废水,它含污染物多,成分复杂,不仅在水中不易净化,而且处理起来也比较困难。被污染水质经过分析会发现COD、氨氮、磷、亚硝酸盐、砷、氟、铅等含量严重超标,水体透明度极低,水中的悬浮物比较多;在水体不流动的死角处会有树叶杂草和油状物出现,水体有刺鼻异味或臭味。生活污水、农业污水的主要特点则是有机物和氮、磷等化学元素含量较高。 二、生物膜法概述 (一)生物膜法的净水机理 生物膜法作为生物处理技术较成熟的技术方法之一,其基本原理是微生物附着生长在某些固定表面上,形成胶质相连的生物膜。生物

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