生物膜法简史——起源与进化

2019/03/25
生物膜法简史——起源与进化

生物膜法简史——起源与进化

生物膜法的几个主流工艺分别是滤池、接触氧化、转盘以及流化床。为什么说后面三个都是从滤池发展出来的,还得追溯到20世纪初。

20世纪初期

生物膜法率先被用于污水处理,由于条件限制,建造和运行都很麻烦,而且效果有限。人们只发现废水流过的石头表面会长东西(生物膜),有一定程度净化作用。当时承载生物膜的物质被称为滤料,滤料就是碎石,建成人工生物滤池——这就是最早的生物膜法。

20世纪中期

活性污泥法一度垄断了生物处理的技术领域(谁叫它好用呢~)。

20世纪后期

材料科学的突飞猛进让生物膜法又有了一席之地——说白了就是塑料被玩出花来了。

滤池就是最早出现但没被人玩明白的生物膜法工艺,现在的滤料除碎石外还有各类塑料填料、陶粒等。生物膜长在滤料上,废水流过滤料后就会被上面的生物膜净化,一般用于处理每日污水量不大于1000吨的小型项目。

  • 生物接触氧化工艺(淹没式生物滤池)

    当时的德国人突发奇想,改变滤料形状并让它们一直保持在水下,承载生物膜的物质改名叫填料。真正发展起来是20世纪70年代塑料轻质蜂窝状/弹性立体填料问世后——把多个填料悬挂或固定分布在池内,底部装曝气装置,生物膜和废水接触面积大、氧利用率高,解决了普通生物滤池易堵塞问题,占地面积也小,可用于处理生活污水、养殖废水及食品加工业废水。

  • 生物转盘工艺(RBC)

    大概受汽车轮子启发,德国人发明生物转盘——同轴多个盘状物体半浸于水中转动,生物膜随转盘在废水中进进出出,可在同一池内兼做厌氧/好氧反应,部分可实现脱氮除磷且不用回流污泥;缺点是怕冷、处理量有限,适用范围接近普通生物滤池。

  • 生物流化床(流化床生物膜反应器)

    为提高效率让"滤料"(载体/悬浮填料)随水而动——载体不需要固定,废水自下而上流过时整个载体层呈流化状态,单位时间生物膜同废水接触面积更大;水流自下而上处理池多建成塔式结构,占地面积进一步缩小,载体材料多为塑料或活性炭。

最早废水排放管道出口附近石头上自然形成的生物膜构成"天然生物滤池",当人们模拟这种环境建造人工生物滤池时,就正式踏入了生物膜法的大门……


江西中跃环保设备有限公司(位于江西九江,主营一体化污水处理设备)在承接城镇生活污水、农村污水及可生化工业废水处理时可按水质、水量及排放要求选用以下生物膜法工艺:

  • 生物接触氧化池(常用)

    • 工艺:格栅→调节池→生物接触氧化池(挂组合填料/立体弹性填料,底部微孔曝气)→二沉池→消毒→排放

    • 设计要点:好氧区 HRT=4~8h,DO=2~4mg/L,填料填充率 50%~70%,BOD₅ 容积负荷 1.0~2.0 kgBOD₅/m³·d;

    • 适用于城镇小区、农村连片整治(5~500m³/d)、养殖废水、食品废水,耐冲击、无污泥回流、管理简单。

    • 提供碳钢防腐/玻璃钢一体化接触氧化罐体、组合填料/弹性填料/悬浮填料(MBBR)、微孔刚玉/EPDM曝气器、低噪回转/罗茨风机、二沉及消毒单元

  • MBBR(移动床生物膜反应器/流化化床变种)

    • 在A/O或接触氧化池投加 悬浮聚乙烯载体(填充率 25%~50%),依靠曝气或搅拌使载体流化,比表面积大(≥500m²/m³),持留生物量大,可强化脱氮(增设缺氧MBBR段);

    • 适合用地紧张的老污水站提标扩容、需强化TN去除项目

    • 提供悬浮填料供货+导流筛网(防填料流失)+曝气/搅拌系统设计

  • 生物滤池(BAF,高要求项目选配)

    • 曝气生物滤池(上向流/下向流)可用于中水回用预处理或二级强化处理,陶粒滤料,兼具生物降解与过滤截留SS功能;

    • 需设反冲洗系统(气水联合反冲洗),适合有一定运行管理水平的项目。

  • 生物转盘(RBC,特定场景)

    • 适用于极小水量(<50m³/d)、远离电网或低噪要求场合,可配微型电机减速转动;

    • 九江地区冬春季需注意保温防结冰。

  • 运行调试与培训

    • 协助接种驯化(引城市污水厂好氧污泥闷曝→挂膜→渐增进水),镜检观察填料上菌胶团及原后生动物确认挂膜成熟(通常7~15d);

    • 制定日常巡检内容(风机压力/噪声、DO、填料是否堆积/结团、二沉池出水SS),指导定期排泥及填料检查更换周期;

    • 调试完成后出具操作规程(SOP)及工艺参数控制范围建议书配合环保验收。

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