第三章 固定床生物处理技术3.1 概述 利用微生物在固体表面的附着生长(Attached Growth)对废水进行生物处理的技术,在传统上称为生物膜法,主要包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、生物流化床法等。生物膜法的基本原理就是通过废水与生物膜的相对运动,使废水与生物膜接触,进行固液两相的物质交换,并在膜内进行有机物的生物氧化,使废水获得净化。同时,生物膜内微生物不断得以生长和繁殖。与微生物悬浮生长的活性污泥法相比,生物膜法具有许多明显的优点。主要表现在: (1) 由于存在许多生长繁殖速度缓慢的硝化细菌,因此具有较高的脱氮能力; (2) 生物膜中存在的微生物具有多样性,包括好氧菌、厌氧菌、真菌和藻类等,使其在去除污染物方面具有广谱性; (3) 大量微生物生长和占据了整个反应器的空间,单位体积生物量远比活性污泥法为高,因此单位处理能力巨大; (4) 膜法中的食物链比活性污泥法长,产生的污泥大都被生物所消耗,因此剩余污泥量很少; (5) 系统操作维护方便,能耗低,无需污泥回流; (6) 因系统的微生态复杂,对水力和有机负荷变化的承受能力强,操作运行稳定。 目前,膜法已不仅是一种好氧处理技术,相继出现了厌氧滤池、厌氧生物流化床等;而且,在反应器型式、膜支承材料种类和结构、操作运转方式等方面都有较大进展。从反应器的型式考虑,生物流化床技术已经进展成为废水生物处理的重要分支,因此放在下一章专门讨论,本章将重点讨论属于生物膜法的各种新型固定床附着生长技术。 固定床附着生长系统依据为微生物附着所提供的材料和填充形式不同,可分为填充床、软性填料床、网式或笼式床生物反应器、旋转盘片式生物反应器等。例如,普通生物滤池常采纳碎石、焦炭、塑料滤料等各种填料,而塔式生物滤池则常用蜂窝状填料或鲍尔环等各种化工用填料。依据运行方式还可将固定床附着生长系统分为完全浸没式和半浸没式生物反应器。例如,软性填料床生物反应器都属于完全浸没式,而生物转盘常采纳半浸没式。另外,依据对污染物的去除机理不同,还可分为好氧附着生长系统和厌氧附着生长系统。表 3-1 为几种常规的固定床附着生长系统的特点和主要设计参数。 表 3-1 常规固定床生物膜法的主要特点方 法BOD 容积负荷(kg/ m3d)BOD 去除率(%)低负荷生物滤池0.1-0.385-95高负荷生物滤池0.8-1.275-90塔式生物滤池0.8-2.585-95生物转盘6.0-30.080-95生物接触氧化1.0-3.585-953.2 生物滤池及其进展3.2.1...