普通生物滤池的机理
普通生物滤池的机理
1、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。后,污水到达排水系统,流出滤池。污水流过滤床时,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,只在 “挂膜”过程完成后生物滤池才能进入正常运行。
2、影响普通生物滤池性能的主要因素
普通生物滤池中机物的降解过程复杂,同时发生着机物在污水和生物膜中的传质过程,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、微生物种类和去除机物的速率均不相同。滤床上层,污水中机物浓度较高,微生物繁殖速率高,种属较低 (以细菌为主),生物膜量较多,机物去除速率较高。随着滤床深度增加,微生物从低趋向高,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(别是含多种性质相异的害物质的工业废水)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,城市污水处理采用普通生物滤池,滤率一般在1~2m/d左右,不过4m/d。在此低负荷率的条件下,随着滤率的提高,污水中机物的传质速率加快,生物膜量增多,滤床 (别是它的表层)很容易堵塞,因此生物滤池的负荷率曾停留在较低的水平 (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,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,从而提高滤率和出水水质。
(3)、回流
利用污水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 (增大滤床高度也可提高负荷率);
② 提高滤率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 进水的质和量波动时,回流调节和稳定进水的。
(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,池内温于气温时 (冬季),气流向上流动。若池内外温差时,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。