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来源：乐视足球高清直播 发布时间：2024-02-26 23:03:04
前言：今天是连载专栏【污水处理一千零一问】更新的第91篇内容。污水博物馆致力于为您提供国内外有价值、有趣的污水处理知识。去年7月初，污水博物馆发布了“污水处理1001问”专栏，希望能够通过“一千零一问”的形式为大家伙儿一起来分享国内外最新专业、有趣的“污水（废水）处理”相关联的内容和资讯，期待你的关注哦！
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生物滤池根据设备型式不同分为普通生物滤池和塔式生物滤池；根据承受污水的负荷大小分为普通生物滤池（低负荷）和高负荷滤池。
由于生化反应速率与有机物浓度有关，而滤床不同深度处的有机物浓度不同，自上而下递减。因此，各层滤床有机物去除率不同，有机物的去除率沿池深方向呈指数形式下降。生物滤池的处理效率，在一定条件下是随着滤床高度的增加而增加，在滤床高度超过某一数值（随具体条件而定）后，处理效率的提高是微不足道，不经济的。滤床不同深度处的微生物种群不同，反映了滤床高度对处理效率的影响同污水水质有关。
以往城市污水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），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，可通过污水出水回流或提高滤床高度来改善进水水质，来提升滤率和保证出水水质。
有机负荷率的选取应与处理效率相对应。例如，采用生物滤池处理城市污水，要求处理效率在80％～90％左右（城市污水的BOD，一般在200～300mg／L左右，用生物滤池处理后，出水BOD，一般在25mg／L左右），这时，低负荷生物滤池的负荷率常在0.2kgBOD，／（㎡d），高负荷生物滤池的负荷率在1.1kgBOD，／（m3·d）左右。若提高负荷率，出水水质将相应有所下降。
生物滤池中，微生物所需的氧一般直接来自大气，靠自然通风供给。影响生物滤池通风的重要的因素是滤床自然拔风和风速。自然拔风的推动力是池内温度与气温之差，以及滤池的高度。温度差愈大，通风条件愈好。当水温较低，滤池内温度不高于气温时（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。若池内外温差为2℃时，空气停止流动。池内外温差与空气流动的关系见式（5-3），氧的利用率一般按5％～8％考虑。
有关研究表明进水有机物浓度低时，氧的供给是充足的，当COD为400～500mg／L时，生物滤池供氧不足，生物膜好氧层厚度变薄。当进水浓度高于此值时，能够最终靠回流的方法，降低滤池进水有机物浓度，以保证生物滤池供氧充足，正常运行。
高负荷生物滤池是继普通生物滤池之后为解决普通生物滤池在净化功能和运行中存在的实际弊端而开发出来的第二代工艺。与普通生物滤池相比，其负荷能力大幅度的提升，BOD，容积负荷一般为普通生物滤池6～8倍，水力负荷则为普通生物滤池的10倍。因此，它的池体较小，占地面积较少，卫生条件较好，比较适合于浓度和流量变化较大的污水处理。
①滤池表面多呈圆形，滤料一般都会采用表面十分光滑的卵石或石英石，滤料总厚度为2～4m。滤料直径增大，一般都会采用40～100mm的滤料，因而孔隙率较高，滤料层亦由底部的承托层和其上的工作层组成。
④池内不易出现硝化反应，出水中没有或少有硝酸盐，BOD3常大于30mg／L。
将二沉池出水回流至滤池入口以提高滤池的水力负荷，同时二沉池污泥回流至初沉池以提高初沉池的沉淀效率；或将滤池出水与二沉池污泥一起回流到初沉池，既可提高水力负荷，又可提高初沉效率，保证膜的接种，但增大了初沉池体积。
当进水浓度较高或对处理要求比较高时，可优先考虑两段（级）生物滤池处理系统。最大的目的为提高出水水质，通常出水BODs＜30mg／L，有硝化作用。两段滤池有多种组合方式，图5-68所示为其中主要的两种方式示意图。
当进水浓度较高（BODs＞200mg／L），出水要求较高（BOD3＜30mg／L）时，可考虑采用交替回流系统。运行时，滤池是串联工作的，污水经初步沉淀后进入一级生物滤池，出水经相应的中间沉淀池去除残膜后用泵送入二级生物滤池，二级生物滤池的出水经过沉淀后排出污水处理设施。工作一段时间后，一级生物滤池因表层生物膜的累积，即将出现堵塞，改作二级生物滤池，而原来的二级生物滤池则改作一级生物滤池。运行中每个生物滤池交替作为一级和二级滤池使用。交替式二级滤池法流程比并联流程负荷率可提高两三倍。
塔式生物滤池一般高达8～24m，直径1～4m，径高比介于1：（6～8）左右，呈塔状。在平面上塔式生物滤池多呈圆形或方形。构造上由塔身、滤料、布水系统和通风及排水装置所组成。
塔身主要起围挡滤料的作用，一般用砖砌筑，也可以在现场浇筑钢筋混凝土或预制板构件在现场组装；也能够使用钢框架结构，四周用塑料板或金属板围嵌，这样子就能够使池体重量大为减轻。塔身沿高度常分为数层，每层设置格栅，承担滤料重量。滤料荷重分层负担，每层高度以不大于2.5m为宜。
塔式生物滤池宜于采用轻质滤料。由于轻质滤料的使用，塔式生物滤池的平面尺寸有了扩大的可能，其外形已可从塔形向高层建筑的形式转化。目前国外已普遍的使用塑料制的大孔径波纹板滤料和管式滤料，国内常采用环氧树脂固化的玻璃布蜂窝填料。
滤池的布水装置与一般的生物滤池相同，对大、中型滤塔多采用电机驱动的旋转布水器，也可以用水流的反作用力驱动。对小型滤塔则多采用固定式喷嘴布水系统，也能够正常的使用多孔管和溅水筛板布水。
塔式生物滤池一般都会采用自然通风，塔底有高度为0.4～0.6m的空间，周围留有通风孔，通风孔有效面积不小于滤池面积的7.5％～10％。这种塔形的构造，使滤池内部形成较强的拔风状态，因此，通风良好。滤塔也可优先考虑采用机械通风，特别是当处理工业污水、吹脱有害化学气体时。
（2）塔式生物滤池填料分层，填料分层使填料荷重分层负担。每层高不宜大于2m，以免压碎填料。塔顶高出最上层填料表面0.5m左右，以免风吹影响污水的均匀分布。
塔式生物滤池采用处理水回流稀释工艺，处理水回流后，高的水力负荷使生物膜受到强烈的冲刷而不断脱落与更新，不易造成填料堵塞。进水BOD3宜控制在500mg／L以下，否则较高的BOD3容积负荷会使生物膜生长迅速，易造成填料堵塞。
生物滤池一般都会采用轻质填料，例如大孔径波纹塑料填料、蜂窝型塑料或玻璃钢填料及塑料阶梯环、鲍尔环等。填料分层装填，每层高度一般不超过3m。为利于布水均匀，层与层之间要留一定空隙。生物膜是生物膜法的主体，而填料是生物膜的载体。填料的比表面积越大，生物膜量就越多，净化功能越强。孔隙率大，生物滤池不易堵塞、通风良好，可以为生物膜提供足够的氧。但比表面积和孔隙率存在矛盾，为生物滤池选择正真适合的填料是使生物滤池正常运行最基础的工作。
污水首先进入填料层的上部，这个部位填料上的生物膜中微生物营养的东西充分，因而微生物繁殖速度较快，种类以细菌为主，因为此处生物膜量大，对有机物的去除量也较大。随着填料层深度的增加，污水中有机物的含量减少，生物膜量也减少，高级的原生动物和后生动物等微生物种类在生物膜中逐渐增多，对有机物的去除量却逐渐降低。
生物滤池中微生物所需的氧通常是靠自然通风提供。当水温高于气温的差值越大、滤池越高、填料层孔隙率越大时，自然通风的效果就越好。为保证通风效果，集水池最高水位于最下填料层底面之间的净空间至少要有0.5m，塔底部四周的通风口面积要不小于滤塔截面积的7.5％～10％。当污水中有难闻气味或有毒的挥发性有机物含量较大时，应该设置机械通风设施，并将排出的尾气进行过滤处理或在塔顶经过淋洗处理后高空排放。风机提供的风量与水量之比要在100：1～150：1之间。
生物滤池的负荷分为有机负荷与水力负荷两种。有机负荷高的生物滤池，生物膜的增长较快。为防止滤池填料层堵塞，就需要较高的水力负荷，予以较大的冲刷力，降低生物膜的厚度，使其保持比较高的活性。对浓度一定的有机污水，待处理污水量固定后，有机负荷也就固定了，为防止滤池填料层堵塞、提高水力负荷，可以用回流部分处理后水的方法来实现。
回流除了能提高水力负荷、增加冲刷力外，还可以稳定滤池进水量，使滤池运行稳定。当污水浓度较高、缺少营养元素或含有有毒有害于人体健康的物质时，回流还可起到补充营养、稀释污水的作用。回流比可根据运行经验确定，真实的操作中要根据进水水质的变动情况随时调整。
（1）适当回流部分处理后的出水，并根据详细情况，及时作出调整回流比。因为生物滤池类似冷却塔，污水经滤塔处理后，有机物含量降低的同时，水温也会有不同程度的下降。所以，为保持塔内的温度适宜，冬季气温较低时就要最好能够降低甚至停止回流；夏季气温较高时，就要适当加大回流量，以降低滤塔进水的温度。
（2）尽可能保持进水有机负荷稳定。一旦污水浓度变大，如果微生物难以承受，将会对生物膜造成破坏，整个装置的作用受一定的影响。如果在微生物能承受的范围内，由于生物膜的增长过快，有可能堵塞填料，造成生物滤池缺氧现象，最终影响出水水质。如果进水浓度升高引起滤塔有机负荷增加，可采用加大回流比、提高水力负荷的方法降低进水浓度、增加冲刷力，使微生物保持活性。
（3）通过观察窗定期观察微生物在填料上的生长情况，定时采样做生物镜检。通过观察生物膜中特征微生物出现的种类和数量，确定生物滤池的运转状况，并依此及时作出调整运转参数。一经发现填料体存在堵塞现象，可用加大回流、提高进水水力负荷的办法来进行冲刷。如果作用仍不明显，就要将已堵填料取出进行清理后再安装或予以更换。
（4）定时检查布水装置，发现布水器存在堵塞现象要立即采取一定的措施，保证布水均匀。通过保持滤塔有充足的水力负荷和提高对油脂和悬浮物的预处理效果，都能减少布水器堵塞的机会。
（5）一定要注意保持滤塔进水的连续性。如果进水长时间中断，填料上所挂生物膜会因干燥龟裂而大量脱落，再进水时就得重新培养生物膜。
生物滤池正式运行之后，有一个挂膜阶段，即培养生物膜的阶段。在这个始运行阶段，洁净的无膜滤床逐渐长了生物膜，处理效率和出水水质逐步的提升，进入正常运作时的状态。当温度适宜时，始运行阶段历时一般约一周。
处理含有毒物质的工业污水时，生物滤池的运行要按设计确定的方案进行。一般说来，这种有毒物质正是生物滤池的处理对象，而能分解氧化这种有毒物质的微生物常存在于一般环境中，无需从外界引入。但是，在一般环境中，它们在微生物群体中并不占优势，或对这种有毒物质还不太适应，因此，在滤池正常运行前，要有一个让它们适应新环境，繁殖壮大的始运行阶段，称为“驯化-挂膜”阶段。
工业污水生物滤池的驯化-挂膜有两种方式：一种方式是从其他工厂污水站或城市污水厂取来活性污泥或生物膜碎屑（取自二次沉淀池），进行驯化，挂膜。可把取来的数量充足的污泥同工业污水、清水和养料（生活垃圾污水或培养微生物用的化学品）按适当比例混合后淋洒生物滤池，出水进入二次沉淀池，并以二沉池作为循环水池，循环运行。当滤床明显出现生物膜迹象后，以二次沉淀池出水水质为参考，在循环中逐步调整工业污水和出水的比例，直到出水正常。
另一种方式是用生活垃圾污水与城市污水，回流出水替代部分工业污水（必要时投加养料）进行运行。运行过程中，把二次沉淀池中的污泥不断回流到滤池的进水中。在滤床明显出现生物膜后，以二次沉淀池出水水质为参考，逐步降低稀释用水流量和增加工业污水量，直至正常运行。
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