生物滤池是19世纪末发展起来的,是以土壤自净原理为依据,在污水灌溉的实践基础上建立起来的人工生物处理技术。它是利用需氧微生物对污水或有机性污水进行生物氧化处理的方法。
3.5.3.1 生物滤池工艺流程
(1)生物滤池的基本工艺流程
生物滤池法的基本流程由初沉池、生物滤池、过滤器(或沉淀池)组成。进入生物滤池的污水,须通过预处理,去除悬浮物、油脂等会堵塞滤料的物质,并使水质均化稳定。一般在生物滤池前设置初沉池,也可以根据污水水质采取其他方式进行预处理。污水进入生物滤池后,水中的有机物与生物膜上的微生物接触,经微生物氧化分解得以去除,脱落的生物膜与处理后的污水一道进入过滤器,去除脱落的生物膜等悬浮物,以保证出水水质,其工艺流程图如图3-29所示。
图3-29 生物滤池基本工艺流程
(2)高负荷生物滤池的工艺流程
在普通生物滤池的基础上人们通过采用新材料,革新流程,提出了各种形式的高负荷生物滤池,使负荷比普通生物滤池提高数倍,池子体积大大缩小。回流式生物滤池、塔式生物滤池属于该类型滤池。它们的运行比较灵活,可以通过调整负荷和流程,得到不同的处理效率。
图3-30是单池系统的几种具有代表性的流程。图3-30(a)中将生物滤池出水部分回流至生物滤池进行再次处理,不仅有助于提高出水水质,而且有利于生物滤池的接种,促进生物膜的更新;图3-30(b)将处理后的出水回流至生物滤池,可对滤池进水进行稀释,保证处理效果,适用于小流量有机负荷较高的污水处理。
由于生物固着生长,不需要回流接种,因此,在一般生物过滤中无二次沉淀池污泥回流。但是,为了稀释原废水和保证对滤料层的冲刷,一般生物滤池(尤其是高负荷滤池及塔式生物滤池)常采用出水回流。
图3-30 回流式生物滤池工艺流程
3.5.3.2 生物滤池的种类
(1)普通生物滤池
普通生物滤池又叫低负荷生物滤池或滴滤池,是生物滤池早期出现的形式,主要由池体、滤料、布水装置和排水系统四部分组成,如图3-31所示。
普通生物滤池一般适用于处理每日污水量不大于1000m3的小城镇污水和有机工业污水,具有净化效率高、处理效果好(BOD5去除率可达95%以上,出水BOD5可下降到25mg/L以下)、基建投资省、运行稳定、易于管理和节省能源的特点。但它负荷低,占地面积大,不适于处理水量较大的污水,且其冲刷力不足,易引起滤料内生物膜积累和堵塞,从而影响滤池内的通风,运行过程中会产生滤池蝇,因此其应用受到了限制。
图3-31 普通生物滤池的结构示意图
(2)高负荷生物滤池
高负荷生物滤池与普通生物滤池在构造上基本相同,常用的高负荷生物滤池一般由钢筋混凝土或砖石砌筑而成,池平面有矩形、圆形或多边形,其中以圆形为主,主要组成部分是滤料、池壁、排水系统和布水系统,如图3-32所示。高负荷生物滤池与普通生物滤池的不同之处主要有:滤池多为圆形,布水装置采用连续工作的旋转式布水器。
高负荷生物滤池具有如下特点。
①高负荷生物滤池处理城市污水的有机负荷率为1.1kgBOD5/(m3·d)左右。(www.xing528.com)
②布水比较均匀,淋水周期短,水力冲刷作用强。缺点是喷水孔易堵塞。
③生物膜经常剥落、更新,并连续地随污水排出池外。
④池内不易出现硝化反应,出水中没有或很少有硝酸盐。
⑤二次沉淀池的污泥呈褐色,没有完全氧化,容易腐化。
图3-32 高负荷生物滤池的结构示意图
⑥滤池进水的BOD5必须低于200mg/L,否则应采用处理水回流稀释。
⑦高负荷生物滤池的去除率较低,处理城市污水时BOD5去除率为75%~90%左右。
⑧高负荷生物滤池占地面积小,投资费用低,卫生条件好,适于处理浓度较高、水质和水量波动较大的污水。
(3)塔式生物滤池
塔式生物滤池的负荷很高,由于塔式生物滤池生物膜生长快,没有回流,为防止滤料堵塞,采用的滤池面积较小,以获得较高的滤速。滤料体积是一定的,相对于普通生物滤池,面积缩小使高度增大而形成塔状结构,故称为塔式生物滤池。一般高达8~24m,直径1~3.5m,径高比介于1∶6~1∶8,呈塔状。平面上多呈圆形,由塔身、滤料、布水系统、通风和排水装置组成,其结构参见图3-33。
塔式生物滤池具有如下特点。
①通风效果好,充氧能力强,污染物质传质速度快,降解能力强。
②负荷率高,一般为高负荷生物滤池的2~10倍,生物膜更新速度快。
③滤层存在分层现象,生物菌种丰富,有利于微生物的增殖代谢。
图3-33 塔式生物滤池的结构示意图
④滤池进水的BOD5必须低于500mg/L,否则应采用处理水回流稀释。
⑤塔式生物滤池对城市污水的BOD5去除率为65%~85%。
⑥塔式生物滤池占地面积小,投资运行费用低,耐冲击负荷能力强,适于处理浓度较高的污水。
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