生物流化床

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1、單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標題樣式,Your company slogan,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標題樣式,生物流化床,背景簡介,生物流化床,生物流化床提高處理效率的原因：,1,：擴大了微生物棲息繁殖的表面積，提高了供氧能力，使單位容積內(nèi)的生物量進一步提高。,2,：強化生物膜與污水之間的接觸，加快兩者之間的相對運動，提高傳質(zhì)效率,。,生物流化床的分類,按循環(huán)方式可分為內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)流化床,;,按床內(nèi)物相可分為二相及三相流化床；,按生物膜特性等可分為好氧、,厭氧,生物流化床。,生物流化床,好氧型,

2、厭氧性,氧源,空氣：可在床外與廢水混合，也可之際向床內(nèi)供氣。,純氧：在床外與廢水混合在進入流化床。（需回流，二相）,回流（二相）,通過加大供氣量使載體流化（三相）,可視為特殊的氣體進口速度為零的三相流化床,好氧生物流化床的適用范圍：適用于各種可生化降解的有機廢水處理，主要用于去除中、低濃度的有機碳化合物，以及好氧硝化去除,NH3,N,，對各類生活污水及工業(yè)廢水均有良好的處理效果。,厭氧生物流化的適用范圍：厭氧生物流化床法不僅在降解高濃度有機物方面顯出獨特優(yōu)點，而且具有良好的脫氮效果,。,二相生物流化床,二相生物流化床又稱液動流化床，窗體內(nèi)微生物濃度很高，耗氧速率也很快。以純氧為氧源時，水中溶解

3、氧可達,3040mg,L,。以壓縮空氣為氧源時，水中溶解氧一般低于,9mg,L,。當一次充氧不能提供足夠的溶解氧時。可采用處理水回流循環(huán)。回流比,r,根據(jù)氧平衡量計算來確定,。,分別為進水和出水,BOD,5,濃度，,mg,L,。,分別為進水和出水的溶解氧濃度，,mg,L,。,去除每,kgBOD,5,所需要的氧量（,kgO,2,kgBOD,5,）。,污水水量，,m,3,d,。,以空氣為氧源，往往需要采用較大的回流比，動力消耗較大，回流比,r,值確定后還應觀察在此流速條件下生物載體是否流化。,三相生物流化床,生物流化床的工作原理與流程,生物流化床中的載體有較大的表面積，使生物流化床反應器中以,ML

4、SS,計算的生物量高于其他生物處理技術(shù)。,另外，流化床中載體密集，且處于連續(xù)流動狀態(tài)，可隨時與污水相互充分接觸，與其他載體顆粒相互碰撞摩擦還能有效防止堵塞現(xiàn)象，其傳質(zhì)效果得到大幅度提高。,流化態(tài)原理,流化態(tài)原理：在圓柱形流化床的底部，裝置一塊多孔液體分布板，分布板上堆放著被微生物覆蓋的惰性顆粒載體，液體從床底的進水管進入，經(jīng)過分布板均勻的向上流動，通過固體床層由頂部出口管流出。流化床上裝有壓差計。當液體流過床層時，隨著流體流速的不同床層會出現(xiàn)固定床階段、流化床階段、和傳送階段,。,生物流化床的構(gòu)造,生物流化床由床體、載體、布水裝置、充氧裝置和脫膜裝置等組成。,1,）床體：平面呈圓形，多由鋼板焊

5、制，也有鋼筋混凝土澆灌。,2,）載體：載體為生物流化床的核心，有活性炭、共聚材料等。,3,）布水裝置：布水裝置的主要功能是保證布水均勻，流速不均可導致載體沉積不形成流化。同時又是填料的承托層，停水時，確保載體不流失，并易于再次啟動。,4,),脫膜裝置：可以及時脫除老化的生物膜，使生物膜保持一定的活性。（通常用于二相生物流化床，三相生物流化床一般不需要。,生物流化床常用載體及參數(shù),載體,粒徑,（,mm,）,相對密度,載體高度,（,m,）,膨脹率,（,%,）,空床時水的上升速度,（,m,h,）,優(yōu)缺點,聚苯乙烯球,0.50.3,1.005,0.7,50,100,2.95,6.90,吸附性強,掛膜容

6、易,易碎,活性炭,（,0.962.14,）,L,（,1.344.7,）,1.50,0.7,50,100,84.26,160.50,比表面積大,吸附能力強,易飽和,焦炭,0.253.0,1.38,0.7,50,100,56,77,強度大,價格低,易飽和,無煙煤,0.51.2,1.67,0.45,50,100,53,62,吸附能力強,性質(zhì)穩(wěn)定,價格偏高,細石英砂,0.250.5,2.50,0.7,50,100,21.60,40,機械強度高,使用周期長,吸附能力弱,生物流化床的一些參數(shù),生物流化床的填料：一般為粒徑,0.21.0mm,的砂、焦炭、活性炭或陶粒。,一般將填料層膨脹率為,5%,的上升流速

7、稱為臨界流化速度，將上升流速等于填料顆粒的自由沉降速度稱為沖出速度。流化床的回流比應使流化床中的空床上升流速處于臨界流化速度和沖出速度之間。,由于采用,1mm,以下粒徑填料，可有兩大優(yōu)點,1,：增大比表面積，可高達,20003000m,2,m,3,這就提高了床內(nèi)單位體積的生物量，一般生物量濃度可達,10g,L,以上，甚至高達,30g,L,2,：提高了廢水與生物顆粒的接觸更新機會，還可以控制生物膜厚度。,通常生物流化床的有機物容積負荷可高達,8kgBOD,5,m,3,.d,生物流化床性能分析與設計計算,評價生物流化床的工作性能參數(shù)主要是它的有機物去除率和有機物的容量去除速率。,有機物的去除率公式

8、為：,流化床的容量去除率可表示為：,有機物的去除率或殘余濃度率與容量去除率是反應器的停留時間、單位容積床體所容納的生物量與進水有機物濃度的函數(shù)。如以,L,代表填料生物膜的厚度、,a,s,代表單位容積流化床內(nèi)的填料表面積，,b,代表填料上的生物量的密度，則流化床單位容積床體的生物量應為,b,La,s,。,可得兩個函數(shù)關(guān)系,對上述兩式的有量綱,量進行無量綱轉(zhuǎn)換,由上述轉(zhuǎn)換可得下列兩個相關(guān)函數(shù)形式,因為直接求,e,i,和,R,v,的解析比較困難。,Atkinson,采用圖解法求值,該圖反應的是無量綱進水濃度,i,K,s,的值為,100,的條件下，,g,1,函數(shù)所反映的殘余函數(shù)率,e,i,對無量綱停留

9、時間倒數(shù),Q,V,max,的變化關(guān)系。,該圖反應的是無量綱生物量濃度,b,La,s,YK,s,的值為,100,的條件下，,g,1,函數(shù)所反映的殘余函數(shù)率,e,i,對無量綱停留時間倒數(shù),Q,V,max,的變化關(guān)系。,該圖為無量綱進水濃度,i,K,s,為,100,時，,g2,函數(shù)所反映的無量綱去除速率,R,v,K,s,max,對無量綱停留時間倒數(shù),Q,V,max,的變化關(guān)系,1.,只要,b,La,s,YK,s,0,就不會出現(xiàn)沖出現(xiàn)象。,2.,b,La,s,YK,s,的增加會引起殘余濃度率,e,i,和,R,v,K,s,max,的增加。,3.,e,i,隨,i,K,s,的增加而增加。,4,當,b,La,

10、s,YK,s,和流量都較大時，,R,v,K,s,max,接近最大值，與流量大小無關(guān)。,e,i,為常值時為一條直線，可由下列關(guān)系式,從該式可以看出，在,i,K,s,和,e,i,給定的條件下，,R,v,K,s,max,與,Q,V,max,間呈直線關(guān)系變化。例外可以看出當去除率高于,80%,時，流化床的容量去除速率小于最大值，在指定容量去除速率和生物量已知的條件下，要提高去除率，必須延長水力停留時間。,生物流化床的優(yōu)缺點,生物流化床的優(yōu)點：,1,、有機物容積負荷高，抗沖擊負荷能力強。,2,、微生物活性強，處理效率高。,3,、占地少，投資省。,生物流化床的缺點：,1,、設備的磨損比固定床嚴重，載體顆粒在流動過程中會磨損變小。,2,、設計時還存在著生產(chǎn)放大方面的問題，如防堵塞、曝氣方法、進水配水系統(tǒng)的選用和生物顆粒流失等。,3,、生物流化床能耗比較大，這點可以結(jié)合太陽能使用。,生物流化床設計注意點,1.,生物流化床的設計意圖不同，所處理廢水的側(cè)重點也不同，只有針對性的選用適宜的反應器，才能達到良好的處理效果,。,2.,加強高效優(yōu)良菌種的篩選：既包括廣普高效菌種的篩選，又要重視專一菌種的選擇，發(fā)揮其特殊降解功能，利用遺傳工程獲得優(yōu)良菌種。,3.,生物流化床新設備的開發(fā)應注意的事項：優(yōu)化設計，降低成本，并加強工業(yè)化連續(xù)處理廢水的自動化成分。,謝謝！,