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(biāo)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(biāo)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(kuò)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(jìn)一步提高。,2,：強(qiáng)化生物膜與污水之間的接觸，加快兩者之間的相對運(yùn)動(dòng)，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(jìn)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(jìn)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(jī)廢水處理，主要用于去除中、低濃度的有機(jī)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(jī)物方面顯出獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)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(shí)，水中溶解

3、氧可達(dá),3040mg,L,。以壓縮空氣為氧源時(shí)，水中溶解氧一般低于,9mg,L,。當(dāng)一次充氧不能提供足夠的溶解氧時(shí)?？刹捎锰幚硭亓餮h(huán)?；亓鞅?r,根據(jù)氧平衡量計(jì)算來確定,。,分別為進(jìn)水和出水,BOD,5,濃度，,mg,L,。,分別為進(jìn)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(dòng)力消耗較大，回流比,r,值確定后還應(yīng)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(yīng)器中以,ML

4、SS,計(jì)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(dòng)狀態(tài)，可隨時(shí)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(jìn)水管進(jìn)入，經(jīng)過分布板均勻的向上流動(dòng)，通過固體床層由頂部出口管流出。流化床上裝有壓差計(jì)。當(dāng)液體流過床層時(shí)，隨著流體流速的不同床層會(huì)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(dǎo)致載體沉積不形成流化。同時(shí)又是填料的承托層，停水時(shí)，確保載體不流失，并易于再次啟動(dòng)。,4,),脫膜裝置：可以及時(shí)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(shí)水的上升速度,（,m,h,）,優(yōu)缺點(diǎn),聚苯乙烯球,0.50.3,1.005,0.7,50,100,2.95,6.90,吸附性強(qiáng),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(qiáng),易飽和,焦炭,0.253.0,1.38,0.7,50,100,56,77,強(qiáng)度大,價(jià)格低,易飽和,無煙煤,0.51.2,1.67,0.45,50,100,53,62,吸附能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定,價(jià)格偏高,細(xì)石英砂,0.250.5,2.50,0.7,50,100,21.60,40,機(jī)械強(qiáng)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(yīng)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(diǎn),1,：增大比表面積，可高達(dá),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(dá),10g,L,以上，甚至高達(dá),30g,L,2,：提高了廢水與生物顆粒的接觸更新機(jī)會(huì)，還可以控制生物膜厚度。,通常生物流化床的有機(jī)物容積負(fù)荷可高達(dá),8kgBOD,5,m,3,.d,生物流化床性能分析與設(shè)計(jì)計(jì)算,評價(jià)生物流化床的工作性能參數(shù)主要是它的有機(jī)物去除率和有機(jī)物的容量去除速率。,有機(jī)物的去除率公式

8、為：,流化床的容量去除率可表示為：,有機(jī)物的去除率或殘余濃度率與容量去除率是反應(yīng)器的停留時(shí)間、單位容積床體所容納的生物量與進(jìn)水有機(jī)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(yīng)為,b,La,s,。,可得兩個(gè)函數(shù)關(guān)系,對上述兩式的有量綱,量進(jìn)行無量綱轉(zhuǎn)換,由上述轉(zhuǎn)換可得下列兩個(gè)相關(guān)函數(shù)形式,因?yàn)橹苯忧?e,i,和,R,v,的解析比較困難。,Atkinson,采用圖解法求值,該圖反應(yīng)的是無量綱進(jìn)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(shí)間倒數(shù),Q,V,max,的變化關(guān)系。,該圖反應(yīng)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(shí)間倒數(shù),Q,V,max,的變化關(guān)系。,該圖為無量綱進(jìn)水濃度,i,K,s,為,100,時(shí)，,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(shí)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(huì)出現(xiàn)沖出現(xiàn)象。,2.,b,La,s,YK,s,的增加會(huì)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(dāng),b,La,

10、s,YK,s,和流量都較大時(shí)，,R,v,K,s,max,接近最大值，與流量大小無關(guān)。,e,i,為常值時(shí)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(dāng)去除率高于,80%,時(shí)，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(shí)間。,生物流化床的優(yōu)缺點(diǎn),生物流化床的優(yōu)點(diǎn)：,1,、有機(jī)物容積負(fù)荷高，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。,2,、微生物活性強(qiáng)，處理效率高。,3,、占地少，投資省。,生物流化床的缺點(diǎn)：,1,、設(shè)備的磨損比固定床嚴(yán)重，載體顆粒在流動(dòng)過程中會(huì)磨損變小。,2,、設(shè)計(jì)時(shí)還存在著生產(chǎn)放大方面的問題，如防堵塞、曝氣方法、進(jìn)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(diǎn)可以結(jié)合太陽能使用。,生物流化床設(shè)計(jì)注意點(diǎn),1.,生物流化床的設(shè)計(jì)意圖不同，所處理廢水的側(cè)重點(diǎn)也不同，只有針對性的選用適宜的反應(yīng)器，才能達(dá)到良好的處理效果,。,2.,加強(qiáng)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(shè)備的開發(fā)應(yīng)注意的事項(xiàng)：優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低成本，并加強(qiáng)工業(yè)化連續(xù)處理廢水的自動(dòng)化成分。,謝謝！,