7.8 生物膜法

7.8.1 生物膜法处理污水可单独应用，也可和其他污水处理工艺组合应用。
7.8.2 污水进行生物膜法处理前，宜进行预处理。当进水水质或水量波动大时，应设置调节池。
7.8.3 生物膜法的处理构筑物应根据当地气温和环境等条件，采取防冻、防臭和灭蝇等措施。
7.8.4 生物接触氧化池应根据进水水质和处理程度确定采用一段式或二段式。生物接触氧化池平面形状宜为矩形，有效水深宜为3m～6m。生物接触氧化池不宜少于2个，每池可分为两室。
7.8.5 生物接触氧化池中的填料可采用全池布置（底部进水、进气）、两侧布置（中心进气、底部进水）或单侧布置（侧部进气、上部进水），填料应分层安装。
7.8.6 生物接触氧化池应采用对微生物无毒害、易挂膜、质轻、高强度、抗老化、比表面积大和空隙率高的填料。
7.8.7 曝气装置应根据生物接触氧化池填料的布置形式布置。采用池底均布曝气方式时，气水比宜为6：1～9：1。
7.8.8 生物接触氧化池进水应防止短流，出水宜采用堰式出水。
7.8.9 生物接触氧化池底部应设置排泥和放空设施。
7.8.10 生物接触氧化池的五日生化需氧量容积负荷，宜根据试验资料确定，无试验资料时，碳氧化宜为2.0kgBOD ₅/（m³·d）～5.0kgBOD ₅/（m³·d），碳氧化/硝化宜为0.2kgBOD ₅/（m³·d）～2.0kgBOD ₅（m³·d）。

7.8.11 曝气生物滤池的池型可采用上向流或下向流进水方式。
7.8.12 曝气生物滤池前应设沉砂池、初次沉淀池或混凝沉淀池、除油池、超细格栅等预处理设施，也可设水解调节池，进水悬浮固体浓度不宜大于60mg/L。
7.8.13 曝气生物滤池根据处理程度不同可分为碳氧化、硝化、后置反硝化或前置反硝化等。碳氧化、硝化和反硝化可在单级曝气生物滤池内完成，也可在多级曝气生物滤池内完成。
7.8.14 曝气生物滤池的池体高度宜为5m～9m。
7.8.15 曝气生物滤池宜采用滤头布水布气系统。
7.8.16 曝气生物滤池宜分别设置曝气充氧和反冲洗供气系统。曝气装置可采用单孔膜空气扩散器和穿孔管等曝气器。曝气器可设在承托层或滤料层中。
7.8.17 曝气生物滤池宜选用机械强度和化学稳定性好的卵石作承托层，并按一定级配布置。
7.8.18 曝气生物滤池的滤料应具有强度大、不易磨损、孔隙率高、比表面积大、化学物理稳定性好、易挂膜、生物附着性强、比重小、耐冲洗和不易堵塞的性质。
7.8.19 曝气生物滤池宜采用气水联合反冲洗。反冲洗空气强度宜为10L/（m²·s）～15L/（m²·s），反冲洗水强度不应超过8L/（m²·s）。
7.8.20 曝气生物滤池用于二级处理时，污泥产率系数可为0.3kgVSS/kgBOD ₅～0.5kgVSS/kgBOD ₅。
7.8.21 曝气生物滤池设计参数宜根据试验资料确定；当无试验资料时，可采用经验数据或按表7.8.21取值。 7.8.22 生物转盘处理工艺流程宜为初次沉淀池，生物转盘，二次沉淀池。根据污水水量、水质和处理程度等，生物转盘可采用单轴单级式、单轴多级式或多轴多级式布置形式。
7.8.23 生物转盘的盘体材料应质轻、强度高、耐腐蚀、抗老化、易挂膜、比表面积大及方便安装、养护和运输。
7.8.24 生物转盘反应槽的设计应符合下列规定：
    1 反应槽断面形状应呈半圆形。
    2 盘片外缘和槽壁的净距不宜小于150mm；进水端盘片净距宜为25mm～35mm，出水端盘片净距宜为10mm～20mm。
    3 盘片在槽内的浸没深度不应小于盘片直径的35％，转轴中心应高出水位150mm以上。
7.8.25 生物转盘转速宜为2.0r/mim～4.0r/mim，盘体外缘线速度宜为15m/min～19m/min。
7.8.26 生物转盘的转轴强度和挠度必须满足盘体自重和运行过程中附加荷重的要求。
7.8.27 生物转盘的设计负荷宜根据试验资料确定；当无试验资料时，五日生化需氧量表面有机负荷，以盘片面积计，宜为0.005gBOD ₅/（m²·d）～0.020kgBOD ₅/（m²·d），首级转盘不宜超过0.030gBOD ₅/（m²·d）；表面水力负荷以盘片面积计，宜为0.04m³/（m²·d）～0.20m³/（m²·d）。 7.8.28 移动床生物膜反应器应采用悬浮填料的表面负荷进行设计。表面负荷宜根据试验资料确定；当无试验资料时，在20℃的水温条件下，五日生化需氧量表面有机负荷宜为5gBOD ₅/（m²·d）～15gBOD ₅/（m²·d），表面硝化负荷宜为0.5gNH ₃-N/（m²·d）～2.0gNH ₃-N/（m²·d）。
7.8.29 悬浮填料应满足易于流化、微生物附着性好、有效比表面积大、耐腐蚀、抗机械磨损的要求。悬浮填料的填充率不应超过反应池容积的2/3。
7.8.30 悬浮填料投加区域应设拦截筛网。
7.8.31 移动床生物膜反应器池内水平流速不应大于35m/h，长宽比宜为2：1～4：1；当不满足此条件时，应增设导流隔墙和弧形导流隔墙，强化悬浮填料的循环流动。
7.8.1 生物膜法在污水二级处理中可以适应高浓度或低浓度污水，可以单独应用，也可以和其他生物处理工艺组合应用，如上海某污水厂采用厌氧生物反应池、生物接触氧化池和生物滤池组合工艺处理污水。
7.8.2 国内外资料表明，污水进入生物膜处理构筑物前，进行沉淀等预处理，可以尽量减少进水的悬浮物质，从而防止填料堵塞，保证处理构筑物的正常运行。当进水水质或水量波动大时，应设置调节池，停留时间根据一天中水量或水质波动情况确定。
7.8.3 在冬季较寒冷的地区应采取防冻措施，如将生物转盘设在室内。
7.8.4 污水经初次沉淀池处理后可进一段接触氧化池，也可进两段或两段以上串联的接触氧化池，以得到较高质量的处理水。
7.8.5 填料床的填料层高度应结合填料种类、流程布置等因素确定，每层厚度由填料品种确定，一般不宜超过1.5m。
7.8.6 目前国内常用的填料有整体型、悬浮型和悬挂型，其技术性能见表18。 7.8.7 生物接触氧化池有池底均布曝气方式、侧部进气方式、池上面安装表面曝气器充氧方式（池中心为曝气区）和射流曝气充氧方式等。一般常采用池底均布曝气方式，该方式曝气均匀，氧转移率高，对生物膜搅动充分，生物膜的更新快。常用的曝气器有中微孔曝气软管、穿孔管和微孔曝气等。
7.8.9 生物接触氧化池底部设置排泥和放空设施，以利于排除池底积泥和方便维护。
7.8.10 该数据是根据国内经验，参照国外标准制定。生物接触氧化池典型负荷率见表19，此表摘自欧盟标准BSEN1225-7：2002《污水处理厂 第7部分：生物膜法》。

7.8.11 曝气生物滤池由池体、布水系统、布气系统、承托层、填料层和反冲洗系统等组成。曝气生物滤池的池型有上向流曝气生物滤池（池底进水，水流和空气同向运行）和下向流曝气生物滤池（滤池上部进水，水流和空气逆向运行）两种。
7.8.12 污水经预处理后使悬浮固体浓度降低，再进入曝气生物滤池，有利于减少反冲洗次数和保证滤池的运行。如进水有机物浓度较高，污水经沉淀后可进入水解调节池进行水质水量的调节，同时也提高了污水的可生化性。
7.8.13 多级曝气生物滤池中，第一级曝气生物滤池以碳氧化为主；第二级曝气生物滤池主要对污水中的氨氮进行硝化；第三级曝气生物滤池主要为反硝化除氮，也可在第二级滤池出水中投加碳源和铁盐或铝盐同时进行反硝化脱氮除磷。
7.8.14 曝气生物滤池的池体高度宜为5m～9m，由配水区、承托层、滤料层、清水区的高度和超高等组成。
7.8.15 曝气生物滤池的布水布气系统有滤头布水布气系统、栅型承托板布水布气系统和穿孔管布水布气系统。根据调查研究，城镇污水处理宜采用滤头布水布气系统。
7.8.16 曝气生物滤池的布气系统包括曝气充氧系统和进行气水联合反冲洗供气系统。曝气充氧量由计算得出，一般比活性污泥法低30％～40％。
7.8.17 曝气生物滤池承托层采用的材质应具有良好的机械强度和化学稳定性，一般选用卵石作承托层。
7.8.18 生物滤池的滤料应选择比表面积大、空隙率高、吸附性强、密度合适、质轻且有足够机械强度的材料。根据资料和工程运行经验，宜选用粒径5mm左右的均质陶粒和塑料球形颗粒，常用滤料的物理特性见表20。
7.8.19 曝气生物滤池反冲洗通过滤板和固定其上的长柄滤头来实现，由单独气冲洗、气水联合反冲洗、单独水洗三个过程组成。反冲洗周期，根据水质参数和滤料层阻力加以控制，一般以24h为一周期，反冲洗水量为进水水量的8％左右。反冲洗出水平均悬浮固体可达600mg/L。 7.8.22 生物转盘可分为单轴单级式、单轴多级式和多轴多级式。对单轴转盘，可在槽内设隔板分段；对多轴转盘，可以轴或槽分段。
7.8.23 盘体材料应质轻、强度高、比表面积大、易于挂膜、使用寿命长和便于安装养护和运输。盘体适合由高密度聚乙烯、聚氯乙烯或聚酣玻璃钢等制成。
7.8.24 本条是对生物转盘反应槽设计的规定。
    1 反应槽的断面形状呈半圆形，和盘体外形基本吻合。
    2 盘体外缘和槽壁净距是为了保证盘体外缘的通风。盘片净距取决于盘片直径和生物膜厚度，一般为10mm～35mm，污水浓度高，取上限值，以免生物膜造成堵塞。如采用多级转盘，则前数级的盘片间距为25mm～35mm，后数级为10mm～20mm。
    3 为确保处理效率，盘片在槽内的浸没深度不应小于盘片直径的35％。水槽容积和盘片总面积的比值，影响着水在槽中的平均停留时间，一般采用5L/m²～9L/m²。
7.8.25 生物转盘转速宜为2.0r/min～4.0r/min，转速过高有损于设备的机械强度，同时在盘片上易产生较大的剪切力，易使生物膜过早剥离。一般对于小直径转盘的线速度采用15m/min；中、大直径转盘采用19m/min。
7.8.26 生物转盘的转轴强度和挠度必须满足盘体自重、生物膜和附着水重量形成的挠度和启动时扭矩的要求。
7.8.27 国内生物转盘大都应用于处理工业废水，国外生物转盘用于处理城镇污水已有成熟的经验。生物转盘的五日生化需氧量表面有机负荷宜根据试验资料确定，一般处理城镇污水五日生化需氧量表面有机负荷为0.005kgBOD ₅/（m²·d）～0.020kgBOD ₅/（m²·d）。国外资料：要求出水BOD ₅≤60mg/L时，表面有机负荷为0.020kgBOD ₅/（m²·d）～0.040kgBOD ₅/（m²·d）；要求出水BOD ₅≤30mg/L时，表面有机负荷为0.010kgBOD ₅/（m²·d）～0.020kgBOD ₅（m²·d）。表面水力负荷一般为0.04m³/（m²·d）～0.2m³/（m²·d）。生物转盘的典型负荷见表21，此表摘自欧盟标准BSEN1225-7：2002《污水处理厂第7部分：生物膜法》。 7.8.28 悬浮填料生物膜工艺设计时应根据水质、水温和表面负荷等参数，计算出所需悬浮填料的有效填料表面积，再根据不同填料的有效比表面积，转换成该类型填料的体积。
7.8.29 悬浮填料密度和水接近时，易于流化。亲水性能好，带正电等性能易于挂膜。此外，填料还应具有良好的化学和物理稳定性，刚性弹性兼备。
    纯高密度聚乙烯的悬浮载休填料还应满足现行行业标准《水处理用高密度聚乙烯悬浮载体填料》CJ/T461的有关规定。
    悬浮填料的填充率可采用20％～60％，一般要求小于或等于67％。
7.8.30 为防止填料随水流外泄，悬浮填料投加区和非投加区之间应设拦截筛网。同时，为避免填料在拦截筛网处的堆积堵塞，保证填料的充分流化和出水区过水断面的畅通，应在末端填料拦截筛网外增加穿孔管曝气的管路布置，避免悬浮填料在拦截筛网处的堆积，有效防止筛网空隙的堵塞，保障出水畅通。
7.8.31 移动床生物膜反应器反应池的工艺设计，宜采用循环流态的构筑物形式，不宜采用完全推流式。
    由于移动床生物膜反应器工艺中悬浮填料会随着水流方向流往下游方向，因此宜控制水平流速和长宽比，促进填料的循环流态，保证悬浮填料分布的均匀性，避免填料在出口处堆积。已建工程提标需要改造原有的完全推流式反应池时，应采取措施强化悬浮填料的循环流动。