1、5 污水的生物處理（二） 生物膜法 （4h）概概 述述生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤生物濾池生物濾池5.3 生物轉(zhuǎn)盤n概述n工藝流程與組合n計(jì)算與設(shè)計(jì)n生物轉(zhuǎn)盤處理技術(shù)的進(jìn)展5.3.1 概述n60年代開發(fā)的一種新技術(shù)n原聯(lián)邦德國(guó)開創(chuàng)，1964年發(fā)表論文，奠定了發(fā)展基礎(chǔ)n構(gòu)造與凈化原理n生物轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)的特征（1）構(gòu)造與凈化原理n轉(zhuǎn)盤由盤片、接觸反應(yīng)槽、轉(zhuǎn)軸及驅(qū)動(dòng)裝置組成；n盤片串聯(lián)成組，其面積的40%左右浸沒(méi)在槽內(nèi)污水中，轉(zhuǎn)軸高出水面10-25cm；轉(zhuǎn)軸液面10-25cm構(gòu)造構(gòu)造n盤片盤片n早期為圓形平板，后改為同心圓波紋和放射狀波紋，表面積提高1倍以上；n直徑在2.0-3.6m之間，最大5.0m；n盤片間距：

2、標(biāo)準(zhǔn)值30mm，對(duì)多級(jí)轉(zhuǎn)盤，前數(shù)級(jí)25-35mm，后數(shù)級(jí)10-20mm；n材料：高強(qiáng)輕質(zhì)塑料n接觸反應(yīng)槽接觸反應(yīng)槽n半圓形，盤片的不少于35%浸沒(méi)在槽內(nèi)n鋼板焊制或混凝土砌體n轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸n長(zhǎng)度應(yīng)控制在0.5-7.0m之間，過(guò)長(zhǎng)變形n驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置n轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速以0.8-3.0r/min為宜，外緣線速度15-18m/min為宜凈化原理凈化原理n轉(zhuǎn)盤連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，交替地和空氣與污水接觸，經(jīng)一定時(shí)轉(zhuǎn)盤連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，交替地和空氣與污水接觸，經(jīng)一定時(shí)間，形成生物膜，生物膜內(nèi)的生物種屬逐步穩(wěn)定，通間，形成生物膜，生物膜內(nèi)的生物種屬逐步穩(wěn)定，通過(guò)代謝功能，對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解；過(guò)代謝功能，對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解

3、；n轉(zhuǎn)盤在與空氣接觸時(shí)，釋放轉(zhuǎn)盤在與空氣接觸時(shí)，釋放CO2，吸收，吸收O2，使固著水，使固著水層達(dá)到過(guò)飽和，并進(jìn)行多種物質(zhì)的傳遞。層達(dá)到過(guò)飽和，并進(jìn)行多種物質(zhì)的傳遞。（2）生物轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)的特征n生物轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)由預(yù)處理、生物轉(zhuǎn)盤和二次沉淀池等組成。n特征特征n微生物濃度高；n生物相分級(jí)良好；n污泥齡長(zhǎng)，具有硝化、反硝化作用；n適應(yīng)范圍廣（高、低濃度污水），耐沖擊負(fù)荷；n微生物食物鏈長(zhǎng)，污泥量少，去除1kgBOD的污泥量可降至0.25kg；n無(wú)需曝氣，也無(wú)需污泥回流，動(dòng)力消耗低；n不產(chǎn)生濾池蠅，不出現(xiàn)泡沫，不產(chǎn)生噪音，無(wú)二次污染；n單級(jí)轉(zhuǎn)盤的流態(tài)為混合型，二級(jí)以上為推流型，整個(gè)系統(tǒng)為完全混合-推流型5

4、.3.3 生物轉(zhuǎn)盤處理系統(tǒng)的工藝流程與組合n基本系統(tǒng)n單軸多級(jí)系統(tǒng)n多軸多級(jí)系統(tǒng)n二級(jí)處理流程n逐級(jí)減少的工藝流程（1）基本系統(tǒng)n相當(dāng)于在普通活性污泥法系統(tǒng)中將曝氣池改為生物轉(zhuǎn)盤，但n無(wú)污泥回流、無(wú)曝氣裝置（2）單軸多級(jí)系統(tǒng)n是一個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)；n級(jí)數(shù)可根據(jù)污水的水質(zhì)、水量以及處理水質(zhì)確定；n第一級(jí)承受高負(fù)荷，易呈厭氧狀態(tài)，可增加盤片面積加以解決（3）多軸多級(jí)系統(tǒng)n與單軸多級(jí)系統(tǒng)類似n每一級(jí)的處理能力大為提高n第一級(jí)的高負(fù)荷問(wèn)題可通過(guò)提高第一級(jí)轉(zhuǎn)速加以解決。（4）生物轉(zhuǎn)盤的二級(jí)處理流程n相當(dāng)于兩段生物轉(zhuǎn)盤處理系統(tǒng)；n適用于高濃度有機(jī)廢水（5）逐級(jí)減少的生物轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)n多級(jí)系統(tǒng)，根據(jù)污水的處理程度，逐

5、級(jí)減少生物轉(zhuǎn)盤的數(shù)量5.3.4 生物轉(zhuǎn)盤的計(jì)算與設(shè)計(jì)n計(jì)算與設(shè)計(jì)的內(nèi)容n所需轉(zhuǎn)盤的總面積n確定轉(zhuǎn)盤總片數(shù)n接觸氧化槽總?cè)莘en轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度n污水在接觸反應(yīng)槽內(nèi)的停留時(shí)間n計(jì)算方法n負(fù)荷率法n經(jīng)驗(yàn)圖表法n經(jīng)驗(yàn)公式法n設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的因素與基本數(shù)據(jù)負(fù)荷率計(jì)算法容積面積比（G值）： 接觸槽容積V（m3）與轉(zhuǎn)盤盤片總面積A（m2）的比值；)/( 1023mLAVGBOD面積負(fù)荷率（面積負(fù)荷率（NA）單位盤片表面積在1d內(nèi)能夠接受并處理達(dá)到預(yù)期效果的BOD值)/( 250dmgBODAQSNA水力負(fù)荷率（Nq）單位盤片表面積在1d內(nèi)能夠接受并處理達(dá)到預(yù)期效果的污水量平均接觸時(shí)間（ta）污水與盤片接觸并凈化反應(yīng)的時(shí)

6、間)/( 1023dmLAQNq)( 24dQVta上述各參數(shù)的關(guān)系：24)(240aqqAqatGNNSNhNGtBOD-面積負(fù)荷率的確定n原則上應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定；n實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，可以有兩種選擇n查圖5-25（P229）；n按國(guó)標(biāo)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范，一般選用10-20g/(m2.d)；第一級(jí)應(yīng)小于40-50g/(m2.d)。水力負(fù)荷率值的確定n按國(guó)標(biāo)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范，一般選用50-100g/(m2.d)；n查圖5-26（P230）。n圖5-27主要針對(duì)溶解性BOD繪制，并需按水溫修正，較少使用。計(jì)算n主要計(jì)算內(nèi)容n所需的轉(zhuǎn)盤面積n所需盤片數(shù)n反應(yīng)槽的容積n轉(zhuǎn)速n電機(jī)功率（由廠家確定）（1）轉(zhuǎn)盤總面

7、積（2）轉(zhuǎn)盤總片數(shù)（M）按BOD5-面積負(fù)荷率計(jì)算)( 20mNQSAA按水力負(fù)荷計(jì)算qNQA 22637. 024DADAMaAM2或：雙面單片單面面積（3）反應(yīng)槽容積Kbdml)(。道的系數(shù)，取值考慮污水流動(dòng)的循環(huán)溝；盤片厚度，一般?。槐P片間距，數(shù)；每臺(tái)（級(jí)）轉(zhuǎn)盤的盤片2 . 1013. 0001. 0Kmbmdm先計(jì)算轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度反應(yīng)槽容積)( )2)(335. 0294. 0(32mlDV反應(yīng)槽凈有效容積)( )()2)(335. 0294. 0(32mmblDVmmrDrDr300150335. 006. 0294. 01 . 0，一般為轉(zhuǎn)軸中心距水面的高度；時(shí)，系數(shù)取當(dāng)；時(shí)，系數(shù)

8、取當(dāng)之間的凈距；盤片邊緣與接觸槽內(nèi)壁min)/( 19 . 037. 6minrNDnq（4）轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)速度一般取線速度小于20m/min；計(jì)算最小轉(zhuǎn)速例題5-4n某住宅小區(qū)人口5000人，排水量標(biāo)準(zhǔn)為100L/(人d)，經(jīng)沉淀處理后BOD5值為135mg/L，處理水的BOD值不得大于15mg/L。擬采用生物轉(zhuǎn)盤處理，試進(jìn)行生物轉(zhuǎn)盤設(shè)計(jì)。解：第一步：確定設(shè)計(jì)的基本參數(shù)第一步：確定設(shè)計(jì)的基本參數(shù)平均日污水量：)/(5001 . 050003dm要求的BOD去除率：%9015015150由圖5-25確定BOD-面積負(fù)荷率（也可在10-20g之間取值）：)/(1125dmgBODNA由圖5-26確定

9、水力負(fù)荷（也可在50-100之間取值）：)/(08. 0)/(80232dmmdmLNq=11我國(guó)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的水力負(fù)荷值為50-100 L/m.d第二步：轉(zhuǎn)盤計(jì)算第二步：轉(zhuǎn)盤計(jì)算盤片總面積計(jì)算：按BOD-面積負(fù)荷率計(jì)算)( 20mNQSAA2613611135500mA按水力負(fù)荷計(jì)算qNQA 2625008. 0500mA計(jì)算結(jié)果相近，取大值=6250根據(jù)盤片總面積計(jì)算盤片數(shù)目，若采用2.5m盤片一般，在確定了盤片直徑后，廠家會(huì)提供單面面積，則可由下式直接計(jì)算 按4臺(tái)轉(zhuǎn)盤考慮，每臺(tái)159片，取整，為M=160片；計(jì)每臺(tái)160片； 每臺(tái)轉(zhuǎn)盤按單軸4級(jí)考慮，首級(jí)50片，二級(jí)40片，3、4

10、級(jí)各35片。6365 . 26250637. 0637. 024222DADAM雙面aAM2第三步：接觸氧化槽的有效長(zhǎng)度計(jì)算第三步：接觸氧化槽的有效長(zhǎng)度計(jì)算 盤片間距取25mm，采用硬聚氯乙烯盤片，d=4mm，按5-29式mmmKbdmL6 . 555682 . 1)425(160)(。道的系數(shù)，取值考慮污水流動(dòng)的循環(huán)溝；盤片厚度，一般?。槐P片間距，數(shù)；每臺(tái)（級(jí)）轉(zhuǎn)盤的盤片2 . 1 013. 0001. 0Kmbmdm第四步：接觸氧化槽的有效容積計(jì)算第四步：接觸氧化槽的有效容積計(jì)算 采用半圓形結(jié)構(gòu)，按式5-41計(jì)算； r取值200mm，r/D為0.08，系數(shù)取0.294和0.335的中間值，

11、為0.314，取值200mm；32220.13)004. 01606 . 5(0.2)20.314(2.5 )()2)(335. 0294. 0(mmblDVmlmmrDrDr接觸槽有效長(zhǎng)度，一般為轉(zhuǎn)軸中心距水面的高度；時(shí)，系數(shù)取當(dāng)；時(shí)，系數(shù)取當(dāng)之間的凈距；盤片邊緣與接觸槽內(nèi)壁300150335. 006. 0294. 01 . 0min)/( 2.26 801-0.92.56.37 19 . 037. 6minrNDnq第五步：確定轉(zhuǎn)盤的最低轉(zhuǎn)速第五步：確定轉(zhuǎn)盤的最低轉(zhuǎn)速（線速度應(yīng)小于20m/min ）計(jì)算公式5-42轉(zhuǎn)盤直徑為2.5m，圓周長(zhǎng)度=D=3.142.5=7.857.852.26=17.7420第五步：計(jì)算污水的停留時(shí)間第五步：計(jì)算污水的停留時(shí)間)(53. 22450042 .13hQVt（3）生物轉(zhuǎn)盤設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的因素與數(shù)據(jù)n應(yīng)按污水量最大季節(jié)的日平均量設(shè)計(jì)；n污水的BOD值，應(yīng)是經(jīng)調(diào)節(jié)沉淀后的平均值；n有關(guān)盤片的數(shù)據(jù)：n盤片厚度應(yīng)與盤材、直徑和構(gòu)造綜合考慮n聚苯乙烯：1015mm；n硬聚氯乙烯板：35mm；n玻璃鋼：12.5mm；n金屬：1mm左右n盤片間距：進(jìn)水段2530mm，出水段1020mm；n盤片周邊與接觸槽內(nèi)壁的距離，按0.1D計(jì)算，最終不低于100mm；n轉(zhuǎn)軸中心距水面不小于1