生物滤池一般可分为哪三种(生物滤池的构造及简图)

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厌氧生物滤池是Young和Mc在生物滤池的基础上发展起来的。1967年，美国斯坦福大学的卡蒂。它是公认的早期高效厌氧生物反应器。

厌氧生物滤池是一种填充有微生物载体(即滤料)的厌氧生物反应器。厌氧微生物部分附着在过滤介质上，形成厌氧生物膜，部分在过滤介质的缝隙间悬浮生长空。当污水流经带有生物膜的滤料时，水中的有机物扩散到生物膜表面，被生物膜中的微生物降解，转化为沼气。净化水通过排水设备排到池外，产生的沼气收集利用。

2过滤材料

在厌氧生物滤池中，中心结构是滤料，滤料的主要作用是为厌氧微生物的附着和生长提供空空间。过滤介质的形状、性质和填充方式对过滤器的净化效果和运行有重要影响。

理想的过滤材料应满足以下条件:

(1)比表面积大。一般来说，比表面积越大，所能承受的有机负荷越高，有利于增加生物量。

(2)孔隙率高，孔隙率越高，污水在相同容积的反应器中的实际停留时间越长，反应器的容积利用系数越高。此外，高孔隙率有利于防止过滤器堵塞和短流。

(3)有利于生物膜的附着和生长。例如，表面粗糙的过滤材料比表面光滑的过滤材料更好。

(4)具有足够的机械强度，不易损坏或丢失。

(5)化学和生物稳定性好，不易被污水中的化学物质侵蚀和被微生物分解破坏，无有害物质溶出，使用寿命长。

(6)重量轻，这使得电抗器的结构负荷更小。

(7)便宜、易得的材料。

生产和实验研究中最常用的过滤介质有实心块过滤介质、空芯块过滤介质、管状过滤介质、纤维过滤介质等。

(1)固体块状滤料:这种滤料价格便宜，易得，但重量大，比表面积小，孔隙率低。采用这种滤料的滤池，生物量浓度低，限制了有机负荷，只有3-6kg COD/(m3d)。运行中容易造成局部滤层堵塞及由此产生的短流现象，影响运行效果。通常使用直径为30-45毫米的砾石和碎石。

(2)空芯块滤料:圆柱形或球形，内部有不同形状和大小的孔隙。其比表面积和孔隙率较固体块状滤料大大增加，可提高生物质浓度和相应的处理能力，减少滤料层堵塞。这种过滤材料多为塑料，如波尔环。

(3)管流滤料:能形成管道水流，比表面积100-200m2/m3，孔隙率80%-90%，分别是固体块状滤料的2-5倍和1.5倍左右。使用这种滤料可以获得较高的生物量浓度，使厌氧生物滤池的有机负荷达到5-15kg COD/(m3d)，运行时不易堵塞。这种过滤材料重量轻，性能稳定，但价格高。

(4)错流滤料:由不同倾斜方向的波纹管或蜂窝管组成，倾斜角度一般为60°。当水流过滤层时，呈现分叉(或折叠歧管)流向，比表面积和孔隙率与管状滤料相似。但它具有较高的COD去除率，良好的工作特性，应用广泛。

(5)纤维滤料:比表面积和孔隙率都很大。污水流经过滤器时，纤维随水上浮，可增强生物膜与污水的接触效果，提高有机物的传质效率。同时，由于水流的剪切作用，生物膜的厚度不能太大，以保证较高的生物活性和良好的传质条件。但是，当使用软纤维滤料时，生物膜容易结块。常用的纤维过滤介质包括软质尼龙纤维过滤介质、半软质聚乙烯过滤介质、聚丙烯过滤介质和弹性聚苯乙烯过滤介质。

3结构特征

厌氧生物滤池按水流方向可分为升流式和降流式，降流式厌氧生物滤池又称为降流式固定膜反应器(DSFF)。近年来，还出现了升流式复合厌氧反应器。

除滤料外，厌氧生物滤池还配有配水系统和沼气收集系统。配水系统的作用是使进水均匀分布。为防止堵塞，应正确选择和控制孔板尺寸和流速。沼气收集系统的功能是收集产生的沼气并将其用作能源。沼气收集系统配有水封、气体流量计和安全火炬。厌氧生物滤池大多是封闭的，可以保证良好的厌氧环境，收集尽可能多的沼气，其中滤料层低于污水水位，淹没其中。

升流式厌氧生物滤池的布水系统位于池底，污水从底部进入池内后均匀向上流动。在附着在滤料表面并被滤料截留的大量微生物的作用下，污水中的有机物可被降解并转化为甲烷和二氧化碳等。净化后的出水从池的顶部引出，沼气由顶部的沼气收集管收集。池内生物膜不断代谢，脱落的生物膜随出水一起被取出。因此，在过滤器后面需要一个沉淀分离装置。目前，运行中的厌氧滤池大多为上流式厌氧滤池。

在下流式厌氧滤池中，配水系统布置在池的顶部，污水自上而下均匀流下。生物反应产生的气体的流动可以起到一定的搅拌作用，不需要复杂的布水系统，微生物附着在定向排列的滤料上降解有机物。这种反应器不容易堵塞，但是过滤器底部的固体沉积会给操作带来一定的困难。

新开发的升流式复合厌氧反应器综合了升流式厌氧污泥床和升流式厌氧生物滤池的特点，减少了滤料层的厚度，并在滤布水系统和滤料层之间留有一定的空空间，使悬浮颗粒污泥在其中生长积累，增加了反应器内的总生物量，降低了堵塞滤池的可能性。与升流式厌氧污泥床相比，无需设置三相分离器，节省基建投资。过滤材料层的高度与过滤器总高度之比应为2/3。

4操作特性

厌氧生物滤池适用于处理不同类型和浓度的有机废水。其有机负荷取决于废水的性质和浓度，一般为0.2-16kg COD/(m3d)。滤池内生物膜厚度约为1-4毫米，生物量浓度沿滤料层高度变化。例如，上流式厌氧生物滤池底部的生物量浓度可以达到顶部的几十倍。实际运行结果表明，在相同的水质条件和水力停留时间下，升流式厌氧生物滤池的COD去除率高于降流式，升流式复合厌氧反应器在运行上更具优势。

温度是影响厌氧生物滤池处理效果的因素之一。大多数厌氧生物滤池在中温(35℃)下运行。温度的降低会影响处理效率。经验表明，温度的突然下降会增加效率的降低。如果过滤器在低温下长时间稳定运行，由于固体在过滤器中的停留时间较长，温度的影响会减弱。因此，为了节省加热所需的能量，也可以在室温下操作。

过滤器的高度对处理效果有一定的影响。研究表明，0.4m以下的COD大部分被去除，因此滤池填料高度不必超过1.2m

当采用上流式厌氧生物滤池时，需要注意的是，当污水中的悬浮物浓度大于COD浓度的10%时，为了防止滤层堵塞，需要进行适当的预处理，以降低进水中的悬浮物浓度。

5评估

厌氧生物滤池具有以下优点:

(1)处理能力高于普通消化器；

(2)高的生物质浓度可以获得高的有机负荷；

(3)不需要特殊的搅拌设备，设备简单，过程本身能耗低；

(4)微生物细胞停留时间长，抗冲击负荷能力强；

(5)无需回流污泥，便于运行管理；

(6)在处理水量和负荷变化较大的情况下，运行能保持较大的稳定性。

厌氧生物滤池的主要缺点是:

(1)滤池易堵塞，尤其是底部易堵塞，主要适用于悬浮物浓度低的溶解性有机废水的处理；

(2)布水装置要求高，否则容易出现短流，影响处理效果；

(3)没有简单有效的方法清洗过滤器。