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1、生 物 转 盘,生物转盘的简介 生物转盘的发展状况 生物转盘的基本流程及平面示意 生物转盘的工作原理 生物转盘的构造、类型 生物转盘的设计 生物转盘的维护与管理,生物转盘简介,生物转盘(Rotating Biological Contactor简称 RBC)是一种生物膜法废水处理技术，开创于20世纪五六十年代。 生物转盘主要由盘片、接触反应槽、转轴及驱动装置所组成 其整个处理过程为：转盘浸入或部分浸入充满废水的接触反应槽内，在驱动装置的驱动下，转轴带动转盘一起以一定的线速度不停地转动，转盘交替的与废水和空气接触，经过一段时间的转动后，盘片上将附着一层生物膜。在转入废水中时，生物膜吸附废水中的有
2、机污染物，并吸收生物膜外水膜中的溶解氧，分解有机物，微生物在这一过程中以有机物为营养进行自身繁殖；转盘转出废水时，空气不断的溶解到水膜中去，增加其溶解氧。生物膜交替的与废水和空气接触，变成一个连续的吸氧、吸附、氧化分解过程。生物转盘法常采用多级串联处理方式，以取得更好的效果。,基本流程及平面示意,生物膜工作原理图,一、生物膜工作原理概述,5生物转盘的构造、类型,生物转盘的构造、类型极为复杂，没有什么固定的模式，随着服务对象、规模大小、建设地区、建筑材料、布置方式等不同而有很大的差异。生物转盘可以按不同的方式分为以下类型： (一)按作用原理分类 即按微生物对污水的生物化学反应分类如下：,单轴单级
3、小型生物转盘装置剖面图,二、,三、单轴单级大型生物转盘,厌气分解,厌气性生物转盘系一密闭设备，转盘进水用泵送入，投加药剂后在混合室内经叶轮搅拌，再经四级转盘处理后排除。分解过程产生的气体，由特设管道排出。日本有将好气厌气转盘组合在一起的方案，即将转盘室建为两层，在上层进行硝化，然后流入下部厌气区域进行处理，一部分脱氮的水又一次在上面进行硝化。其硝化率约90%以上，脱氮率约50%以上。,厌气性生物转盘装置图,好气厌气组合转盘,好气生物转盘与厌气分解装置原理,图2.1所示为好气生物转盘与厌气分解的组合装置原理。这种装置在气温较高的地区可以导致厌气分解，操作简便，效果良好。 由图可知，这种装置分上下
4、两层，上为好气氧化室，下为厌气分解室。进水中溶解的和胶体的有机物被生物转盘上的生物群体所吸收，合成细胞物质，并释放出好气分解的最终产物CO2和H2O。多余的生物膜沉淀后，进入厌气分解室。进水中的固体物质在好气分解室中沉淀下来，通过室底部的排泥槽流到厌气分解室。有机物和生物膜在厌气室经厌气分解，释放出的气体（CO2 +CH4)由旁设排气通道排出。其实验设备如同2.2所示。这种装置采用聚氯乙烯穿孔圆盘，其中心间距为2厘米，安装在一水平轴上，由变速电机带动旋转。通向厌气分解室的排泥槽宽2厘米，长40厘米。厌气分解室的容积与好气氧化室容积相同，其断面设计成梯形。底宽为8厘米。厌气室的两侧各设一条排气管
5、，其面积占总面积的15,好气转盘与分解装置,硝化与脱氮,3.1 生物转盘污水处理系统,如右图所示，原水经投加磷酸盐补充磷质后进 入硝化转盘，并经投加甲醇后进入密闭的脱氮转盘，氮气集中排出，污水再经曝气沉淀后排出。,图3.2所示，经沉淀后污水引入第一脱氮池，与硝化池出水的一部分合并后进行脱氮。脱氮池出水引入硝化池以便对残余的氮进行硝化，硝化池的出水引入第二脱氮池，进行最终的脱氮，在这里投加甲醇，进行氧化后便将氮除去。,图3.2再循环脱氮法流程,藻类转盘,利用培养藻类来处理污水，是将经过二级处理的污水，再经过藻类三级处理，不仅可以降低水中BOD而且藻类能去除水中的营养物质，控制水体的富营养化。 山
6、西大学利用藻类转盘处理印染废水取得了良好的效果。其试验装置与一般好气氧化转盘相似。转盘材料是耐温聚乙烯塑料板，转盘直径为490毫米，厚度为2毫米，盘间距为25毫米。,国外还有藻菌共生转盘的市售产品，这种产品系用扁袋点焊梅花瓣结构。直径为2.4米，盘瓣以7毫米的冷拔钢圈为骨架，制成椭圆形，维尼龙布袋是一平展的扁袋，因此较硬质盘材（玻璃钢等)所制盘片多两个内表面。扁袋上下开孔，便于水和空气流通，老化的生物膜也得以脱落排除。 这种盘瓣的外表面能使整个盘面都受到光照。试验证明过强的光照不利于光合作用，因此在夏季中午前后，应盖防护罩，避免阳光直射（紫外线的直射），否则将影响藻类的生长。,（二）按组合结构
7、分类,1小型处理站的组合设备,特点：,这种组合将沉淀池和转盘修建在一起。原水流经格栅、破碎机，进入一次沉淀池，出水进入两组四级转盘，再经二次沉淀池沉淀和消毒。 这种组合的特点是设备布置紧凑，节约投资，减少占地面积等。,2. 生物转盘与平流沉淀池的组合,在一些现有大型处理站的一级处理中，设有矩形平流式沉淀池，当需提高污水处理要求而扩建二级处理时，可将平流式沉淀池进行改建，在池深中部设置底板，再在池的上部设置生物转盘.,3. 综合构筑物,将一次沉淀池、生物转盘及二次沉淀池组合在一起的小型综合构筑物，如下图所示：,4. 空气驱动的生物转盘,利用空气驱动的生物转盘，是一种既节省能源又操作简便的传动方式
8、。特别是在一些大型处理站中使用，更显出其优越性。这种结构在圆盘周边上设置空气罩，在转盘下方设空气管供给空气，空气进入空气罩并使转盘转动。,空气驱动生物转盘处理厂鸟瞰,5. 生物转盘与曝气池组合结构,这种结构是为了提高鼓风曝气池的处理效果，在曝气池上增设生物转盘，这是一种提高曝气池处理能力的生化处理新结构。如下图所示：,生物转盘与曝气池组合结构（SURFACT),6生物转盘的设计,生物转盘的设计最主要的内容是转盘总面积的确定。目前主要根据经验公式计算，或根据BOD面积负荷（或水量负荷）计算，而BOD面积负荷可以选定或通过试验确定。,（一）转盘总面积的计算,1. 勃别尔（Popel）经验公式计算法
9、 德国勃别尔在对城市污水进行试验的基础上，提出了下列求定转盘总面积（F）的公式： 式中 盘片总面积与浸没在水下的盘片面积比； 净化效率函数 , 为净化效率； 负荷突变函数， t为负荷突变持续时间； 温度影响函数，其值查表；,Q 废水的日流量， L 进水中有机物质浓度， 盘片总面积于浸没水面积之比 随转轴距水平距离（）与盘片直径（D）的比值不同而异，/D一般为0.060.10，以保证盘片浸水面积比能介于40%45%之间。 表 6-10 值,2、BOD值面积负荷（或水量负荷）计算盘片总面积,通过BOD面积负荷计算盘片总面积是目前运用最广泛的方法，也是比较可靠的方法。 确定负荷值最好方法是进行模拟试
10、验，当没条件试验时候采用下表611经验值计算。 在BOD值求出来后根据下列公式求定转盘的总面积： 式中 BOD面积负荷，g/ ; Q 污水量， ； L 进水BOD浓度，g/m; 出水BOD浓度， g/m。,表6-11生物转盘负荷率,（二）转盘盘片数(m),（三）氧化槽有效长度（即转动轴有效长度）L,L=m(a+b)K(m) 式中 : a 盘片厚度，m； b 盘片间净距，m； K系数，一般取1.2。,（四）氧化槽总有效容积V,氧化槽总有效容积： V=(0.294-0.355)(D+2) L 氧化槽净有效容积V: V=(0.294-0.355)(D+2) (L-ma) 当/D=0.1时，系数取0.294; 当其值为0.06时，系数取0.335。 式中 盘片与氧化槽内壁净距，一般取2040mm。,（五）污水在氧化槽内停留时间,污水在氧化槽内停留时间t: t=V/Q 式中： 氧化槽净有效容积，t一般在 0.252.0h,（六）转盘的转速n,n0 =,（七）电动机功率Np,电动机功率 式中 R为转盘半径（m）； - 指一根转轴上的盘片数（片）； - 为同一电动机带动的转轴数； -表示生物膜厚度系数，一般取2到4。,
