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1、1第 5 课 滴滤池滴滤池用于城市污水和工业废水的废水生物处理已有近 100 年的历史。如前所述，滴滤池是一种非淹没的固定膜生物反应器，使用碎石或塑料作填料，在其上连续地布洒废水。随液体流过附着的生物膜而发生处理。碎石填料的厚度介于 0.9-2.5m（38ft）之间，平均为 1.8m（6ft） 。碎石滤池的滤床一般为圆形，液态废水通过旋转布水器布洒在整个滤床的顶部。许多以碎石做填料的传统滴滤池已经改用塑料填料以提高处理能力。实际上，现在所有新的滤池都用塑料填料构筑。已建成的使用塑料填料的生物滤池有圆形、方形和其他各种形状的池型，池高从 412 米（1440ft）不等。除填料外，生物滤池的其他组
2、成部分包括废水的投配系统或投加系统，底部排水设施，和装载填料的构筑物。底部排水系统对收集生物滤池的滤液和作为一种多孔结构使空气可以流通都很重要。汇集的滤液呗送往沉淀池，在那里从处理后的废水中分离出固体。在应用中，往往将部分底部排水系统汇集的滤液或沉淀后的出水循环回流到生物滤池的进水水流中，以稀释进入的废水浓度和使滤池充分湿润保持生物黏泥层的潮湿。一般入流废水通过布水器的悬臂被投配到填料的顶部，悬臂与生物滤池内径等长，并有可变化的开孔以保持单位面积的投配率均匀。布水器的悬臂靠通过其开孔排出水的水力旋转，或者采用电力驱动旋转。电力驱动装置的控制更加灵活，而且布水器的转速范围比简单的水力装置的宽。有
3、些情况下，特别是方形生物滤池或矩形生物滤池，已经采用固定的扁平喷嘴。碎石生物滤池之前必须有初次澄清，尽管细筛网（筛孔小于 3mm）已经在塑料填料上成功使用。随着废水中塑料和橡胶等漂浮物的增多，将这些漂浮材料筛除减轻对填料的沾污就显得十分重要。在有些生物滤池中，于塑料填料的顶部放置钢丝筛网收集废渣，然后定期用真空将废渣清除。在生物滤池的碎石或塑料填料上形成一层黏泥层，黏泥层中含有各种微生物，这些微生物将流经填料的液体中的基质通过生物降解去除。滤池中的生物群落包括好氧茵和兼性茵，真茵，藻类，原生动物。也有比较高等的动物，例如蠕虫和蜗牛等存在。黏泥层的厚度可厚达 10 mm。液体中的有机物被吸附在生
4、物膜或黏泥层上。在生物黏泥层的外侧部分（0.1-0.2mm） ，有机物被好氧微生物降解。随着微生物的增长，黏泥层的厚度不断增加，氧气在其有可能渗入整个黏泥层厚度之前就被消耗殆尽，在靠近填料的表面处形成厌氧环境。随着黏泥层的厚度增加，废水中的基质在其有可能渗入生物膜的内部深处之前就被耗用，黏泥层中的细菌进入内源呼吸状态，并丧失其黏着于填料表面的能力。随后，液体冲刷黏泥2使其与填料脱离，新的黏泥层又开始增长。黏泥层的流失现象称之为脱落，其脱落情况主要随滤池的有机负荷和水力负荷而变化。水力负荷是造成剪力速度的原因，而有机负荷则影响黏泥层内的代谢速率。水力负荷与生物滤池内黏泥层的脱落可通过由电力马达驱
5、动的废水布水器转速的变化加以控制。生物滤池的分类及其应用表 1 按过去最初阐述碎石滤池装置制订的术语归纳了生物滤他的应用与负荷。生物滤池的类型按水力负荷或有机负荷分类。碎石滤池的类型分低负荷或标准负荷，中负荷和高负荷几类。塑料填料一般用于高负荷型的滤池；不过，塑料填料也还用于低有机负荷，其值接近于中负荷碎石滤池所用负荷上限的滤池。碎石填料或塑料填料滤池在只去除 BOD 的“粗滤”用途时，采用的有机负荷最高。低负荷滤池 低负荷滤池是一种比较简单、可靠性很高的装置，其出水水质与进水浓度的变化关系不大。滤池的池型可以是圆形或矩形。一般利用控制吸水高度的泵或投配虹吸维持投配池的配水量。投配池的容积很小
6、，通常按 2倍设计平均流量计算，只有 2mln 的停留时间，所以投配间隔极短。即使这样，在小型废水处理厂中，夜间的低流量仍有可能使投配中断，为此，为了使填料保持湿润，可能需要将出水循环回流。如果投配之间的间隔超过 1 或 2h，生物黏泥的特性会因湿度不够而改变，滤池工艺的效率就会下降。在大多数的低负荷滤池中，只有在滤池境料顶部 0.6-1.2m（24ft ）处具有明显的生物黏泥。结果，在滤池的较低部位有可能会繁殖可使氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的自养型硝化细菌。如果硝化菌大量繁殖，并且如果气候条件和废水特性又适宜，那么，运行良好的低负荷滤池不仅能够很好地去除 BOD，而且还可以产生高度硝化的出水
7、。在水力梯度合适的情况下，能采用重力流特别有利。如果场地过于平坦不容许重力流时则需要泵。臭气是生物滤池共有的问题，特别是如果废水陈旧或腐化，或者天气暖和时尤甚。滤池不应设置在臭气会引起麻烦的地点。如果不采取有效的控制措施，滤池内就会孳生滤池蝇。中负荷和高负荷滤池 高负荷滤池既可用碎石，也可用塑料作填料。滤池一般为圆形池，通常为连续流。滤池出水或最终出水的循环回流使得滤池有可能采用较高的有机负荷；在滤池上保持较高的投配率，从而改善液体在滤池中的分布和更好地控制黏泥层的厚度，为入流废水水流中提供更多的氧气，并将有活性的有机体返回滤池。循环回流也有助于防止滤池积水，减少臭气和飞蝇等麻烦事。中负荷和高
8、负荷生物滤池可以设计成单级或两级的工艺。一般，两座水力投加率m 3/(m2h) 相同的滤池串联运行的性能与总池深相等的单座滤池3相同。粗滤池 粗滤池为高负荷型的滤池，其处理的有机负荷超过 1.6kg/(m3d)100 lbBOD/103ft3d) ，水力负荷高达 190m3/(m2d)3.2gal/(ft 2min)。在大多数情况下，用粗滤池处理二级处理前的废水。大多数的粗滤池设计采用塑料填料（WPCF，1988)。与活性污泥曝气相比，粗滤池的优点之一是去除高浓度废水BOD 需要的能量较少。因为只有泵提升入流废水和循环回流水流需要能量，因此，只有需要更多循环回流稀释入流废水浓度或提高滤池的润湿
9、效率时，单位能量投入去除 BOD 的量随废水浓度的增高而增多。粗滤池应用需要的能量可在 2-4kg BOD/kwh 的范围内，与其相比，活性污泥处理需要的能量为 12-24kg BOD/kWh。两级滤池 两级滤池系统用中间澄清池除去第一级滤池产生的固体，常用于高浓度废水处理。两级滤池系统也用在需要硝化的场合。第一级滤池和中间澄清池除去含碳的 BOD，而在第二级滤池中发生硝化。硝化 去除 BOD 和硝化两方面在以低有机负荷运行的碎石或塑料填料生物滤池中都可以达到。产率系数较高，生长速率较快的异养茵对固定膜填料上的空间比硝化细菌更具有竞争性。因此，只有在 BOD 浓度明显降低后才会发生有效的硝化。Bruce 等(1975)的试验证明：出水 BOD 浓度必须低于 30mg/L 才开始硝化，低于 15mg/L 才能完全硝化。Harrem es（1982）对溶解性 BOD 进行了研究，并得出结论：开始硝化需要 BOD 的浓度低于 20mg/L。硝化在二级处理后单独设置的生物滤池中也能达到。
