生物流化床

（一）概述

提高生物處理設備的處理能力可以有兩條途徑：①提高處理設備單位容積內的生物量；②強化傳質作用，加速有機物從污水中向微生物細胞的傳遞過程。采取的主要技術措施包括：①擴大微生物棲息、繁殖的表面積，提高生物膜量，同時還相應地提高對污水的充氧能力；②強化生物膜與污水之間的接觸，加快污水與生物膜之間的相對運動。

流化床是用于化工領域的一項工藝，從20世紀70年代初期開始，一些國家將這一技術應用于污水生物處理領域，開展了多方面的科學研究工作。結果表面，這種工藝的應用取得了進一步提高污水生物處理能力的效果。流化床是以砂、活性炭、焦炭一類的較小的惰性顆粒為載體充填在床內，載體表面被覆著生物膜，污水以一定流速從下向上流動，使載體處于硫化狀態(tài)。載體顆粒小、比表面積大（每立方米載體的表面積可達2000～3000㎡），以MLSS比計算的生物量高于任何一種的生物處理工藝，提高了單位容積內的生物量。載體處于流化狀態(tài)，污水從其下部及左、右側流道，廣泛而頻繁多次地與生物膜相接觸，又出于載體顆粒小在床內比較密集，互相摩擦碰撞，因此，生物膜的活性也較高，強化了傳質過程。又由于載體不停地在流動，還能夠有效地防止堵塞現(xiàn)象。因此，生物流化床受到污水生物處理領域專家們的重視，并認為可能成為污水生物處理技術的發(fā)展方向。小型一體化污水處理設備要聞/寧夏污水設備

國內外的試驗研究結果表面，生物流化床用于污水處理具有BOD-容積負荷率高、處理效果好、效率高、占地少以及投資省等優(yōu)點，如果運行適當還可以取得脫氮的效果。

（二）生物流化床的工藝類型

有關生物流化床工藝的分類有不同方法，按使載體流化的動力來源，生物流化床可分為液流動力流化床、氣流動力流化床和機械攪動流化床等三種類型。此外，生物流化床還按其本身處于好氧或厭氧狀態(tài)分為好氧流化床和厭氧流化床。

1.液流動力流化床

基本的工藝流程如圖3-35所示，該工藝也稱為二相流化床，即在流化床內只有污水（液相）與載體（固相）相接觸，而在單獨的充氧設備內對污水進行充

圖3-35  液流動力流化床

該工藝以純氧或空氣為氧源，原污水與部分回流水在專設的充氧設備中與氧或空氣相接觸，氧轉移至水中，水中溶解氧含量因使用的氧源和充氧設備不同而異。加以純氧的氧源，而且配以壓力充氧設備時，水中溶解氧含量可高達30mg/L以上。如采用一般的曝氣方式充氧，污水中溶解氧含量較低，一般大致在8～10mg/L左右。小型一體化污水處理設備要聞/寧夏污水設備

經過充氧后的無數(shù)與回流水的混合污水，從底部通過布水裝置進入生物流化床，緩慢而又均勻地沿床體橫斷面上升，一方面推動載體使其處于流化狀態(tài)，另一方面又廣泛、連續(xù)地與載體上的生物膜相接觸。處理后的污水從上部流出床外，進入二次沉淀池，分離脫落的生物膜，處理水得到澄清。

載體上的老化生物膜應及時脫除，為此，在流程中另設脫膜裝置，脫膜裝置間歇工作，脫除老化生物膜的載體再次返回流化床，脫除下來的生物膜作為剩余污泥排出系統(tǒng)外。

生物流化床內的載體，全為生物膜所包覆，生物高度密集，耗氧速度很高，往往對污水的一次充氧不足以保證對氧的需要。此外，單純依靠原污水的流量不足以使載體硫化，因此要使部分處理水循環(huán)回流。

2.氣流動力流化床

該工藝亦稱三相生物流化床，即污水（液）、載體（固）及空氣（氣）三相同步進入床體。

3.布水裝置

均勻布水對生物流化床能夠發(fā)揮正常的凈化功能是至為重要的環(huán)節(jié)，特別是對液動流化床（二相流化床）更為重要。布水不均，可能導致部分載體沉積而不形成流動，使流化床的工作受到破壞。布水裝置又是填料的承托層，在停水時，載體不流失，并易于再次啟動。圖3-36所示為常用于液動流化床的幾種布水裝置。

4.脫膜裝置

及時脫除老化的生物膜，使生物膜經常保持一定的活性，是生物流化床維持正常凈化功能的重要環(huán)節(jié)。氣動流化床，一般不需另行設置脫膜裝置，就此前已敘及。脫膜裝置主要用于液動流化床，可單獨另行設立，也可以設在流化床的上部。

圖3-37所示為葉輪脫膜裝置。設于流化床上部，它利用葉輪的旋轉所產生的剪切作用使生物膜與載體分離，脫落的生物膜從沉淀分離室的排泥管排出，載體則沉降并返回流化床體。