农业百科

生物滤池

2023-04-15

简介

应用生物膜法处理污水的构筑物。是由过滤田和灌溉田逐渐发展而来的。过滤田和灌溉田是天然条件下的需氧生物处理设施。这种设施对污水处理作用只在土壤表面进行,占地面积大,而且受气候影响。20世纪初在日本、德国、美国相继研究出了生物滤池。

过滤池是生物滤池重要组成部分。面积为饲养鱼池的1/2~1/4。池形为长方形或圆形,池底有坡降。池内填有滤料,滤料层上为布水装置,滤料层下为排水系统。污水通过布水装置均匀洒到生物滤池表面,呈涓滴状流下,一部分污水呈薄膜流动状流过滤料,并从上层滤料向下层滤料逐层滴流,最后通过排水系统排出池外。当生物滤池的滤料层经过过水运转后,在滤料表面形成一层由微生物、原生动物、霉菌、原虫、钩头虫、昆虫幼虫等生物组成的透明胶状粘膜,称为“生物膜”。当池水从滤料间隙经过时,微生物(主要是硝化与亚硝化等好气菌)分解水中的溶解性有机物(主要是氨)作为养料,水中的氨首先被亚硝化菌氧化成亚硝酸,又被硝化菌氧化成无毒的硝酸盐。微生物从中得以生存和繁殖,本身又成为其他更大生物的食饵。在此过程中,池水中的有机物变成无毒的化合物,使水体得到净化。生物滤池有如下几种型式。

浸没式生物滤池 使用最为广泛。滤料浸没在水中,水自下而上经过滤层。一般以卵石、沸石、网片作滤料,也有用纸蜂窝、焦炭、塑料波纹板、聚苯烯球等材料的。滤料层高度为1~2米,滤速每小时2.5~5.0米,滤池面积为鱼池的1/3~1/5。滤池至少要配备两个独立系统,可以轮番使用。并需附有冲洗、刺穿、松动滤料层的设备,滤池底需有排污设施。为了提高生物膜净化水质能力,污水进入生物滤池前经过预沉淀,以减轻滤料的负担。另外尚宜设置集水池,池中设曝气增氧装置,对污水充气增氧和初步净化(图1)。

图1 浸没式生物滤池示意

1.流水池排水;2.外水源;3.动力抽水;4.散氧管;5.滤料层;6.滤池出水;7.滤池出水槽;8.流水池进水

塔式生物滤池 简称塔滤。塔高5~6米。塔中充满花岗岩、火山熔岩、黄铁矿石,或多孔塑料环等作为滤料。原理同前一滤池,养鱼污水先经预处理,除去固体污物,然后用泵输入淋水塔,在塔上部用旋转喷水器将水喷洒均匀,污水在向下流动过程中,可溶性污物挂在滤料上,被生物膜分解成硝酸盐等简单化合物。经过淋水塔净化的水再经沉淀池沉淀2~3小时,即可供应用。这种构筑物内部通风良好,水流紊动剧烈,水力冲刷较强。因此,污水同空气和生物膜接触充分,生物膜更新速度快,各层生长有适应于污水性质不同的生物群,有利于有机物的生物降解。塔滤负荷较高,占地少,对冲击负荷有较强的适应性(图2)。

图2 塔式生物滤池示意

转盘式生物滤池 简称生物转盘。工作机构是一系列平行排列的圆盘,两片之间留有空隙,并固定在同一横轴上。圆盘一半浸没在污水中,用小功率电动机,通过减速齿轮使其低速旋转。圆盘是用轻质耐腐蚀、坚固而不易挠折的材料,如泡沫聚氯乙烯、泡沫聚苯乙烯、玻璃钢等制成。圆盘表面覆盖硝化菌为主的生物膜,作用与滤料相似。当污水流过圆盘时,生物膜吸附并吸着污水中的胶态和可溶性有机物,加以分解,使微生物获得营养。当转出水面时,生物膜又从大气中直接吸收氧气。如此循环反复,污水中的有机物不断氧化分解,圆盘上老化的生物膜脱落,随水流出,在二次沉淀池中沉淀下来。由于这种装置采用密排的平行圆盘,具有较大的生物活性表面积,从而保证滤池中污水得到充分搅拌和充气,在处理高浓度污水时不会发生堵塞现象。生物转盘结构简单,运行方便,维修费用低,不需回冲清洗,可连续使用,占地面积小(图3)。

图3 生物转盘

英文

biological filter tank