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生物流化床

（一）概述

提高生物处理设备的处理能力可以有两条途径：①提高处理设备单位容积内的生物量；②强化传质作用，加速有机物从污水中向微生物细胞的传递过程。采取的主要技术措施包括：①扩大微生物栖息、繁殖的表面积，提高生物膜量，同时还相应地提高对污水的充氧能力；②强化生物膜与污水之间的接触，加快污水与生物膜之间的相对运动。

流化床是用于化工领域的一项工艺，从20世纪70年代初期开始，一些国家将这一技术应用于污水生物处理领域，开展了多方面的科学研究工作。结果表面，这种工艺的应用取得了进一步提高污水生物处理能力的效果。流化床是以砂、活性炭、焦炭一类的较小的惰性颗粒为载体充填在床内，载体表面被覆着生物膜，污水以一定流速从下向上流动，使载体处于硫化状态。载体颗粒小、比表面积大（每立方米载体的表面积可达2000～3000㎡），以MLSS比计算的生物量高于任何一种的生物处理工艺，提高了单位容积内的生物量。载体处于流化状态，污水从其下部及左、右侧流道，广泛而频繁多次地与生物膜相接触，又出于载体颗粒小在床内比较密集，互相摩擦碰撞，因此，生物膜的活性也较高，强化了传质过程。又由于载体不停地在流动，还能够有效地防止堵塞现象。因此，生物流化床受到污水生物处理领域专家们的重视，并认为可能成为污水生物处理技术的发展方向。小型一体化污水处理设备要闻/宁夏污水设备

国内外的试验研究结果表面，生物流化床用于污水处理具有BOD-容积负荷率高、处理效果好、效率高、占地少以及投资省等优点，如果运行适当还可以取得脱氮的效果。

（二）生物流化床的工艺类型

有关生物流化床工艺的分类有不同方法，按使载体流化的动力来源，生物流化床可分为液流动力流化床、气流动力流化床和机械搅动流化床等三种类型。此外，生物流化床还按其本身处于好氧或厌氧状态分为好氧流化床和厌氧流化床。

1.液流动力流化床

基本的工艺流程如图3-35所示，该工艺也称为二相流化床，即在流化床内只有污水（液相）与载体（固相）相接触，而在单独的充氧设备内对污水进行充

图3-35  液流动力流化床

该工艺以纯氧或空气为氧源，原污水与部分回流水在专设的充氧设备中与氧或空气相接触，氧转移至水中，水中溶解氧含量因使用的氧源和充氧设备不同而异。加以纯氧的氧源，而且配以压力充氧设备时，水中溶解氧含量可高达30mg/L以上。如采用一般的曝气方式充氧，污水中溶解氧含量较低，一般大致在8～10mg/L左右。小型一体化污水处理设备要闻/宁夏污水设备

经过充氧后的无数与回流水的混合污水，从底部通过布水装置进入生物流化床，缓慢而又均匀地沿床体横断面上升，一方面推动载体使其处于流化状态，另一方面又广泛、连续地与载体上的生物膜相接触。处理后的污水从上部流出床外，进入二次沉淀池，分离脱落的生物膜，处理水得到澄清。

载体上的老化生物膜应及时脱除，为此，在流程中另设脱膜装置，脱膜装置间歇工作，脱除老化生物膜的载体再次返回流化床，脱除下来的生物膜作为剩余污泥排出系统外。

生物流化床内的载体，全为生物膜所包覆，生物高度密集，耗氧速度很高，往往对污水的一次充氧不足以保证对氧的需要。此外，单纯依靠原污水的流量不足以使载体硫化，因此要使部分处理水循环回流。

2.气流动力流化床

该工艺亦称三相生物流化床，即污水（液）、载体（固）及空气（气）三相同步进入床体。

3.布水装置

均匀布水对生物流化床能够发挥正常的净化功能是至为重要的环节，特别是对液动流化床（二相流化床）更为重要。布水不均，可能导致部分载体沉积而不形成流动，使流化床的工作受到破坏。布水装置又是填料的承托层，在停水时，载体不流失，并易于再次启动。图3-36所示为常用于液动流化床的几种布水装置。

4.脱膜装置

及时脱除老化的生物膜，使生物膜经常保持一定的活性，是生物流化床维持正常净化功能的重要环节。气动流化床，一般不需另行设置脱膜装置，就此前已叙及。脱膜装置主要用于液动流化床，可单独另行设立，也可以设在流化床的上部。

图3-37所示为叶轮脱膜装置。设于流化床上部，它利用叶轮的旋转所产生的剪切作用使生物膜与载体分离，脱落的生物膜从沉淀分离室的排泥管排出，载体则沉降并返回流化床体。