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好氧生物處理技術——生物轉盤

來源:東隆  日期:2014-06-07

原聯邦德國斯圖加特工業大學Popel教授和Hartman教授對生物轉盤技術的實用化進行了大量的研究和理論探討,于1964年發表了題為《生物轉盤的設計、計算與性能》的論文,從此奠定了生物轉盤技術的基礎。我國在1972年引進生物轉盤技術,現已應用于石油、印染等行業,是一種凈化功能好、能耗低的穩定的生物處理技術。

一、生物轉盤工作原理

生物轉盤是由許多等間距的旋轉盤片組成,其工作原理是,盤片上生長的生物膜與廢水接觸,進行有機物的降解,使廢水得到凈化。其中盤片的上半部敞露在空氣中,占盤片40%~50%的下半部浸沒在水槽中。轉軸高出水面10~25cm,電機帶動鏈條等傳動機構驅動轉盤以低速轉動時,盤片上的生物膜就不斷與水槽中的廢水接觸,吸附有機物并不斷轉向上部與空氣接觸,吸收。消耗溶解氧。它在旋轉過程中使有機物降解。轉盤旋轉一周,就進行一次吸附、吸氧、分解的過程,盤片上附著的氧帶入接觸反應槽,維持槽中的溶解氧,當生物膜變厚時,衰老的生物膜在水流與盤片間的剪切力的作用下剝落,盤片上的生物膜經歷了生長、增厚和老化脫落的過程。生物膜逐漸變厚,在其內部形成厭氧層,并開始老化。老化的生物膜在污水水流與盤片之間的剪切力的作用下剝落,隨污水流走并在二沉池進行沉淀,因污泥的密度較高,而易于沉淀。

二、生物轉盤的組成和構造

由盤片、轉軸和驅動裝置及接觸反應槽組成:

1、盤片

盤片是生物轉盤的主要部件,應具有輕質高強、耐腐蝕、耐老化、易于掛膜、不變形、比表面積大、易于取材、便于安裝等性質。
盤片形狀大多采用同心圓狀波紋或放射狀波紋的盤片,直徑一般介于2.0~3.6m之間,間距的確定以不堵塞并保證通風為目的,材料可用塑料、聚氯乙烯塑料、聚酯玻璃鋼等。
2、轉軸
轉軸是支撐盤片并帶動其旋轉的重要部件,轉軸兩端安裝在固定的接觸反應槽兩端的支座上,轉軸一般用實心鋼軸或無縫鋼管,有一定的剛度和強度且經過力學計算。轉軸長約0.5~0.7m,轉軸中心與接觸反應槽液面的距離一般不小于150mm,保證轉軸在液面以上,并根據轉軸直徑和水頭損失確定。
3、驅動裝置
包括動力設備、減速裝置以及傳動鏈條等。我國一般用電力傳動,轉盤的轉速是重要的運行參數,過高時會影響到設備的機械強度,消耗電能,而且盤面上較大的剪切力易使生物膜過早剝落。一般為0.8~3.0r/min,外緣的線速度為15~18m/min。
4、接觸反應槽
盤片不小于直徑的35%浸沒在反應槽的污水中,應與盤材外型基本吻合成半圓形,其構造形成與建造方法因設備規模、場地條件而不同。槽的各部尺寸和長度應根據轉盤的直徑和軸長決定,盤片邊緣與槽內面應留有不小于100mm的間距,槽底設有放空管,兩側設有進出水設備,多采用鋸齒形溢流堰。多級生物轉盤接觸反應槽分為若干格,格與格之間設導流槽。

三、工藝流程

生物轉盤的布置可采用單軸單級、單軸多級、多軸多級等方式。在盤片面積不變的情況下,采取多級串聯的方式運行可提高水質,如生物脫氮,可在好氧生物轉盤的后面串聯上淹沒式生物轉盤。

四、生物轉盤的特點

1、運行中動力消耗劑費用較低,為普通活性污泥的幾分之一,這主要是由于生物轉盤不需人工曝氣及回流。

2、工作穩定,耐沖擊負荷能力強。

3、微生物濃度高,處理效率高;生物相分級,在每級盤片上生長著適應流入該級污水性質的生物相,有機物降解有利。

4、盤片緩慢旋轉,水與盤片間產生剪切力而脫掉老化的生物膜,盤片間不會堵塞。

5、運行管理簡單,運轉設備簡單。

6、生物膜上的食物鏈長,產生的污泥量少,易于沉淀、脫水。

7、從生物轉盤的流態來看,一個生物轉盤單元是完全混合式,在轉盤不斷流動的條件下,接觸反應槽內的水得到良好的混合,多級生物轉盤又是推流式。

8、生物轉盤占地面積大,生物膜易沖刷,需加以保護。

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