第四章 污水的好氧生物膜法处理
第一节 生物滤池
第二节 生物转盘
第三节 生物接触氧化法
第四节 生物流化床
1893年英国 Corbett在 Salford创建了第一个具有喷嘴布
水装臵的生物滤池。
生物膜法是对污水土地的模拟和强化。
生物膜法主要用于从污水中去除溶解性有机污染物，是
一种被广泛采用的生物处理方法。
生物膜法的 主要优点 是对水质、水量变化的适应性较强。
生物膜法的 共同特点 是微生物附着在介质, 滤料, 表面
上，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污
染物被微生物吸附转化为 H2O,CO2,NH3和微生物细
胞物质，污水得到净化，所需氧气一般来自大气。
生物滤池法的流程
生物膜法的
主要设施
第一节 生 物 滤 池
建设中的生物滤池
典型的生物滤池的构造
滤 床 布水设备 排水系统
滤床由滤料组成。滤料是微生物生长栖息的场所，理想的滤料应具
备下述特性,
(1)能为微生物附着提供大量的面积；
(2)使污水以液膜状态流过生物膜；
(3)有足够的空隙率，保证通风（即保证氧的供给）和使脱落的生物膜
能随水流出滤池；
(4)不被微生物分解,也不抑制微生物的生长，有较好的化学性能；
(5)有一定的机械强度；
(6)价格低廉。
滤料粒径并非越小越好，会造成堵塞，影响通风。早期主要以拳状
碎石为滤料，其直径在 3～ 8cm左右，空隙率在 45％～ 50％左右，比表
面积（可附着面积）在 65～ 100m2/m3之间。
滤 床
两种常见的塑料滤料
滤料比表面积在 98～ 340m2/m3
之间，孔隙率为 93％～ 95％
滤料比表面积在 81～ 195m2/m3
之间，孔隙率为 93％～ 95％
国内目前采用的玻璃钢蜂窝状块状滤料，孔心
间距在 20mm左右，孔隙率 95％左右，比表面积在
200m2/m3左右。
滤床高度同滤料的密度有密切关系
塑料滤料每立方米质量仅为 100kg左右，孔隙率高
达 93％～ 95％，滤床高度不但可以提高，而且可以采
用双层或多层构造。
国外一般采用双层滤床，高 7m左右；国内常采用
多层的, 塔式, 结构，高度在 10m以上。
滤床四周一般设池壁，池壁起围护滤料、减少污水
的飞溅的作用。常用砖、石或混凝土块砌筑。
石质拳状滤料组成的滤床高度一般在 1～ 2.5m之间。
一方面是由于孔隙率低，滤床过高会影响通风；另一方
面由于太重,过高会影响排水系统和滤池基础结构。
布 水 设 备
设臵目的 为了使污水能均匀地分布在整个滤床表面上
生物滤池的布水设备分为两类
固定式喷嘴
布水系统
回转式布水器的中央是
一根空心的立柱，底端与设
在池底下面的进水管衔接。
其所需水头在 0.6～ 1.5m左
右。
固定式布水系统是由虹吸装
臵、馈水池、布水管道和喷嘴
组成。这类布水系统需要较大
的水头，约在 2m左右。
移动式（常用回
转式）布水器
脉冲式生物滤池配水系统
排 水 系 统
作
用
收集滤床流出的污水与生物膜
保证通风
支撑滤料
池底排水系统的组成
池底
排水假底
集水沟
排水假底是用特制砌块或栅板铺成，滤料堆
在假底上面。假底空隙率不小于滤池面积 5％～
8％，高于池底 0.4～ 0.6m。
池底除支撑滤料外，还要排泄滤床上的来水，
池底中心轴线上设有集水沟，两侧底面向集水沟
倾斜，池底和集水沟的坡度约 1％～ 2％。
集水沟要有充分的高度，并在任何时候不会漫
流，确保空气能在水面上畅通无阻，使滤池中空
隙充满空气。
低负荷生物滤池又称普通生物滤池。
优点,处理效果好,BOD5的去除率可达 90％以上，出
水 BOD5可下降到 25mg/L以下，硝酸盐含量在 10mg/L左
右，出水水质稳定。
缺点,占地面积大，灰蝇很多，影响环境卫生。
生物滤池法的流程
交替式二级生物滤池法的流程
交替式二级生物滤池法比并联流程负荷率可提高两三倍。
运行时，滤池是串联工作的，污水经初步沉淀后进入一级生物
滤池，出水经相应的中间沉淀池去除残膜后用泵送入二级生物滤
池，二级生物滤池的出水经过沉淀后排出污水厂。
工作一段时间后，一级生物滤池因表面生物膜累积，即将出现
堵塞，改作二级生物滤池，而原来的二级生物滤池则改作一级生物
滤池。
回流式二级生物滤池法的流程
国外的运行经验表明，在处理城
市污水时，回流式生物滤池的处理
效率大致如下,
生物滤池的一个主要优点是运行简单，因此，适用于小
城镇和边远地区。
单级滤池法 当滤池负荷率在 1.7kg
（ BOD5） /(m3·d)(滤料 )以下时，出水的
BOD5约为滤池进水的 BOD5的 1/3。
二级滤池法 二沉池的出水的 BOD5为二
级池进水 BOD5的 1/2；如果一级滤池的
进水不经沉淀直接流向二级滤池，则一
级滤池出水的 BOD5为进水 BOD5的 1/2。
小于或等于某处理效率的污水厂占所有污水
厂的比例 /%(活性污泥法 )
小于或等于某处理效率的污水厂占所有污水
厂的比例 /%(生物滤池 )
生物滤池的工作情况
生物滤池
机理
污水通过布水设备连续地、均匀地喷洒到滤床表面上，
在重力作用下，污水以水滴的形式向下渗沥，或以波状薄膜
的形式向下渗流。最后，污水到达排水系统，流出滤池。
污水流过滤床时，有一部分污水、污染物和细菌附着在
滤料表面上，微生物便在滤料表面大量繁殖，不久，形成一
层充满微生物的黏膜，称为生物膜。这个起始阶段称为挂膜，
是生物滤池的成熟期。
挂 膜
污水流过成熟滤床时，污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附、降
解，从而得到净化。
生物膜表层生长的是好氧和兼性微生物，其厚度约 2mm。在这里，有机污
染物经微生物好氧代谢而降解，终点产物是 H2O,CO2,NH3等。
由于氧在生物膜表层已耗尽,生物膜内层的微生物处于厌氧状态。在这里,
进行的是有机物的厌氧代谢,终点产物是有机酸,乙醇、醛和 H2S等。
由于微生物的不断繁殖，生物膜不断加厚，超过一定厚度后，吸附有机物
在传递到生物膜内层的微生物以前，已被代谢掉。此时，内层微生物因得不
到充分的营养而进入内源代谢，失去其黏附在滤料上的性质，脱落下来随水
流出滤池，滤料表面再重新长出新的生物膜。
生物滤池的工作情况
生物滤池
机理
有机物转化深度 生物膜脱落原因
真
菌
藻类 原生
动物
后生
动物
一些肉眼可见的蠕
虫、昆虫的幼虫
细菌（好氧,
厌氧、兼性）
低负荷滤池,原因复杂，昆
虫及其幼虫的活动促使生物
膜脱落。
生物膜的组成
高负荷滤池,水力冲刷使生
物膜不断脱落，生物膜厚度
与滤率大小有关。
低负荷滤池,有机物被深度
转化，出水中硝酸盐含量较
高，残膜呈深棕色，类似腐
殖质，沉淀性能较好。
高负荷滤池,只有在负荷率
较低时，出水才含有较低的
硝酸盐，残膜易腐化。
影响生物滤池性能的主要因素
这些过程的发生和发展决定了生物滤池净化
污水的性能。影响这些过程的主要因素有,
滤池高度 负 荷 率 回 流 供 氧
生物滤池中有机物的降解过程
同时发生着多过程
有机物在
污水和生
物膜中的
传质过程
氧在污水
和生物膜
中的传质
过程
生物膜的
生长和脱
落等过程
有机物的
好氧和厌
氧代谢过
程
滤
床
影响生物滤池性能的主要因素 —— 滤池高度
滤床上层,污水中
有机物浓度较高,微
生物繁殖速率高,种
属较低级,以细菌为
主,生物膜量较多,有
机物去除速率较高。
随着滤床深度增
加,微生物从低级趋
向高级，种类逐渐
增多,生物膜量从多
到少。
滤床的上层和下层相比,
生物膜量、微生物种类和去
除有机物的速率均不相同。
滤床中的这一递变现象，
类似污染河流在自净过程中
的生物递变。
当滤床各层的进水水质
互不相同时,各层生物膜的
微生物就不相同,处理污水
的功能也随之不同。
影响生物滤池性能的主要因素 —— 滤池高度
有机负荷率：以 BOD5为准,kg（ BOD5或特定污染物质）
/m3·d 。
影响生物滤池性能的主要因素 —— 负 荷 率
生物滤池的负荷率有三种表达形式,
表面水力负荷率,m3（水） /（ m2·d ），又称平均滤
率,m/d 。
由于生物滤池的作用是去除污水中有机物或特定污染
物，因此，它的负荷率通常以有机物或特定污染物质为准
较合理。
有机负荷率：以 BOD5为准,kg（ BOD5或特定污染物
质） /（ m3·d ）。
水力负荷率：以流量为准,m3(水 )/m3(滤料 ) ·d 。
影响生物滤池性能的主要因素 —— 负 荷 率
在 低负荷 条件下，随着滤率的提高，污水中有机物的传
质速率加快，生物膜量增多，滤床特别是它的表面很容易堵
塞。
在 高负荷 条件下，随着滤率的提高，污水在生物滤床中停
留的时间缩短，出水水质将相应下降。
影响生物滤池性能的主要因素 —— 回 流
回流 —— 利用污水厂的出水或生物滤池出水稀释进水的
做法称回流，回流水量与进水量之比叫回流比。
回流对生物滤池性能的影响,
（ 1）回流可提高生物滤池的滤率，它是使生物滤池负
荷率由低变高的方法之一；
（ 2）提高滤率有利于防止产生灰蝇和减少恶臭；
（ 3）当进水缺氧、腐化、缺少营养元素或含有有害物
质时，回流可改善进水的腐化状况、提供营养元素和降低毒
物质浓度；
（ 4）进水的质和量有波动时，回流有调节和稳定进水的
作用。
影响生物滤池性能的主要因素 —— 供 氧
温度差越大，通风条件越好；
当水温较低，滤池内的温度低于水温时（夏季），池
内气流向下流动；
当水温较高，池内温度高于气温时（冬季），气流向
上流动；
若池内外无温度差，则停止通风；
正常运行的生物滤池，自然通风可以提供生物降解所
需的氧量，自然通风不能满足时，应考虑强制通风。
生物滤池中，微生物所需的氧一般直接来自大气，靠自然通
风供给。
影响生物滤池通风的主要因素是滤床自然拔风和风速。
自然拔风的推动力是池内温度与气温之差以及滤池的高度。
生物滤池的计算 —— 计算公式
图示表明：污水流过滤池时，污染物浓度的下降率 ——
单位滤床高度（ h）去除的污染物的量（以浓度 ρs计）与该污
染物的浓度成正比，即
S
S
d
d ?? K
h ??
生物滤池的设计，在条件允许时应尽量利用试验成果进
行，没有条件进行试验时，可借助于经验公式进行。
式中,dρs /dh—— 污染物浓度的下降率；
ρs0—— 滤池进水污染物的浓度,mg/L ；
ρs—— 床深为 h处水中的污染物浓度,mg/L ；
h—— 离滤床表面的深度,m；
K—— 反映滤池处理效率的系数，它同污水性质、滤池的特性（包括滤料的
材料、形状、表面积、孔隙率、堆砌方式和生物膜性质）以及滤率有关，
布水方式（如均匀程度、进水周期等）也对其有影响。
式中,qv—— 滤池进水流量,m3/d;
A—— 滤床的面积,m2；
K’—— 系数，它与进水水质、滤率有关；
m—— 与进水水质有关的系数；
n —— 与滤池特性、滤率有关的系数。
K可用下式求得,
将式 积分，得
S
S
d
d ?? K
h ??
Kh?? e
S0
S
?
?
nm AqKK )/( VS0'??
当采用回流滤池时，应考虑回流的
影响，按图建立物料衡算式,
将 代入 得
nm AqKK )/( VS0'?? Kh?? e
S0
S
?
?
))/(e x p (/ VS0'S0S hAqK nm ??? ???
上式可以直接用于无回流滤池的计
算，解得,
nm AqKh )/(
)/ln (
VS0
'
SeS0
?
???
S0VVSeVSiV )( rr ??? qqqq ???
r
r
VV
SeVSiV
0 qq
qqS
?
?? ??
生化反应速率受温度影响，可以用下式校正,
20( 2 0 ) 1, 0 3 5 TK T K ????
r
r
VV
SeVSiV
0 qq
qqS
?
?? ??
hA qrrrr r
nm
K ' ??
?
?
??
? ??
?
??
?
?
?
??
?
? ? VSeSi
SeSi
Se )1(
1e
)1( ??
??
?
r
r
?
??
1
SeSiS0 ???
解此式得,nm
'
A
qr
r
r
K
r
r
h
??
?
??
? ?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
VSeSi
Se
SeSi
)1(
1
)1(
ln
??
?
??
考虑回流的影响，滤池进水流量为（ 1＋ r） qv，得,
式中,ρsi为滤池入流污水的污染浓
度（ mg/L）。
左式右边的分子和分母各除以 qv，
并以回流比 r代替 qvr/qv得,
生物滤池的计算 —— 系数的确定
(1) K'ρS0m(qv /A)n
这是一直线方程，可以通过
测定不同的池深 h的 ρs/ρs0,绘制
lnρs/ρs0和 h关系曲线，其斜率就
是 K‘ρs0m(qv/A)n,参看右图。
式
取对数得,
))/(e x p (/ VS0'S0S hAqK nm ??? ???
hAqK nm ??? )/(/ln VS0'S0S ???
进行生物滤池设计，应先确定 K', m和 n三个常数，
通常是通过生物滤池模型试验用图解法求得。
生物滤池的计算 —— 系数的确定
⑷ 求 K‘
上式中各系数均已知，
可以求出 K‘。
hAqK nm ??? )/(/ln VS0'S0S ???
⑵ 求 n
由于 |斜率 |＝ K‘ρ s0m(qv/A)n,
两边取对数，得,
以 log|斜率 |与 log(qv/A)作图，
其斜率为 n。参看右图。
⑶ 求 m
同上。
以 log|斜率 |与 logρ s0作图，
其斜率为 m。 参看右图。
)/l o g (l o g||l o g VS0' AqnK m ?? ?斜率
S0V' l o g)/(l o g||l o g ?mAqK n ??斜率
生物滤池系统的功能设计
滤池类型和
流程选择
滤池个数和
滤床尺寸的
确定
二次沉淀池的形
式、个数和工艺
尺寸的确定
布水设备的计算
滤 池 类 型 的 选 择
低负荷生物滤池现
在已经基本上不常用，
仅在污水量小、地区比
较偏僻、石料不贵的场
合尚有可能使用。
大多采用高负荷生物滤池
两种类型
回流式 塔式（多层式）
滤池类型的选择，只有通过方案的比较，才能得出
合理的结论。
占地面积，基建费用和运行费用的比较，常起关键
作用。
流 程 的 选 择
确定流程时要解决的问题
是否设初次沉淀池
采用几级滤池
是否采用回流，回流
方式和回流比的确定
当废水含悬浮
物较多，采用拳
状滤料时,须有初
次沉淀池,以避免
生物滤池阻塞。
处理城市污水时,
一般都设臵初次
沉淀池。
下述三种情况应考虑用二次沉淀
池出水回流,
入流有机物浓度较高，可能引起
供氧不足时；
水量很小，无法维持水力负荷率
在最小经验值以下时；
污水中某种污染物在高浓度时，
可能抑制微生物生长的情况下。
滤 池 个 数 和 滤 床 尺 寸 的 确 定
⑴ 滤床总体积（ V）
3VS0 10 ???
N
qV ?
式中,V—— 滤床总体积,m3；
ρs0—— 污水进滤池前的 BOD5平均值,mg/L；
qv—— 污水日平均流量,m3/d，采用回流式生物滤池时，
此项应为 qv(1+r)，回流比 r可根据经验确定；
N—— 有机负荷率,kg BOD5/（ m3·d）。
滤 池 个 数 和 滤 床 尺 寸 的 确 定
计算滤床总体积（ V）时，应注意下述问题,
计算时采用的负荷率应与设计处理的效率相应。通常，负荷
率是影响处理效果的主要因素，两者常相提并论。
下表所示数据是城市污水一般经验的概括。
影响处理效果的因素很多，除负荷率之外，主要的还有污水的
浓度、水质、温度、滤料特性和滤床的高度。对于回流滤池，则
还有回流比。
没有经验可以援用的工业废水，应经过试验，确定其设计的负
荷率。试验性生物滤池的滤料和滤床高度应与设计相一致。
85~95
75~90
65~85
根据计算结合经验确定。
在滤床的总体积和高度确定后，滤床的总面积可以算出。
当总面积不大时，可采用 2个滤池。
目前生物滤池的最大直径为 60m，通常是在 35m以下。
最后应该核算滤速，看它是否合理。回流生物滤池池深浅，
滤速一般不超过 30m/d，其滤率的确定与进水 BOD5有关，
如下表所示。
滤 池 个 数 和 滤 床 尺 寸 的 确 定
（ 2）滤床高度的确定
进水 BOD5/（ mg· L-1） 120 150 200
滤率 /(m3· m-2· d-1) 25 20 15
已知某城镇人口 80000人，排水量定额为 100L/（人 ·d）,BOD5为
20g/（人 · d）。设有一座工厂，污水量为 2000m3/d，其 BOD5为 2200mg/L。拟
混合采用回流式生物滤池进行处理，处理后出水的 BOD5要求达到 30mg/L。
⑴基本设计参数计量 （设在此不考虑初次沉淀池的计算）
生活污水和工业废水总水量,
生活污水和工业废水混合后的 BOD5浓度,
由于生活污水和工业废水混合后 BOD5浓度较高，应考虑回流，设回流稀释
后滤池进水 BOD5为 300mg/L,回流比为,
例,
解,
/dm1 0 0 0/dm2 0 0 0/dm1 0 0 01008 0 0 0 333V ????q
m g / L6 0 0m g / L1 0 0 0 0 208 0 0 0 02 2 0 02 0 0 0S0 ??????
1.1
30300
300600
)(30030600
V
V
VVVV
r
rr
?
?
???
???
q
q
r
qqqq
⑵ 生物滤池的个数和滤床尺寸计算
设生物滤池的有机负荷率采用 1.2kgBOD5/（ m3·d ），于是生物滤池总体
积为,
设池深为 2.5m,则滤池总面积为,
若采用 6个滤池，每个滤池面积,
滤池直径为,
⑶校核
经过计算，采用 6个直径 21m、高 2.5m的高负荷生物滤池。
33 m5250m2.11000 300)11.1(10000 ?? ????V
22 m2100m5.25250 ??A
221 m350m62 1 0 0 ??A
m21m3, 1 43504mπ4 1 ???? AD
m / d10m / d2 1 0 0 11.11 0 0 0 0 ??? ）（滤率
采用公式进行计算步骤
第一步是选定滤料和进水方式，然后进行试验，求得 K‘、
m和 n等常数值
第二步确定是否回流，若需要回流，则要确定回流比
最后计算滤池的尺寸
已知某工业废水 CODB为 700mg/L，水量为 7080m3/d。选用塑料滤料，
在满足出水水质要求的条件下，其最小水力负荷为 24.4m3/（ m2 ·d ），最大水
力负荷为 244m3/（ m2 ·d）。试验得到 K`=128,m=-0.45,n=-0.55。要求出水
CODB不大于 30 mg/L。
由于入流污水浓度较高，应考虑用二次沉淀池回流。当回流比
为 1时，滤池进水 CODB＝ 365 mg/L。而回流比为 2时，滤池进水 CODB＝
253mg/L。
例,
解,
回流比为 1时,
要求池子的最小面积为
（ 7080× 2） /244=58m2，最大面
积为（ 7080× 2） /24.4=580m2。
回流比为 2时,
要求池子的最小面积为（ 7080× 3）
/244=87m2，最大面积为
（ 7080× 3） /24.4=870m2。
55.0
V
55.0
V
45.0
)/2(
278.0
)11(
11
30700
128
)11(30
30700
ln
?
??
?
?
?
?
?
?
? ?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
Aq
A
q
h
55.0
V
55.0
V
45.0
)/3(
201.0
)21(
21
230700
128
)21(30
230700
ln
?
??
?
?
?
?
?
?
? ?
?
?
?
?
?
?
?
??
?
?
?
?
?
?
?
??
?
Aq
A
q
h
回转式布水器的计算
计算的主要内容
确定布水横
管根数（一
般是 2根和 4
根）和直径
布水管上的孔口
数和在布水横管
上的位臵
布水器的转速
1,布水横管根数与直径
布水横管根数 布水横管的根数决定于池子和滤速的大小，
n取偶数，布水水量大时用 4根，一般用 2根。
布水横管直径 D1,
v
qD
?? π
4
1
式中,q`v—— 每根布水横管的最大设计流量,m3/s；
v—— 横管进水段流速,m/s；
qv—— 每个滤池处理的水量,m3/s；
n—— 横管数。
2,洒水孔数及在布水横管上的位臵
假定每个出水孔口喷洒的面积基本相同，孔口数 (m)的
计算公式为,
2
2
411
1
?
?
??
?
? ??
?
D
d
m
式中,d—— 孔口直径，一般为 10~15mm，孔口流速 2m/s左右或更大些；
D2—— 回转布水器直径,mm，比滤池内径小 200mm。
第 i个孔口距滤池中心的距离（ ri）为,
m
iDr
i 2
2?
3,布水器的转速
布水横管的回转速度与滤速、横管根数有关，如下表所示。
布水横管可以采用钢管或铝管，其管底离滤床表面的距离，
一般为 150～ 250mm，以避免风力的影响。布水器所需压力为
0.5～ 1.0m。
也可以近似地用下式计算,
滤率 /（ m· d-1） 转速 /（ r· min-1） (4根横管 ) 转速 /（ r· min-1） (2根横管 )
15 1 2
20 2 3
25 2 4
'
V
2
2
6013 4, 7 8
qDmdn ???
生物滤池正式运行之后，有一个“挂膜”阶段，即培养生物膜的阶段。在
这个始运行阶段，洁净的无膜滤床逐渐长了生物膜，处理效率和出水水质
不断提高，终于进入正常运行状态。当温度适宜时，始运行阶段历时约一
周。
处理含有毒物质的工业废水时，生物滤池的运行要按设计确定的方案进行，
一般说来，这种有毒物质正是生物滤池的处理对象，而能分解氧化这种有
毒物质的微生物常存在于一般环境中，无需从外界引入；但是，在一般环
境中，它们在微生物群体中并不占优势，或对这种有毒物质还不太适应，
因此，在滤池正常运行前，要有一个让它们适应新环境、繁殖壮大的始运
行阶段，称为“驯化－挂膜”阶段。
驯化－挂膜方式,
一种方式是从其他工厂废水站或城市废水厂取来活性污泥或生物膜碎屑,
进行驯化，挂膜。
另一种方式是用生活污水、城市污水、河水或回流出水代替部分工业废水
进行运行，运行过程中把二次沉淀池中的污泥不断回流到滤池的进水中。
生物滤池的运行及其经验
第二节 生 物 转 盘
生物转盘的流程
生物转盘的工作特点
（ 1）不需曝气和回流，运行时动力消耗和费用低；
（ 2）运行管理简单，技术要求不高；
（ 3）工作稳定，适应能力强；
（ 4）适应不同浓度、不同水质的污水；
（ 5）剩余污泥量少，易于沉淀脱水；
（ 6）没有滤池蝇、恶臭、堵塞、泡沫、噪音等问题；
（ 7）可多层立体布臵；
（ 8）一般需加开孔防护罩保护、保温。
1.单轴单级式 2.单轴多级式 3.多轴多级式
生物转盘的布臵方式
1954年在联邦德国的 Heilbronn建成世界上第一座生物转
盘污水处理厂。
生物转盘的主要组成部分
生物转盘的构造
转动轴 盘片 废水处理槽 驱动装臵
盘片：高强度、轻质、耐腐蚀。
直径,2~3m，转速 2~3r/min，间距 20~30mm。
受材料、污水与膜的接触均匀性、外缘膜易脱落等影响，直径不可能
做大。
生物转盘的构造
转动轴：具有足够的强度和刚度，防
止断裂和挠曲。
直径,50mm以上，长度 0.5~7m。
处理槽：与盘片相吻合的半圆形或多
边形，净空相距 20~50mm，设排泥和放
空管。
驱动装臵,
机械驱动装臵；
空气驱动装臵；
水轮驱动装臵。
生物转盘的主体是垂直固定在水平轴上的一组圆形盘片和一个同
它配合的半圆形水槽。
微生物生长并形成一层生物膜附着在盘片表面，约 40%~50%的
盘面（转轴以下的部分）浸没在废水中，上半部敞露在大气中。
工作时，废水流过水槽，电动机转动转盘，生物膜和大气与废水
轮替接触，浸没时吸附废水中的有机物，敞露时吸收大气中的氧气。
转盘的转动,,带进空气,,并引起水槽内废水紊动,使溶解氧均匀分布。
生物膜的厚度约为 0.5~2.0mm，随着膜的增厚，内层的微生物呈
厌氧状态，失去活性时使生物膜脱落，并随同出水流至二次沉淀池。
生物转盘的布臵方式
生物转盘的设计计算
生物转盘的负荷率与废水性质、废水浓度、气候条
件及构造、运行等多种因素有关，设计时可以通过试验
或根据经验值确定。
设计的主要内容是计算转盘的总面积。
水力负荷和有机负荷,
水力负荷, m3(污水 )/ [m3 (槽 ) · d]; m3 (污水 ) /[ m2 (盘
片 )· d]
有机负荷, kg ( BOD5)/[m3 (槽 )· d]; kg ( BOD5)/[m2
(盘片 )· d]
生物转盘的设计计算方法
设计参数如有机负荷、水力负荷、停留时间等可通过试验
求得，然后进行生产规模的生物转盘设计。
威尔逊等人用生活污水进行了试验研究，建议当采用 0.5m
直径的转盘试验所得参数进行设计时，转盘面积宜比计算值增
加 25％；当试验采用的转盘直径为 2m时，则宜增加 10％的面
积。
当没有条件进行试验时，可以用经验性图表、经验值（如
下页表）进行计算。
通过试验求得需要的设计参数
用经验图表或经验值计算
污水性质
处理程度
（出水
BOD5） /
（ mg.L-1)
盘面负荷 /
（ g.m-2.d-1)
备注
生活污水 ≤ 60 20~40 国外资料
≤ 30 10~20
煮炼废水 ≤ 60 12~16 益阳、株洲萱麻纺织厂
30~40 上海萱麻实验厂
染色废水 ≤ 30 20 南京织布厂
128~255 上海第三印刷厂
生活污水 10 4
生活污水 69 国营长空机械厂
16 79 北京结核病医院
164
生物转盘的设计计算方法
生物转盘的设计计算方法
生物转盘的设计计算方法
生物转盘的设计计算方法
序号 污水类型 进水 BOD5/
(mg.L-1)
进水 COD/
(mg.L-1)
水力负荷
/(m3.m-2.d-1)
BOD5负荷
/(g.m2.d-1)
COD负荷
/(g.m2.d-1)
停留时间
/h
废水水
温 /oC
1 含酚 酚 50~250
(152)
280 ~ 670
(495)
0.05 ~ 0.113
(0.070)
15.5 ~ 35.5
(22.8)
1.5 ~ 2.7
(2.6)
t>15
(10.5)
2 印染 100 ~ 280
(158)
250 ~ 500
(392)
0.04 ~ 0.24
(0.12)
12 ~ 23.2
(16.2)
10.3 ~ 43.9
(28.1)
0.6 ~ 1.3 t>10
3 煤气站含
酚
130 ~ 765
(365)
0.019 ~ 0.1
(0.055)
12.2 26.4 1.3 ~ 4.0
(2.95)
t>20
4 酚醛 442 ~ 700
(600)
0.031 7.15 ~ 22.8
( 15.7)
11.7 ~ 24.5
(17.8)
3.0 t=24
5 酚氰 酚 40 ~ 90
CN20 ~ 40
0.1 2.0
6 苯胺 苯胺 53 0.03 2.3 t=21 ~
28
7 萱麻煮炼
黑液
367 531 0.066 1.6
8 丙稀腈 CN
19.7 ~ 21.0
297 0.05 ~ 0.4
(0.075)
9 腈纶 AN200
BOD300
0.1 ~ 0.2
(0.15)
1.9 t=30
10 氯丁污水 BOD120
氯丁二烯 20
400 0.16 32.6 38.1 t=15 ~
20
生物转盘的设计计算方法
部分工业废水设计负荷
生物转盘的新进展
第三节 生物接触氧化法
接触氧化池构造示例
生物接触氧化法是一种浸没曝气式生物滤池，是曝气池和生
物滤池综合在一起的处理构筑物，兼有两者优点。
生物接触氧化法的特点
生物接触氧化池的性能特征,
(1)具有较高的微生物浓度，一般可达 10~20g/L；
(2)生物膜具有丰富的生物相，含有大量丝状菌，形成了稳
定的生态系统，污泥产量低；
(3)具有较高的氧利用率；
(4)具有较强的耐冲击负荷能力；
(5)生物膜活性高；
(6)没有污泥膨胀的问题。
缺点：滤床易堵塞和更换，运行费用较高。
生物接触氧化法的基本流程
接触氧化池的主要部分
生物接触氧化池的构造
填料要求,
比表面积大；
空隙率大；
水力阻力小；
强度大；
化学和生物稳
定性好；
能经久耐用。
填料 池底 布水布气装臵
池底用于设臵
填料、布水布气
装臵和支撑填料
的栅板和格栅。
布气管可布臵
在池子中心、侧
面和全池。
接触氧化池外观图
接触氧化池反应区的构造
酚醛树脂蜂窝填料
常用填料的类型
正六角行蜂窝状斜管
聚乙烯蜂窝填料
聚乙烯蜂窝填料
半软性填料
半软性填料
弹性立体填料
软性纤维填料
软性、复合填料
组合填料
YHT型弹性生物的环填料
立体弹性填料
立体弹性填料
漂浮填料
SQC型丝球形悬浮填料
生物接触氧化法填料
新型的纤维网状填料
新型的纤维网状填料
生物填料框架
框
架
与
生
物
填
料
框架与生物填料
新型的三维立体网状填料
挂膜后的网状填料
反应区曝气系统的布置
牛腿与槽钢的布置
曝气装臵安装
生 物 接 触 氧 化 池 的 设 计 计 算
1．生物接触氧化池的有效容
积（即填料体积） V
式中,qv—— 平均日设计污水
量,m3/d；
ρ s0, ρ se—— 分别为进水与
出水的 BOD5,mg/L；
Nv—— 有机容积负荷率,kg (
BOD5)/ (m3·d)(城市污水可用
1.0～ 1.8)。
2．生物接触氧化池的总面
积 A和座数 n
式中,h0—— 填料高度，一
般采用 3.0m；
A1—— 每座池子的面积,m2,
一般 <25m2。
0
1
V
A
h
A
N
A
?
?
? ?
v
SeS0v
N
qV ?? ??
4.有效停留时间 t
5.空气量 D和空气管道系统
计算
式中,D0—— 1m3污水所需
气量, m3/m3, 一般为 15～
20 m3/ m3 。
0 1 2 3h h h h h? ? ? ?
生 物 接 触 氧 化 池 的 设 计 计 算
3.池深 h
式中,h1—— 超高,0.5～
0.6m；
h2—— 填料层上水深,0.4～
0.5m；
h3—— 填料至池底的高度，
0.5～ 1.5m。
vq
Vt ?
v0 qDD ?
第四节 生物流化床
流态化原理
美国 Ecolotrol公司
1973— 1975年研制
成功的 HyFlo生物
流化床
床层的三种状态
固定床阶段 流化床阶段 液体输送阶段
流态化原理
当液体以很小的速度流经床层时，固体颗粒
处于静止不动的状态，床层高度也基本维持不变，
这时的床层称固定床。
固定床
阶段
上图中的 ab段,液体通过床层的压力降△ p随空塔速度
v的上升而增加，呈幂函数关系，在双对数坐标图纸上呈
直线。
上图中的 b点,液体滤速增大到压力降 △ p大致等于单
位面积床层重量，固体颗粒间的相对位臵略有变化，床层
开始膨胀，固体颗粒仍保持接触且不流态化。
流化床
阶段
当液体流速大于 b点流速，床层不再维持于固
定状态，颗粒被液体托起而呈悬浮状态，且在床层
各个方向流动，在床层上部有一个水平界面，此时
由颗粒所形成的床层完全处于流化态状态，这类床
层称流化床。
上图中的 bc段：流化层的高度 h是随流速上升而增大，
床层压力降 △ p则基本不随流速改变。
b点的流速 vmin是达到流态化的起始速度，称临界流态
化速度。临界速度值随颗粒的大小、密度和液体的物理性
质而异。
生物流化床中的载体颗粒表面有一层微生物膜，
因此其流化特性与普通的流化床不同。
流化床床层的膨胀程度可以用膨胀率 K或膨胀比
R表示,
流化床
阶段
式中,v,ve—— 分别为固定床层和流化床层体积。
式中,h,he—— 分别为固定床层和流化床层高度。
在生物流化床中，相同的流速下，膨胀率随着
生物膜厚度的增加而增大，如右图所示。一般 K采用
50％～ 200％。
%1 0 01v e ??????? ?? vK
h
hR e?
生物颗粒粒径与
膨胀率的关系
液体输送
阶段
当液体流速提高至超过 c点后，床层不再保持
流化，床层上部的界面消失，载体随液体从流化床
带出，这阶段称液体输送阶段。在水处理工艺中，
这种床称, 移动床, 或, 流动床, 。
上图中的 c点的流速 vmax称颗粒带出速度或最大流化
速度。
流化床的正常操作应控制在 vmin和 vmax之间。
流化床的类型
根据生物流化床的供氧、脱膜和床体结构的
不同，好氧生物流化床主要有两种类型,
两相生物流化床 三相生物流化床
两相生物流化床
这类流化床是在流化床体外设臵充氧设备与脱膜装臵, 以对
微生物充氧并脱除载体表面的生物膜 。
以纯氧为氧源时, 充氧后水中溶解氧可达 30～ 40mg/L；以
压缩空气为氧源时, 水中溶解氧一般低于 9mg/L。
当一次充氧不能提供足够的溶解氧时, 可采用处理水回流循
环 。
回流比 r可以根据氧量平衡计算来确定,
式中,ρ si,ρ se—— 分别为进水和出水 BOD5浓度, mg/L；
Oi,Oe—— 分别为进水和出水的溶解氧浓度, mg/L；
D—— 去除每千克 BOD5所需的氧量,kg/kg,对于城市污水,
D=1.2~1.4 kg / kg ；
qv—— 废水水量,m3/d。
? ?
? ? 1
)()(1
ei
SeSi
SeSiveiv
?
?
??
????
OO
r
DqOOqr
??
??
三相生物流化床
三相流化床设备较简单，操作亦较容易，此外，能耗也
较二相流化床低。
三相生物流化床是气、液、固三相直接在流化床体内进
行生化反应，不另设充氧设备和脱膜设备，载体表面的生物
膜依靠气体的搅动作用，使颗粒之间剧烈摩擦而脱落。
三相生物流化床的设计应注意防止气泡在床内合并成大
气泡而影响充氧效率。
充氧方式
减压释放空气充氧
射流曝气充氧
生物流化床的试验研究
生物流化床的优缺点
生物流化床的主要优点
滤床具有巨大的表
面积容积负荷高，
抗冲击负荷能力强
微生物活性强
传质效果好
生物流化床每
单位体积表面积比
其他生物膜大，单
位床体的生物量很
高（ 10～ 14g/L），
传质速度快，废水
一进入床内，很快
被混合稀释。
对同类废水，
在相同处理条件下
，其生物膜的呼吸
速率约为活性污泥
的两倍，可见其反
应速率快，微生物
的活性较强。
由于载体颗粒在
床体内处于剧烈运动
状态，气－固－液界
面不断更新，因此传
质效果好，这有利于
微生物随污染物的吸
附和降解，加快了生
化反应速率。
生物流化床的优缺点
生物流化床的主要缺点
防堵塞
曝气方法
进水配水系统的选用
生物颗粒流失
设备的磨损较固
定床严重，载体颗粒
在湍动过程种会被磨
损变小。
设计时存在着生
产放大方面的问题,
生物流化床的进展 —— 载体的研究
生物流化床工作性能的提高，关键在于载体的革新
试验研究表明，这种工艺尤其适
用于高浓度有机污水的预处理以及低
BOD5值污水的处理，有较好的发展前
景。
砂质载体虽耐磨但相对密度大（ 2.65左右），不易流化
颗粒活性炭不耐磨
空心塑料载体：密度略小于水而又耐磨的粒状或近于
粒状（即体积小）的载体
滤池形式 比表面积 /
（ m2?m-3）
平均值
大致比值 备注
普通生物滤池 40~70 50 1 块状滤料，粒径平均 8cm左右
生物转盘 100 100 2 以 D=3.6m转盘为例
塔式生物滤池 100 160 3 以 ? 25蜂窝为例
生物流化床 1000 ~ 3000 2000 40 以粒径 1~1.5mm砂粒为例
容积负荷
率
工艺名称
普通生物滤池
生物转
盘
塔式
滤池
接触
氧化池
普通
活性污泥
法
纯氧曝气
活性污泥
法
生物
流化床
低负荷 高负荷
kg(BOD5)
.m -3.d-1
0.2
0.8
1.0
2.0
3.5
0.5
3.0
10.0
几种生物处理法容积负荷率的比较
几种生物滤床比表面积的比较
几种生物处理系统比表面积和负荷率的比较
第一节 生物滤池
第二节 生物转盘
第三节 生物接触氧化法
第四节 生物流化床
1893年英国 Corbett在 Salford创建了第一个具有喷嘴布
水装臵的生物滤池。
生物膜法是对污水土地的模拟和强化。
生物膜法主要用于从污水中去除溶解性有机污染物，是
一种被广泛采用的生物处理方法。
生物膜法的 主要优点 是对水质、水量变化的适应性较强。
生物膜法的 共同特点 是微生物附着在介质, 滤料, 表面
上，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污
染物被微生物吸附转化为 H2O,CO2,NH3和微生物细
胞物质，污水得到净化，所需氧气一般来自大气。
生物滤池法的流程
生物膜法的
主要设施
第一节 生 物 滤 池
建设中的生物滤池
典型的生物滤池的构造
滤 床 布水设备 排水系统
滤床由滤料组成。滤料是微生物生长栖息的场所，理想的滤料应具
备下述特性,
(1)能为微生物附着提供大量的面积；
(2)使污水以液膜状态流过生物膜；
(3)有足够的空隙率，保证通风（即保证氧的供给）和使脱落的生物膜
能随水流出滤池；
(4)不被微生物分解,也不抑制微生物的生长，有较好的化学性能；
(5)有一定的机械强度；
(6)价格低廉。
滤料粒径并非越小越好，会造成堵塞，影响通风。早期主要以拳状
碎石为滤料，其直径在 3～ 8cm左右，空隙率在 45％～ 50％左右，比表
面积（可附着面积）在 65～ 100m2/m3之间。
滤 床
两种常见的塑料滤料
滤料比表面积在 98～ 340m2/m3
之间，孔隙率为 93％～ 95％
滤料比表面积在 81～ 195m2/m3
之间，孔隙率为 93％～ 95％
国内目前采用的玻璃钢蜂窝状块状滤料，孔心
间距在 20mm左右，孔隙率 95％左右，比表面积在
200m2/m3左右。
滤床高度同滤料的密度有密切关系
塑料滤料每立方米质量仅为 100kg左右，孔隙率高
达 93％～ 95％，滤床高度不但可以提高，而且可以采
用双层或多层构造。
国外一般采用双层滤床，高 7m左右；国内常采用
多层的, 塔式, 结构，高度在 10m以上。
滤床四周一般设池壁，池壁起围护滤料、减少污水
的飞溅的作用。常用砖、石或混凝土块砌筑。
石质拳状滤料组成的滤床高度一般在 1～ 2.5m之间。
一方面是由于孔隙率低，滤床过高会影响通风；另一方
面由于太重,过高会影响排水系统和滤池基础结构。
布 水 设 备
设臵目的 为了使污水能均匀地分布在整个滤床表面上
生物滤池的布水设备分为两类
固定式喷嘴
布水系统
回转式布水器的中央是
一根空心的立柱，底端与设
在池底下面的进水管衔接。
其所需水头在 0.6～ 1.5m左
右。
固定式布水系统是由虹吸装
臵、馈水池、布水管道和喷嘴
组成。这类布水系统需要较大
的水头，约在 2m左右。
移动式（常用回
转式）布水器
脉冲式生物滤池配水系统
排 水 系 统
作
用
收集滤床流出的污水与生物膜
保证通风
支撑滤料
池底排水系统的组成
池底
排水假底
集水沟
排水假底是用特制砌块或栅板铺成，滤料堆
在假底上面。假底空隙率不小于滤池面积 5％～
8％，高于池底 0.4～ 0.6m。
池底除支撑滤料外，还要排泄滤床上的来水，
池底中心轴线上设有集水沟，两侧底面向集水沟
倾斜，池底和集水沟的坡度约 1％～ 2％。
集水沟要有充分的高度，并在任何时候不会漫
流，确保空气能在水面上畅通无阻，使滤池中空
隙充满空气。
低负荷生物滤池又称普通生物滤池。
优点,处理效果好,BOD5的去除率可达 90％以上，出
水 BOD5可下降到 25mg/L以下，硝酸盐含量在 10mg/L左
右，出水水质稳定。
缺点,占地面积大，灰蝇很多，影响环境卫生。
生物滤池法的流程
交替式二级生物滤池法的流程
交替式二级生物滤池法比并联流程负荷率可提高两三倍。
运行时，滤池是串联工作的，污水经初步沉淀后进入一级生物
滤池，出水经相应的中间沉淀池去除残膜后用泵送入二级生物滤
池，二级生物滤池的出水经过沉淀后排出污水厂。
工作一段时间后，一级生物滤池因表面生物膜累积，即将出现
堵塞，改作二级生物滤池，而原来的二级生物滤池则改作一级生物
滤池。
回流式二级生物滤池法的流程
国外的运行经验表明，在处理城
市污水时，回流式生物滤池的处理
效率大致如下,
生物滤池的一个主要优点是运行简单，因此，适用于小
城镇和边远地区。
单级滤池法 当滤池负荷率在 1.7kg
（ BOD5） /(m3·d)(滤料 )以下时，出水的
BOD5约为滤池进水的 BOD5的 1/3。
二级滤池法 二沉池的出水的 BOD5为二
级池进水 BOD5的 1/2；如果一级滤池的
进水不经沉淀直接流向二级滤池，则一
级滤池出水的 BOD5为进水 BOD5的 1/2。
小于或等于某处理效率的污水厂占所有污水
厂的比例 /%(活性污泥法 )
小于或等于某处理效率的污水厂占所有污水
厂的比例 /%(生物滤池 )
生物滤池的工作情况
生物滤池
机理
污水通过布水设备连续地、均匀地喷洒到滤床表面上，
在重力作用下，污水以水滴的形式向下渗沥，或以波状薄膜
的形式向下渗流。最后，污水到达排水系统，流出滤池。
污水流过滤床时，有一部分污水、污染物和细菌附着在
滤料表面上，微生物便在滤料表面大量繁殖，不久，形成一
层充满微生物的黏膜，称为生物膜。这个起始阶段称为挂膜，
是生物滤池的成熟期。
挂 膜
污水流过成熟滤床时，污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附、降
解，从而得到净化。
生物膜表层生长的是好氧和兼性微生物，其厚度约 2mm。在这里，有机污
染物经微生物好氧代谢而降解，终点产物是 H2O,CO2,NH3等。
由于氧在生物膜表层已耗尽,生物膜内层的微生物处于厌氧状态。在这里,
进行的是有机物的厌氧代谢,终点产物是有机酸,乙醇、醛和 H2S等。
由于微生物的不断繁殖，生物膜不断加厚，超过一定厚度后，吸附有机物
在传递到生物膜内层的微生物以前，已被代谢掉。此时，内层微生物因得不
到充分的营养而进入内源代谢，失去其黏附在滤料上的性质，脱落下来随水
流出滤池，滤料表面再重新长出新的生物膜。
生物滤池的工作情况
生物滤池
机理
有机物转化深度 生物膜脱落原因
真
菌
藻类 原生
动物
后生
动物
一些肉眼可见的蠕
虫、昆虫的幼虫
细菌（好氧,
厌氧、兼性）
低负荷滤池,原因复杂，昆
虫及其幼虫的活动促使生物
膜脱落。
生物膜的组成
高负荷滤池,水力冲刷使生
物膜不断脱落，生物膜厚度
与滤率大小有关。
低负荷滤池,有机物被深度
转化，出水中硝酸盐含量较
高，残膜呈深棕色，类似腐
殖质，沉淀性能较好。
高负荷滤池,只有在负荷率
较低时，出水才含有较低的
硝酸盐，残膜易腐化。
影响生物滤池性能的主要因素
这些过程的发生和发展决定了生物滤池净化
污水的性能。影响这些过程的主要因素有,
滤池高度 负 荷 率 回 流 供 氧
生物滤池中有机物的降解过程
同时发生着多过程
有机物在
污水和生
物膜中的
传质过程
氧在污水
和生物膜
中的传质
过程
生物膜的
生长和脱
落等过程
有机物的
好氧和厌
氧代谢过
程
滤
床
影响生物滤池性能的主要因素 —— 滤池高度
滤床上层,污水中
有机物浓度较高,微
生物繁殖速率高,种
属较低级,以细菌为
主,生物膜量较多,有
机物去除速率较高。
随着滤床深度增
加,微生物从低级趋
向高级，种类逐渐
增多,生物膜量从多
到少。
滤床的上层和下层相比,
生物膜量、微生物种类和去
除有机物的速率均不相同。
滤床中的这一递变现象，
类似污染河流在自净过程中
的生物递变。
当滤床各层的进水水质
互不相同时,各层生物膜的
微生物就不相同,处理污水
的功能也随之不同。
影响生物滤池性能的主要因素 —— 滤池高度
有机负荷率：以 BOD5为准,kg（ BOD5或特定污染物质）
/m3·d 。
影响生物滤池性能的主要因素 —— 负 荷 率
生物滤池的负荷率有三种表达形式,
表面水力负荷率,m3（水） /（ m2·d ），又称平均滤
率,m/d 。
由于生物滤池的作用是去除污水中有机物或特定污染
物，因此，它的负荷率通常以有机物或特定污染物质为准
较合理。
有机负荷率：以 BOD5为准,kg（ BOD5或特定污染物
质） /（ m3·d ）。
水力负荷率：以流量为准,m3(水 )/m3(滤料 ) ·d 。
影响生物滤池性能的主要因素 —— 负 荷 率
在 低负荷 条件下，随着滤率的提高，污水中有机物的传
质速率加快，生物膜量增多，滤床特别是它的表面很容易堵
塞。
在 高负荷 条件下，随着滤率的提高，污水在生物滤床中停
留的时间缩短，出水水质将相应下降。
影响生物滤池性能的主要因素 —— 回 流
回流 —— 利用污水厂的出水或生物滤池出水稀释进水的
做法称回流，回流水量与进水量之比叫回流比。
回流对生物滤池性能的影响,
（ 1）回流可提高生物滤池的滤率，它是使生物滤池负
荷率由低变高的方法之一；
（ 2）提高滤率有利于防止产生灰蝇和减少恶臭；
（ 3）当进水缺氧、腐化、缺少营养元素或含有有害物
质时，回流可改善进水的腐化状况、提供营养元素和降低毒
物质浓度；
（ 4）进水的质和量有波动时，回流有调节和稳定进水的
作用。
影响生物滤池性能的主要因素 —— 供 氧
温度差越大，通风条件越好；
当水温较低，滤池内的温度低于水温时（夏季），池
内气流向下流动；
当水温较高，池内温度高于气温时（冬季），气流向
上流动；
若池内外无温度差，则停止通风；
正常运行的生物滤池，自然通风可以提供生物降解所
需的氧量，自然通风不能满足时，应考虑强制通风。
生物滤池中，微生物所需的氧一般直接来自大气，靠自然通
风供给。
影响生物滤池通风的主要因素是滤床自然拔风和风速。
自然拔风的推动力是池内温度与气温之差以及滤池的高度。
生物滤池的计算 —— 计算公式
图示表明：污水流过滤池时，污染物浓度的下降率 ——
单位滤床高度（ h）去除的污染物的量（以浓度 ρs计）与该污
染物的浓度成正比，即
S
S
d
d ?? K
h ??
生物滤池的设计，在条件允许时应尽量利用试验成果进
行，没有条件进行试验时，可借助于经验公式进行。
式中,dρs /dh—— 污染物浓度的下降率；
ρs0—— 滤池进水污染物的浓度,mg/L ；
ρs—— 床深为 h处水中的污染物浓度,mg/L ；
h—— 离滤床表面的深度,m；
K—— 反映滤池处理效率的系数，它同污水性质、滤池的特性（包括滤料的
材料、形状、表面积、孔隙率、堆砌方式和生物膜性质）以及滤率有关，
布水方式（如均匀程度、进水周期等）也对其有影响。
式中,qv—— 滤池进水流量,m3/d;
A—— 滤床的面积,m2；
K’—— 系数，它与进水水质、滤率有关；
m—— 与进水水质有关的系数；
n —— 与滤池特性、滤率有关的系数。
K可用下式求得,
将式 积分，得
S
S
d
d ?? K
h ??
Kh?? e
S0
S
?
?
nm AqKK )/( VS0'??
当采用回流滤池时，应考虑回流的
影响，按图建立物料衡算式,
将 代入 得
nm AqKK )/( VS0'?? Kh?? e
S0
S
?
?
))/(e x p (/ VS0'S0S hAqK nm ??? ???
上式可以直接用于无回流滤池的计
算，解得,
nm AqKh )/(
)/ln (
VS0
'
SeS0
?
???
S0VVSeVSiV )( rr ??? qqqq ???
r
r
VV
SeVSiV
0 qq
qqS
?
?? ??
生化反应速率受温度影响，可以用下式校正,
20( 2 0 ) 1, 0 3 5 TK T K ????
r
r
VV
SeVSiV
0 qq
qqS
?
?? ??
hA qrrrr r
nm
K ' ??
?
?
??
? ??
?
??
?
?
?
??
?
? ? VSeSi
SeSi
Se )1(
1e
)1( ??
??
?
r
r
?
??
1
SeSiS0 ???
解此式得,nm
'
A
qr
r
r
K
r
r
h
??
?
??
? ?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
VSeSi
Se
SeSi
)1(
1
)1(
ln
??
?
??
考虑回流的影响，滤池进水流量为（ 1＋ r） qv，得,
式中,ρsi为滤池入流污水的污染浓
度（ mg/L）。
左式右边的分子和分母各除以 qv，
并以回流比 r代替 qvr/qv得,
生物滤池的计算 —— 系数的确定
(1) K'ρS0m(qv /A)n
这是一直线方程，可以通过
测定不同的池深 h的 ρs/ρs0,绘制
lnρs/ρs0和 h关系曲线，其斜率就
是 K‘ρs0m(qv/A)n,参看右图。
式
取对数得,
))/(e x p (/ VS0'S0S hAqK nm ??? ???
hAqK nm ??? )/(/ln VS0'S0S ???
进行生物滤池设计，应先确定 K', m和 n三个常数，
通常是通过生物滤池模型试验用图解法求得。
生物滤池的计算 —— 系数的确定
⑷ 求 K‘
上式中各系数均已知，
可以求出 K‘。
hAqK nm ??? )/(/ln VS0'S0S ???
⑵ 求 n
由于 |斜率 |＝ K‘ρ s0m(qv/A)n,
两边取对数，得,
以 log|斜率 |与 log(qv/A)作图，
其斜率为 n。参看右图。
⑶ 求 m
同上。
以 log|斜率 |与 logρ s0作图，
其斜率为 m。 参看右图。
)/l o g (l o g||l o g VS0' AqnK m ?? ?斜率
S0V' l o g)/(l o g||l o g ?mAqK n ??斜率
生物滤池系统的功能设计
滤池类型和
流程选择
滤池个数和
滤床尺寸的
确定
二次沉淀池的形
式、个数和工艺
尺寸的确定
布水设备的计算
滤 池 类 型 的 选 择
低负荷生物滤池现
在已经基本上不常用，
仅在污水量小、地区比
较偏僻、石料不贵的场
合尚有可能使用。
大多采用高负荷生物滤池
两种类型
回流式 塔式（多层式）
滤池类型的选择，只有通过方案的比较，才能得出
合理的结论。
占地面积，基建费用和运行费用的比较，常起关键
作用。
流 程 的 选 择
确定流程时要解决的问题
是否设初次沉淀池
采用几级滤池
是否采用回流，回流
方式和回流比的确定
当废水含悬浮
物较多，采用拳
状滤料时,须有初
次沉淀池,以避免
生物滤池阻塞。
处理城市污水时,
一般都设臵初次
沉淀池。
下述三种情况应考虑用二次沉淀
池出水回流,
入流有机物浓度较高，可能引起
供氧不足时；
水量很小，无法维持水力负荷率
在最小经验值以下时；
污水中某种污染物在高浓度时，
可能抑制微生物生长的情况下。
滤 池 个 数 和 滤 床 尺 寸 的 确 定
⑴ 滤床总体积（ V）
3VS0 10 ???
N
qV ?
式中,V—— 滤床总体积,m3；
ρs0—— 污水进滤池前的 BOD5平均值,mg/L；
qv—— 污水日平均流量,m3/d，采用回流式生物滤池时，
此项应为 qv(1+r)，回流比 r可根据经验确定；
N—— 有机负荷率,kg BOD5/（ m3·d）。
滤 池 个 数 和 滤 床 尺 寸 的 确 定
计算滤床总体积（ V）时，应注意下述问题,
计算时采用的负荷率应与设计处理的效率相应。通常，负荷
率是影响处理效果的主要因素，两者常相提并论。
下表所示数据是城市污水一般经验的概括。
影响处理效果的因素很多，除负荷率之外，主要的还有污水的
浓度、水质、温度、滤料特性和滤床的高度。对于回流滤池，则
还有回流比。
没有经验可以援用的工业废水，应经过试验，确定其设计的负
荷率。试验性生物滤池的滤料和滤床高度应与设计相一致。
85~95
75~90
65~85
根据计算结合经验确定。
在滤床的总体积和高度确定后，滤床的总面积可以算出。
当总面积不大时，可采用 2个滤池。
目前生物滤池的最大直径为 60m，通常是在 35m以下。
最后应该核算滤速，看它是否合理。回流生物滤池池深浅，
滤速一般不超过 30m/d，其滤率的确定与进水 BOD5有关，
如下表所示。
滤 池 个 数 和 滤 床 尺 寸 的 确 定
（ 2）滤床高度的确定
进水 BOD5/（ mg· L-1） 120 150 200
滤率 /(m3· m-2· d-1) 25 20 15
已知某城镇人口 80000人，排水量定额为 100L/（人 ·d）,BOD5为
20g/（人 · d）。设有一座工厂，污水量为 2000m3/d，其 BOD5为 2200mg/L。拟
混合采用回流式生物滤池进行处理，处理后出水的 BOD5要求达到 30mg/L。
⑴基本设计参数计量 （设在此不考虑初次沉淀池的计算）
生活污水和工业废水总水量,
生活污水和工业废水混合后的 BOD5浓度,
由于生活污水和工业废水混合后 BOD5浓度较高，应考虑回流，设回流稀释
后滤池进水 BOD5为 300mg/L,回流比为,
例,
解,
/dm1 0 0 0/dm2 0 0 0/dm1 0 0 01008 0 0 0 333V ????q
m g / L6 0 0m g / L1 0 0 0 0 208 0 0 0 02 2 0 02 0 0 0S0 ??????
1.1
30300
300600
)(30030600
V
V
VVVV
r
rr
?
?
???
???
q
q
r
qqqq
⑵ 生物滤池的个数和滤床尺寸计算
设生物滤池的有机负荷率采用 1.2kgBOD5/（ m3·d ），于是生物滤池总体
积为,
设池深为 2.5m,则滤池总面积为,
若采用 6个滤池，每个滤池面积,
滤池直径为,
⑶校核
经过计算，采用 6个直径 21m、高 2.5m的高负荷生物滤池。
33 m5250m2.11000 300)11.1(10000 ?? ????V
22 m2100m5.25250 ??A
221 m350m62 1 0 0 ??A
m21m3, 1 43504mπ4 1 ???? AD
m / d10m / d2 1 0 0 11.11 0 0 0 0 ??? ）（滤率
采用公式进行计算步骤
第一步是选定滤料和进水方式，然后进行试验，求得 K‘、
m和 n等常数值
第二步确定是否回流，若需要回流，则要确定回流比
最后计算滤池的尺寸
已知某工业废水 CODB为 700mg/L，水量为 7080m3/d。选用塑料滤料，
在满足出水水质要求的条件下，其最小水力负荷为 24.4m3/（ m2 ·d ），最大水
力负荷为 244m3/（ m2 ·d）。试验得到 K`=128,m=-0.45,n=-0.55。要求出水
CODB不大于 30 mg/L。
由于入流污水浓度较高，应考虑用二次沉淀池回流。当回流比
为 1时，滤池进水 CODB＝ 365 mg/L。而回流比为 2时，滤池进水 CODB＝
253mg/L。
例,
解,
回流比为 1时,
要求池子的最小面积为
（ 7080× 2） /244=58m2，最大面
积为（ 7080× 2） /24.4=580m2。
回流比为 2时,
要求池子的最小面积为（ 7080× 3）
/244=87m2，最大面积为
（ 7080× 3） /24.4=870m2。
55.0
V
55.0
V
45.0
)/2(
278.0
)11(
11
30700
128
)11(30
30700
ln
?
??
?
?
?
?
?
?
? ?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
Aq
A
q
h
55.0
V
55.0
V
45.0
)/3(
201.0
)21(
21
230700
128
)21(30
230700
ln
?
??
?
?
?
?
?
?
? ?
?
?
?
?
?
?
?
??
?
?
?
?
?
?
?
??
?
Aq
A
q
h
回转式布水器的计算
计算的主要内容
确定布水横
管根数（一
般是 2根和 4
根）和直径
布水管上的孔口
数和在布水横管
上的位臵
布水器的转速
1,布水横管根数与直径
布水横管根数 布水横管的根数决定于池子和滤速的大小，
n取偶数，布水水量大时用 4根，一般用 2根。
布水横管直径 D1,
v
qD
?? π
4
1
式中,q`v—— 每根布水横管的最大设计流量,m3/s；
v—— 横管进水段流速,m/s；
qv—— 每个滤池处理的水量,m3/s；
n—— 横管数。
2,洒水孔数及在布水横管上的位臵
假定每个出水孔口喷洒的面积基本相同，孔口数 (m)的
计算公式为,
2
2
411
1
?
?
??
?
? ??
?
D
d
m
式中,d—— 孔口直径，一般为 10~15mm，孔口流速 2m/s左右或更大些；
D2—— 回转布水器直径,mm，比滤池内径小 200mm。
第 i个孔口距滤池中心的距离（ ri）为,
m
iDr
i 2
2?
3,布水器的转速
布水横管的回转速度与滤速、横管根数有关，如下表所示。
布水横管可以采用钢管或铝管，其管底离滤床表面的距离，
一般为 150～ 250mm，以避免风力的影响。布水器所需压力为
0.5～ 1.0m。
也可以近似地用下式计算,
滤率 /（ m· d-1） 转速 /（ r· min-1） (4根横管 ) 转速 /（ r· min-1） (2根横管 )
15 1 2
20 2 3
25 2 4
'
V
2
2
6013 4, 7 8
qDmdn ???
生物滤池正式运行之后，有一个“挂膜”阶段，即培养生物膜的阶段。在
这个始运行阶段，洁净的无膜滤床逐渐长了生物膜，处理效率和出水水质
不断提高，终于进入正常运行状态。当温度适宜时，始运行阶段历时约一
周。
处理含有毒物质的工业废水时，生物滤池的运行要按设计确定的方案进行，
一般说来，这种有毒物质正是生物滤池的处理对象，而能分解氧化这种有
毒物质的微生物常存在于一般环境中，无需从外界引入；但是，在一般环
境中，它们在微生物群体中并不占优势，或对这种有毒物质还不太适应，
因此，在滤池正常运行前，要有一个让它们适应新环境、繁殖壮大的始运
行阶段，称为“驯化－挂膜”阶段。
驯化－挂膜方式,
一种方式是从其他工厂废水站或城市废水厂取来活性污泥或生物膜碎屑,
进行驯化，挂膜。
另一种方式是用生活污水、城市污水、河水或回流出水代替部分工业废水
进行运行，运行过程中把二次沉淀池中的污泥不断回流到滤池的进水中。
生物滤池的运行及其经验
第二节 生 物 转 盘
生物转盘的流程
生物转盘的工作特点
（ 1）不需曝气和回流，运行时动力消耗和费用低；
（ 2）运行管理简单，技术要求不高；
（ 3）工作稳定，适应能力强；
（ 4）适应不同浓度、不同水质的污水；
（ 5）剩余污泥量少，易于沉淀脱水；
（ 6）没有滤池蝇、恶臭、堵塞、泡沫、噪音等问题；
（ 7）可多层立体布臵；
（ 8）一般需加开孔防护罩保护、保温。
1.单轴单级式 2.单轴多级式 3.多轴多级式
生物转盘的布臵方式
1954年在联邦德国的 Heilbronn建成世界上第一座生物转
盘污水处理厂。
生物转盘的主要组成部分
生物转盘的构造
转动轴 盘片 废水处理槽 驱动装臵
盘片：高强度、轻质、耐腐蚀。
直径,2~3m，转速 2~3r/min，间距 20~30mm。
受材料、污水与膜的接触均匀性、外缘膜易脱落等影响，直径不可能
做大。
生物转盘的构造
转动轴：具有足够的强度和刚度，防
止断裂和挠曲。
直径,50mm以上，长度 0.5~7m。
处理槽：与盘片相吻合的半圆形或多
边形，净空相距 20~50mm，设排泥和放
空管。
驱动装臵,
机械驱动装臵；
空气驱动装臵；
水轮驱动装臵。
生物转盘的主体是垂直固定在水平轴上的一组圆形盘片和一个同
它配合的半圆形水槽。
微生物生长并形成一层生物膜附着在盘片表面，约 40%~50%的
盘面（转轴以下的部分）浸没在废水中，上半部敞露在大气中。
工作时，废水流过水槽，电动机转动转盘，生物膜和大气与废水
轮替接触，浸没时吸附废水中的有机物，敞露时吸收大气中的氧气。
转盘的转动,,带进空气,,并引起水槽内废水紊动,使溶解氧均匀分布。
生物膜的厚度约为 0.5~2.0mm，随着膜的增厚，内层的微生物呈
厌氧状态，失去活性时使生物膜脱落，并随同出水流至二次沉淀池。
生物转盘的布臵方式
生物转盘的设计计算
生物转盘的负荷率与废水性质、废水浓度、气候条
件及构造、运行等多种因素有关，设计时可以通过试验
或根据经验值确定。
设计的主要内容是计算转盘的总面积。
水力负荷和有机负荷,
水力负荷, m3(污水 )/ [m3 (槽 ) · d]; m3 (污水 ) /[ m2 (盘
片 )· d]
有机负荷, kg ( BOD5)/[m3 (槽 )· d]; kg ( BOD5)/[m2
(盘片 )· d]
生物转盘的设计计算方法
设计参数如有机负荷、水力负荷、停留时间等可通过试验
求得，然后进行生产规模的生物转盘设计。
威尔逊等人用生活污水进行了试验研究，建议当采用 0.5m
直径的转盘试验所得参数进行设计时，转盘面积宜比计算值增
加 25％；当试验采用的转盘直径为 2m时，则宜增加 10％的面
积。
当没有条件进行试验时，可以用经验性图表、经验值（如
下页表）进行计算。
通过试验求得需要的设计参数
用经验图表或经验值计算
污水性质
处理程度
（出水
BOD5） /
（ mg.L-1)
盘面负荷 /
（ g.m-2.d-1)
备注
生活污水 ≤ 60 20~40 国外资料
≤ 30 10~20
煮炼废水 ≤ 60 12~16 益阳、株洲萱麻纺织厂
30~40 上海萱麻实验厂
染色废水 ≤ 30 20 南京织布厂
128~255 上海第三印刷厂
生活污水 10 4
生活污水 69 国营长空机械厂
16 79 北京结核病医院
164
生物转盘的设计计算方法
生物转盘的设计计算方法
生物转盘的设计计算方法
生物转盘的设计计算方法
序号 污水类型 进水 BOD5/
(mg.L-1)
进水 COD/
(mg.L-1)
水力负荷
/(m3.m-2.d-1)
BOD5负荷
/(g.m2.d-1)
COD负荷
/(g.m2.d-1)
停留时间
/h
废水水
温 /oC
1 含酚 酚 50~250
(152)
280 ~ 670
(495)
0.05 ~ 0.113
(0.070)
15.5 ~ 35.5
(22.8)
1.5 ~ 2.7
(2.6)
t>15
(10.5)
2 印染 100 ~ 280
(158)
250 ~ 500
(392)
0.04 ~ 0.24
(0.12)
12 ~ 23.2
(16.2)
10.3 ~ 43.9
(28.1)
0.6 ~ 1.3 t>10
3 煤气站含
酚
130 ~ 765
(365)
0.019 ~ 0.1
(0.055)
12.2 26.4 1.3 ~ 4.0
(2.95)
t>20
4 酚醛 442 ~ 700
(600)
0.031 7.15 ~ 22.8
( 15.7)
11.7 ~ 24.5
(17.8)
3.0 t=24
5 酚氰 酚 40 ~ 90
CN20 ~ 40
0.1 2.0
6 苯胺 苯胺 53 0.03 2.3 t=21 ~
28
7 萱麻煮炼
黑液
367 531 0.066 1.6
8 丙稀腈 CN
19.7 ~ 21.0
297 0.05 ~ 0.4
(0.075)
9 腈纶 AN200
BOD300
0.1 ~ 0.2
(0.15)
1.9 t=30
10 氯丁污水 BOD120
氯丁二烯 20
400 0.16 32.6 38.1 t=15 ~
20
生物转盘的设计计算方法
部分工业废水设计负荷
生物转盘的新进展
第三节 生物接触氧化法
接触氧化池构造示例
生物接触氧化法是一种浸没曝气式生物滤池，是曝气池和生
物滤池综合在一起的处理构筑物，兼有两者优点。
生物接触氧化法的特点
生物接触氧化池的性能特征,
(1)具有较高的微生物浓度，一般可达 10~20g/L；
(2)生物膜具有丰富的生物相，含有大量丝状菌，形成了稳
定的生态系统，污泥产量低；
(3)具有较高的氧利用率；
(4)具有较强的耐冲击负荷能力；
(5)生物膜活性高；
(6)没有污泥膨胀的问题。
缺点：滤床易堵塞和更换，运行费用较高。
生物接触氧化法的基本流程
接触氧化池的主要部分
生物接触氧化池的构造
填料要求,
比表面积大；
空隙率大；
水力阻力小；
强度大；
化学和生物稳
定性好；
能经久耐用。
填料 池底 布水布气装臵
池底用于设臵
填料、布水布气
装臵和支撑填料
的栅板和格栅。
布气管可布臵
在池子中心、侧
面和全池。
接触氧化池外观图
接触氧化池反应区的构造
酚醛树脂蜂窝填料
常用填料的类型
正六角行蜂窝状斜管
聚乙烯蜂窝填料
聚乙烯蜂窝填料
半软性填料
半软性填料
弹性立体填料
软性纤维填料
软性、复合填料
组合填料
YHT型弹性生物的环填料
立体弹性填料
立体弹性填料
漂浮填料
SQC型丝球形悬浮填料
生物接触氧化法填料
新型的纤维网状填料
新型的纤维网状填料
生物填料框架
框
架
与
生
物
填
料
框架与生物填料
新型的三维立体网状填料
挂膜后的网状填料
反应区曝气系统的布置
牛腿与槽钢的布置
曝气装臵安装
生 物 接 触 氧 化 池 的 设 计 计 算
1．生物接触氧化池的有效容
积（即填料体积） V
式中,qv—— 平均日设计污水
量,m3/d；
ρ s0, ρ se—— 分别为进水与
出水的 BOD5,mg/L；
Nv—— 有机容积负荷率,kg (
BOD5)/ (m3·d)(城市污水可用
1.0～ 1.8)。
2．生物接触氧化池的总面
积 A和座数 n
式中,h0—— 填料高度，一
般采用 3.0m；
A1—— 每座池子的面积,m2,
一般 <25m2。
0
1
V
A
h
A
N
A
?
?
? ?
v
SeS0v
N
qV ?? ??
4.有效停留时间 t
5.空气量 D和空气管道系统
计算
式中,D0—— 1m3污水所需
气量, m3/m3, 一般为 15～
20 m3/ m3 。
0 1 2 3h h h h h? ? ? ?
生 物 接 触 氧 化 池 的 设 计 计 算
3.池深 h
式中,h1—— 超高,0.5～
0.6m；
h2—— 填料层上水深,0.4～
0.5m；
h3—— 填料至池底的高度，
0.5～ 1.5m。
vq
Vt ?
v0 qDD ?
第四节 生物流化床
流态化原理
美国 Ecolotrol公司
1973— 1975年研制
成功的 HyFlo生物
流化床
床层的三种状态
固定床阶段 流化床阶段 液体输送阶段
流态化原理
当液体以很小的速度流经床层时，固体颗粒
处于静止不动的状态，床层高度也基本维持不变，
这时的床层称固定床。
固定床
阶段
上图中的 ab段,液体通过床层的压力降△ p随空塔速度
v的上升而增加，呈幂函数关系，在双对数坐标图纸上呈
直线。
上图中的 b点,液体滤速增大到压力降 △ p大致等于单
位面积床层重量，固体颗粒间的相对位臵略有变化，床层
开始膨胀，固体颗粒仍保持接触且不流态化。
流化床
阶段
当液体流速大于 b点流速，床层不再维持于固
定状态，颗粒被液体托起而呈悬浮状态，且在床层
各个方向流动，在床层上部有一个水平界面，此时
由颗粒所形成的床层完全处于流化态状态，这类床
层称流化床。
上图中的 bc段：流化层的高度 h是随流速上升而增大，
床层压力降 △ p则基本不随流速改变。
b点的流速 vmin是达到流态化的起始速度，称临界流态
化速度。临界速度值随颗粒的大小、密度和液体的物理性
质而异。
生物流化床中的载体颗粒表面有一层微生物膜，
因此其流化特性与普通的流化床不同。
流化床床层的膨胀程度可以用膨胀率 K或膨胀比
R表示,
流化床
阶段
式中,v,ve—— 分别为固定床层和流化床层体积。
式中,h,he—— 分别为固定床层和流化床层高度。
在生物流化床中，相同的流速下，膨胀率随着
生物膜厚度的增加而增大，如右图所示。一般 K采用
50％～ 200％。
%1 0 01v e ??????? ?? vK
h
hR e?
生物颗粒粒径与
膨胀率的关系
液体输送
阶段
当液体流速提高至超过 c点后，床层不再保持
流化，床层上部的界面消失，载体随液体从流化床
带出，这阶段称液体输送阶段。在水处理工艺中，
这种床称, 移动床, 或, 流动床, 。
上图中的 c点的流速 vmax称颗粒带出速度或最大流化
速度。
流化床的正常操作应控制在 vmin和 vmax之间。
流化床的类型
根据生物流化床的供氧、脱膜和床体结构的
不同，好氧生物流化床主要有两种类型,
两相生物流化床 三相生物流化床
两相生物流化床
这类流化床是在流化床体外设臵充氧设备与脱膜装臵, 以对
微生物充氧并脱除载体表面的生物膜 。
以纯氧为氧源时, 充氧后水中溶解氧可达 30～ 40mg/L；以
压缩空气为氧源时, 水中溶解氧一般低于 9mg/L。
当一次充氧不能提供足够的溶解氧时, 可采用处理水回流循
环 。
回流比 r可以根据氧量平衡计算来确定,
式中,ρ si,ρ se—— 分别为进水和出水 BOD5浓度, mg/L；
Oi,Oe—— 分别为进水和出水的溶解氧浓度, mg/L；
D—— 去除每千克 BOD5所需的氧量,kg/kg,对于城市污水,
D=1.2~1.4 kg / kg ；
qv—— 废水水量,m3/d。
? ?
? ? 1
)()(1
ei
SeSi
SeSiveiv
?
?
??
????
OO
r
DqOOqr
??
??
三相生物流化床
三相流化床设备较简单，操作亦较容易，此外，能耗也
较二相流化床低。
三相生物流化床是气、液、固三相直接在流化床体内进
行生化反应，不另设充氧设备和脱膜设备，载体表面的生物
膜依靠气体的搅动作用，使颗粒之间剧烈摩擦而脱落。
三相生物流化床的设计应注意防止气泡在床内合并成大
气泡而影响充氧效率。
充氧方式
减压释放空气充氧
射流曝气充氧
生物流化床的试验研究
生物流化床的优缺点
生物流化床的主要优点
滤床具有巨大的表
面积容积负荷高，
抗冲击负荷能力强
微生物活性强
传质效果好
生物流化床每
单位体积表面积比
其他生物膜大，单
位床体的生物量很
高（ 10～ 14g/L），
传质速度快，废水
一进入床内，很快
被混合稀释。
对同类废水，
在相同处理条件下
，其生物膜的呼吸
速率约为活性污泥
的两倍，可见其反
应速率快，微生物
的活性较强。
由于载体颗粒在
床体内处于剧烈运动
状态，气－固－液界
面不断更新，因此传
质效果好，这有利于
微生物随污染物的吸
附和降解，加快了生
化反应速率。
生物流化床的优缺点
生物流化床的主要缺点
防堵塞
曝气方法
进水配水系统的选用
生物颗粒流失
设备的磨损较固
定床严重，载体颗粒
在湍动过程种会被磨
损变小。
设计时存在着生
产放大方面的问题,
生物流化床的进展 —— 载体的研究
生物流化床工作性能的提高，关键在于载体的革新
试验研究表明，这种工艺尤其适
用于高浓度有机污水的预处理以及低
BOD5值污水的处理，有较好的发展前
景。
砂质载体虽耐磨但相对密度大（ 2.65左右），不易流化
颗粒活性炭不耐磨
空心塑料载体：密度略小于水而又耐磨的粒状或近于
粒状（即体积小）的载体
滤池形式 比表面积 /
（ m2?m-3）
平均值
大致比值 备注
普通生物滤池 40~70 50 1 块状滤料，粒径平均 8cm左右
生物转盘 100 100 2 以 D=3.6m转盘为例
塔式生物滤池 100 160 3 以 ? 25蜂窝为例
生物流化床 1000 ~ 3000 2000 40 以粒径 1~1.5mm砂粒为例
容积负荷
率
工艺名称
普通生物滤池
生物转
盘
塔式
滤池
接触
氧化池
普通
活性污泥
法
纯氧曝气
活性污泥
法
生物
流化床
低负荷 高负荷
kg(BOD5)
.m -3.d-1
0.2
0.8
1.0
2.0
3.5
0.5
3.0
10.0
几种生物处理法容积负荷率的比较
几种生物滤床比表面积的比较
几种生物处理系统比表面积和负荷率的比较
