好氧生物處理技術(shù)——生物轉(zhuǎn)盤

來源：東隆  日期：2014-06-07

原聯(lián)邦德國斯圖加特工業(yè)大學(xué)Popel教授和Hartman教授對(duì)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)行了大量的研究和理論探討，于1964年發(fā)表了題為《生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)、計(jì)算與性能》的論文，從此奠定了生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)的基礎(chǔ)。我國在1972年引進(jìn)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)，現(xiàn)已應(yīng)用于石油、印染等行業(yè)，是一種凈化功能好、能耗低的穩(wěn)定的生物處理技術(shù)。

一、生物轉(zhuǎn)盤工作原理

生物轉(zhuǎn)盤是由許多等間距的旋轉(zhuǎn)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(jìn)行有機(jī)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(zhuǎn)軸高出水面10～25cm，電機(jī)帶動(dòng)鏈條等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤以低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，盤片上的生物膜就不斷與水槽中的廢水接觸，吸附有機(jī)物并不斷轉(zhuǎn)向上部與空氣接觸，吸收。消耗溶解氧。它在旋轉(zhuǎn)過程中使有機(jī)物降解。轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)一周，就進(jìn)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(yīng)槽，維持槽中的溶解氧，當(dāng)生物膜變厚時(shí)，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(jīng)歷了生長、增厚和老化脫落的過程。生物膜逐漸變厚，在其內(nèi)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(jìn)行沉淀，因污泥的密度較高，而易于沉淀。

二、生物轉(zhuǎn)盤的組成和構(gòu)造

由盤片、轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動(dòng)裝置及接觸反應(yīng)槽組成：

1、盤片

盤片是生物轉(zhuǎn)盤的主要部件，應(yīng)具有輕質(zhì)高強(qiáng)、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(zhì)。
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(fēng)為目的，材料可用塑料、聚氯乙烯塑料、聚酯玻璃鋼等。
2、轉(zhuǎn)軸
轉(zhuǎn)軸是支撐盤片并帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)的重要部件，轉(zhuǎn)軸兩端安裝在固定的接觸反應(yīng)槽兩端的支座上，轉(zhuǎn)軸一般用實(shí)心鋼軸或無縫鋼管，有一定的剛度和強(qiáng)度且經(jīng)過力學(xué)計(jì)算。轉(zhuǎn)軸長約0.5～0.7m，轉(zhuǎn)軸中心與接觸反應(yīng)槽液面的距離一般不小于150mm，保證轉(zhuǎn)軸在液面以上，并根據(jù)轉(zhuǎn)軸直徑和水頭損失確定。
3、驅(qū)動(dòng)裝置
包括動(dòng)力設(shè)備、減速裝置以及傳動(dòng)鏈條等。我國一般用電力傳動(dòng)，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速是重要的運(yùn)行參數(shù)，過高時(shí)會(huì)影響到設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)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(yīng)槽
盤片不小于直徑的35%浸沒在反應(yīng)槽的污水中，應(yīng)與盤材外型基本吻合成半圓形，其構(gòu)造形成與建造方法因設(shè)備規(guī)模、場(chǎng)地條件而不同。槽的各部尺寸和長度應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)盤的直徑和軸長決定，盤片邊緣與槽內(nèi)面應(yīng)留有不小于100mm的間距，槽底設(shè)有放空管，兩側(cè)設(shè)有進(jìn)出水設(shè)備，多采用鋸齒形溢流堰。多級(jí)生物轉(zhuǎn)盤接觸反應(yīng)槽分為若干格，格與格之間設(shè)導(dǎo)流槽。

三、工藝流程

生物轉(zhuǎn)盤的布置可采用單軸單級(jí)、單軸多級(jí)、多軸多級(jí)等方式。在盤片面積不變的情況下，采取多級(jí)串聯(lián)的方式運(yùn)行可提高水質(zhì)，如生物脫氮，可在好氧生物轉(zhuǎn)盤的后面串聯(lián)上淹沒式生物轉(zhuǎn)盤。

四、生物轉(zhuǎn)盤的特點(diǎn)

1、運(yùn)行中動(dòng)力消耗劑費(fèi)用較低，為普通活性污泥的幾分之一，這主要是由于生物轉(zhuǎn)盤不需人工曝氣及回流。

2、工作穩(wěn)定，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。

3、微生物濃度高，處理效率高；生物相分級(jí)，在每級(jí)盤片上生長著適應(yīng)流入該級(jí)污水性質(zhì)的生物相，有機(jī)物降解有利。

4、盤片緩慢旋轉(zhuǎn)，水與盤片間產(chǎn)生剪切力而脫掉老化的生物膜，盤片間不會(huì)堵塞。

5、運(yùn)行管理簡單，運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備簡單。

6、生物膜上的食物鏈長，產(chǎn)生的污泥量少，易于沉淀、脫水。

7、從生物轉(zhuǎn)盤的流態(tài)來看，一個(gè)生物轉(zhuǎn)盤單元是完全混合式，在轉(zhuǎn)盤不斷流動(dòng)的條件下，接觸反應(yīng)槽內(nèi)的水得到良好的混合，多級(jí)生物轉(zhuǎn)盤又是推流式。

8、生物轉(zhuǎn)盤占地面積大，生物膜易沖刷，需加以保護(hù)。