生物膜法处理污水机理及应用

生物膜法是属于好养生物处理的方法，它是将废水通过好氧微生物和原生动物，后生动物等在载体填料上生长繁殖形成的生物膜，吸附和降解有机物，使废水得到净化的方法。根据装置的不同，生物膜法可分为生物滤池、生物转盘、接触氧化法和生物流化床等四类。在石油和化学工业的废水处理中，其中应用最多的是接触氧化法。

一、生物膜法处理污水的机理

1、生物膜法处理污水的发展

在20世纪50年代以前，生物膜法却一直未被人们重视，其原因主要是因为生产中zuizao采用的生物膜法构筑物是以碎石为填料的滴滤池。碎石的比表面积小，能够为微生物附着生长的表面积小，因而滴滤池的负荷不可能很大，使其占地面积较大，卫生状况也不好。

50年代，由于塑料工业的发展以及塑料填料引入生物膜处理系统，使生物膜法出现了许多具有重要意义的发展。因此，出现了许多新型的生物膜法设备。

20世纪70年代末，为强化生物膜法反应器中的传质，流化床系统被引人生物膜处理中，称为生物流化床。生物流化床兼有活性污泥法和生物膜法的待点，又称为半生物膜和半悬浮生长系统。

2、生物膜法处理污水的基本流程

下图为生物膜法处理污水系统的基本流程：废水经初次沉淀池后

进入生物膜反应器，废水在生物膜反应器中经需氧生物氧化去除有机物后，再通过二次沉淀池出水。

生物膜法处理污水的基本流程

3、生物膜法处理污水机理

(1)、生物膜的构造特征

生物膜(好氧层+兼氧层+厌氧层)+附着水层(高亲水性)。

(2)、降解有机物的机理

①微生物：沿水流方向为细菌——原生动物――后生动物的食物链或生态系统。具体生物以菌胶团为主、辅以球衣菌、藻类等，含有大量固着型纤毛虫(钟虫、等枝虫、独缩虫等)和游泳型纤毛虫(楯纤虫、豆形虫、斜管虫等)，它们起到了污染物净化和清除池内生物(防堵塞)作用。

②污染物：重→轻(相当多污带→α中污带→β中污带→寡污带)。

③供氧：借助流动水层厚薄变化以及气水逆向流动，向生物膜表面供氧。

④传质与降解：有机物降解主要是在好氧层进行，部分难降解有机物经兼氧层和厌氧层分解，分解后产生的H2S，NH3等以及代谢产物由内向外传递而进入空气中，好氧层形成的NO3--N、NO2--N等经厌氧层发生反硝化，产生的N2也向外而散入大气中。

⑤生物膜更新：经水力冲刷，使膜表面不断更新(DO及污染物)，维持生物活性(老化膜固着不紧)。

生物膜的净化特征

(1)、微生物相方面：

①微生物的多样化：生物膜是由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物以及一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫组成(滤池蝇具有抑制生物膜过速增长的功能)。

②生物的食物链长：生物膜上的食物链要长于活性污泥，因此污泥量少于活性污泥系统。

③能够存活时间长的微生物：SRT与HRT无关，因此硝化菌和亚硝化菌也得以繁衍、增殖，因此生物膜法的各种工艺都具有硝化功能，采取适当运行方式，可脱氮。

④分段运行与优势菌种：生物膜法多分多段运行，每段繁衍与本段水质相适应的微生物。

(2)、生物膜法处理污水工艺方面的特征

①对水质、水量变动有较强的适应性：一段时间中断进水，对生物膜也不会有致命影响，通水后易恢复。

②污泥沉淀性良好：污泥比重较大，且颗粒较大，易沉淀;但厌氧层过厚时，脱落的细小非活性悬浮物分散于水中，使水的澄清度下降。

③微生物量多，处理能力大、净化功能强：附着生长，故生物膜含水率低，单位池容的生物量是活性污泥法的5~20倍，因而具有较大处理能力，净化功能显著提高。

④能够处理低浓度废水：生物膜能处理活性污泥法不能处理的低浓度污水和微污染的原水，使B0D5降至5~10mg/L。

⑤易于维护运行，节能，动力费用低;如生物转盘、生物滤池等，去除单位BOD的耗电量较少。