固定膜污水处理系统的发展历史

劳伦斯试验站由Hiram F. Mills和Sedwick教授主管，Mills是一位杰出的水文学家， Sedwick教授则毕业于麻省理工学院。

沿着Allen Hazen的研究方向，劳伦斯实验室在1887年开展了一系列的过滤实验，类似于Frankland当年从事的间歇过滤实验。

然而，当时的过滤反应器个头都比较大，每单位占地1/200英亩。虽然他们的结果与Frankland的相似，但在1890年劳伦斯实验室在首次提出污水处理中微生物活动的重要性，这是一个历史转折点。事实上，他们的研究结果的确可以证明在好氧条件下，滤料上的微生物在污水处理过程中发挥了重要的作用。

鉴于劳伦斯实验站的成功，生物处理技术方向迅速扩展。1890年，Donald Cameron申请到了化粪池专利权，这一事件引发巨大争议，使得大多数城市更加急于找到适合自己的污水处理方案。此时，在新英格兰地区，几个全规模间歇过滤系统开始工作，其中大部分成功运行了几十年。

然而在欧洲，污水工程师们还在犹豫接受间歇过滤的概念，可能是因为之前重复Franklandera试验时，那段经历挥之不去的阴影，又或许是因为他们发现欧洲的土壤并不具有普适性。取而代之，他们选择使用较粗的滤料来提高过滤速率，如焦炭粉、砾石、烧粘土等。Scott-Moncrief开始了第一次这样的测试，他使用直径为1英寸的焦炭对污水进行连续过滤。

1893年，J. Corbett尝试采用串联过滤器，以及连续进水的方式。而在同一年，F. Wallis Stoddart研究发现采用粗介质过滤器可以得到连续的优质出水水质。但是，这两位研究人员的思想存在纷争，Corbett认为是劳伦斯试验站的研究结果给他提供了动力和方向。Stoddart坚持认为是Frankland的试验给了他灵感，不管谁对谁错，滴滤池的理念显然已经浮出水面。

同时期的欧洲还有一个理念正在形成，就是接触床。沿着劳伦斯的实验，W. Santo Crimp和W.J. Dibdin于1891年决定进行一项试验，给一个装满粗滤料的过滤床内连续通入8小时污水，在接下来16小时内观察出水状况。

试验结果表明，出水水质非常好，但是滤料的堵塞却非常严重。在接下来的试验中，Dibdin尝试采用双接触的方法，即采用两个过滤床，后一个过滤器内填充的滤料粒径小于前者。该试验的成功迅速扩展为几座全规模应用，工艺流程都采用了前后两个过滤床的形式。而在他们的第五次报告中，皇家委员会对接触床的安装和运行都提供了广泛的技术支持。

在接下来的几年内，人们对过滤器和接触床展开了大量研究。比如如何保证间歇过滤器的负荷均匀，Waring和Lowcock在1892年设计了一个简单的装置，该装置底层覆盖细砂砾层，以促进配水均匀，但是，这种设计会阻碍曝气效果。所以，Waring还为此设计了一个强制性曝气生物滤池系统，并申请了专利。

Stoddart研发了一种应对配水均匀问题的设计，他设计了一套具有对称排水口的波纹型金属平板布水器，试验结果看似不错，但实际上这些平板的位置需要非常繁琐的调整。Corbett最初采用设有沟槽的木质水槽，又改为各种固定式喷头。1896年，Carfield提出了在间歇式过滤器内设置固定布水器的理念，虹吸作用可以保证间歇过滤时不会发生滤料局部淹水。

1889年，首次提出旋转布水器的理念，其后Corbett一直对旋转布水器进行工艺细化，直到1894年，Whittaker和Bryant发明了脉冲式旋转布水器。这种布水器不仅产生脉冲、间歇式布水、同时还可以对进水保温。然而，他们的模型多采用穿孔管布水方式，容易堵塞。之后，Mather和Platt发明了旋转木槽布水器，解决了堵塞问题。

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1900-1925

基于Hazen、Stoddart、Corbett和Dibdin在过去四分之一个世纪对经典技术进步所做出的贡献，未来25年有可能成为实际应用和完善的时代。已经较成熟的生物处理系统包括间歇性过滤、滴滤池和接触床。在污水曝气基础实验逐渐兴起之时，悬浮生长系统的理念还没有诞生。

滴滤池在1901年首次引入美国，截止到1910年，在美国中西部和东部的一些城市累计已有大约10座滴滤池。巴尔的摩市的一座占地31英亩的滴滤池系统直到75年之后还在运行。

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