污水处理技术之最全的生物膜法概述

生物膜法曝气生物滤池

设置了塑料型块的曝气池。按其过程也称生物接触氧化法。它的工作类似活性污泥法中的曝气池，但是不要回流污泥，曝气方法也不能沿用，一般采用全池气泡曝气，池中生物量远高于活性污泥法,故曝气时间可以缩短。

运行较稳定，不会出现污泥膨胀问题。也有采用粒料（如砂子、活性炭）的。这时水流向上，滤床膨胀、不会堵塞。因为表面积高，生物量多,接触又充分，曝气时间可缩短，处理效率可提高，尚处在研究阶段。

生物膜法厌氧生物滤池

构造和曝气生物滤池雷同，只是不要曝气系统。因生物量高，和污泥消化池相比，处理时间可以大大缩短（污泥消化池的停留时间一般在10天以上），处理城市污水等浓度较低的废水时有可能采用。

生物膜运行过程

生物膜法生物膜的形成

●前提条件：起支撑作用的载体物——填料或称滤料

●营养物质——有机物、N、P以及其它

●接种微生物

生物膜的形成过程：含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动，一定时间后，微生物会附着在填料表面而增殖和生长，形成一层薄的生物膜。

生物膜法生物膜的组成

在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。

对于城市污水，在20°C条件下，生物膜从开始形成到成熟，一般需要30天左右。

性质：高度亲水，存在着附着水层

微生物高度密集：各种细菌以及微型动物，这些微生物起着主要去除废水中的有机污染物的作用，形成了有机污染物——细菌——原生动物(后生动物)的食物链

生物膜法生物膜的更新与脱落

厌氧膜的出现过程：

①生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态

②成熟的生物膜一般都由厌氧膜和好氧膜组成

③好氧膜是有机物降解的主要场所，一般厚度为2mm。

厌氧膜的加厚过程：

①厌氧的代谢产物增多，导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏

②气态产物的不断逸出，减弱了生物膜在填料上的附着能力

③成为老化生物膜，其净化功能较差，且易于脱落。

生物膜的更新：

①老化膜脱落，新生生物膜又会生长起来

②新生生物膜的净化功能较强。

生物膜法的运行原则

①减缓生物膜的老化进程

②控制厌氧膜的厚度

③加快好氧膜的更新

④尽量控制使生物膜不集中脱落。

生物膜法特点及基本特征

生物膜法特点

1、 生物相方面的特征：

（1）微生物多样化

（2） 生物的食物链长

（3） 能够存活世代时间较长的微生物

（4） 分段运行与优占种属

2、处理工艺方面的特征：

（1）对水质、水量变动有较强的适应性

（2）污泥沉降性能良好，宜于固液分离

（3）能够处理低浓度的污水

（4）易于维护运行、节能

生物膜法基本特征

在污水处理构筑物内设置微生物生长聚集的载体（一般称填料），在充氧的条件下，微生物在填料表面聚附着形成生物膜，经过充氧(充氧装置由水处理曝气风机及曝气器组成)的污水以一定的流速流过填料时，生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，使污水得到净化，同时微生物也得到增殖，生物膜随之增厚。当生物膜增长到一定厚度时，向生物膜内部扩散的氧受到限制，其表面仍是好氧状态，而内层则会呈缺氧甚至厌氧状态，并最终导致生物膜的脱落。随后，填料表面还会继续生长新的生物膜，周而复始，使生物膜法污水得到净化。

微生物在填料表面聚附着形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一层薄薄的水层，水层中的有机物已经被生物膜氧化分解，故水层中的有机物浓度浓度比进水要低得多，当废水从生物膜表面流过时，有机物就会从运动着的废水中转移到附着在生物膜表面的水层中去，并进一步被生物膜所吸附，同时，空气中的氧也经过废水而进入生物膜水层并向内部转移。

生物膜上的微生物在有溶解氧的条件下对有机物进行分解和机体本身进行新陈代谢，因此产生的二氧化碳等无机物又沿着相反的方向，即从生物膜经过附着水层转移到流动的废水中或空气中去。这样一来，出水的有机物含量减少，废水得到了净化。

在小规模分散型污水处理中大量使用生物膜污水处理工艺，比使用活性污泥工艺更有优势，具体体现在：①微生物相方面，各种生物膜工艺中参与净化反应的微生物多样化，微生物的食物链较长，世代时间较长的微生物易于存活，在分段运行中每段都能够形成优势菌种;②在处理工艺上，各种生物膜工艺对水质水量变化均有较强的适应性，污泥沉降性能良好、易于固液分离，能够处理低浓度的污水，易于维护、节能。

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