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生物膜法
與活性污泥法并列的一類(lèi)廢水好氧生物處理技術(shù)，是一種固定膜法。主要用于去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物。
生物膜法（biomembrance process）
●是與活性污泥法并列的一類(lèi)廢水好氧生物處理技術(shù)，是一種固定膜法，是土壤自?xún)暨^(guò)程的人工化和強化
●主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物
●主要類(lèi)別：生物濾池??普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池等生物轉盤(pán)法生物接觸氧化法好氧生物流化床法等。
綜述:生物膜法是利用附著(zhù)生長(cháng)于某些固體物表面的微生物（即生物膜）進(jìn)行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動(dòng)物以及藻類(lèi)等組成的生態(tài)系統，其附著(zhù)的固體介質(zhì)稱(chēng)為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為厭氣層、好氣層、附著(zhù)水層、運動(dòng)水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著(zhù)水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進(jìn)入厭氣層進(jìn)行厭氣分解，流動(dòng)水層則將老化的生物膜沖掉以生長(cháng)新的生物膜，如此往復以達到凈化污水的目的。廢水中微生物沿固體（可稱(chēng)載體）表面生長(cháng)的生物處理方法的統稱(chēng)。因微生物群體沿固體表面生長(cháng)成粘膜狀，故名。廢水和生物膜接觸時(shí)，污染物從水中轉移到膜上，從而得到處理。其基本機理見(jiàn)水的生物處理法。生物膜法的典型流程（圖1）中的生物器可以是生物濾池、生物轉盤(pán)、曝氣生物濾池或厭氧生物濾池。前三種用于需氧生物處理過(guò)程，后一種用于厭氧過(guò)程。最早出現的生物膜法生物器是間歇砂濾池和接觸濾池（滿(mǎn)盛碎塊的水池）。它們的運行都是間歇的，過(guò)濾-休閑或充水-接觸-放水-休閑，構成一個(gè)工作周期。它們是污水灌溉的發(fā)展，是以土壤自?xún)衄F象為基礎的。接著(zhù)就出現了連續運行的生物濾池。新型塑料問(wèn)世后，又有了新的發(fā)展。
生物濾池生物膜法中最常用的一種生物器。使用的生物載體是小塊料(如碎石塊、塑料填料)或塑料型塊，堆放或疊放成濾床，故常稱(chēng)濾料。與水處理中的一般濾池不同，生物濾池的濾床暴露在空氣中,廢水灑到濾床上。布水器有多種形式，有固定式的,有移動(dòng)式的?；剞D式布水器使用最廣。它以?xún)筛蚨喔鶎ΨQ(chēng)布置的水平穿孔管為主體，能繞池心旋轉。穿孔管貼近濾床表面,水從孔中流出。布水器的工作是連續的，但對局部床面的施水是間歇的，這承繼了污水灌溉間歇灌水的概念。濾床的下面有用磚或特制陶塊、混凝土塊鋪成的集水層。再下面是池底。集水層和池外相通，既排水又通風(fēng)。工作時(shí),廢水沿載體表面從上向下流過(guò)濾床，和生長(cháng)在載體表面上的大量微生物和附著(zhù)水密切接觸進(jìn)行物質(zhì)交換。污染物進(jìn)入生物膜，代謝產(chǎn)物進(jìn)入水流。出水并帶有剝落的生物膜碎屑，需用沉淀池分離。生物膜所需要的溶解氧直接或通過(guò)水流從空氣中取得。在普通生物濾池中，生物粘膜層較厚，貼近載體的部分常處在無(wú)氧狀態(tài)。
生物膜法濾床的深度和濾率、濾料有關(guān)。碎石濾床的深度在一個(gè)相當長(cháng)的時(shí)間內大多采用1.8～2米左右。深度如果提高,濾床表層容易堵塞積水。濾率在1～4米3/(米2?日)左右，如果提高,床面也容易積水。首先突破的是濾率的提高。水力負荷率(即濾率)提高到8～10米3/(米2?日)以上時(shí)，水流的沖刷作用使生物膜不致堵塞濾床，而且有機物（用BOD5衡量）負荷率，可從0.2公斤/(米3?日)左右提高到1公斤/（米3?日）以上。為了滿(mǎn)足水力負荷率的要求,來(lái)水常用回流稀釋。為了穩定處理效率，可采用兩級串聯(lián)。這種流程革新、負荷率提高、構造不變的生物濾池稱(chēng)高負荷率生物濾池。繼而發(fā)現，濾床深度從2米左右提高到8米以上時(shí)，通風(fēng)改善，即使水力負荷率提高，濾床也不再堵塞，濾池工作良好，同時(shí)有機物負荷率也可以提高到1公斤/（米3?日）左右。因為這種濾池的平面直徑一般為池高的1/6～1/8左右，外形像塔，故稱(chēng)塔式濾池。自塑料型塊問(wèn)世后，通風(fēng)、堵塞等不再成為問(wèn)題，濾床深度和濾率可根據需要進(jìn)行設計。
生物轉盤(pán)隨著(zhù)塑料的普及而出現的。數十片、近百片塑料或玻璃鋼圓盤(pán)用軸貫串，平放在一個(gè)斷面呈半圓形的條形槽的槽面上。盤(pán)徑一般不超過(guò)4米,槽徑約大幾厘米。有電動(dòng)機和減速裝置轉動(dòng)盤(pán)軸，轉速1.5～3轉/分左右，決定于盤(pán)徑，盤(pán)的周邊線(xiàn)速度在15米/分左右。廢水從槽的一端流向另一端。盤(pán)軸高出水面，盤(pán)面約40%浸在水中，約60%暴露在空氣中。盤(pán)軸轉動(dòng)時(shí),盤(pán)面交替與廢水和空氣接觸。盤(pán)面為微生物生長(cháng)形成的膜狀物所覆蓋，生物膜交替地與廢水和空氣充分接觸，不斷地取得污染物和氧氣，凈化廢水。膜和盤(pán)面之間因轉動(dòng)而產(chǎn)生切應力，隨著(zhù)膜的厚度的增加而增大，到一定程度，膜從盤(pán)面脫落，隨水流走。同生物濾池相比，生物轉盤(pán)法中廢水和生物膜的接觸時(shí)間比較長(cháng)。而且有一定的可控性。水槽常分段，轉盤(pán)常分組，既可防止短流，又有助于負荷率和出水水質(zhì)的提高，因負荷率是逐級下降的。生物轉盤(pán)如果產(chǎn)生臭味，可以加蓋。生物轉盤(pán)一般用于水量不大時(shí)。曝氣生物濾池設置了塑料型塊的曝氣池。按其過(guò)程也稱(chēng)生物接觸氧化法。它的工作類(lèi)似活性污泥法中的曝氣池，但是不要回流污泥，曝氣方法也不能沿用，一般采用全池氣泡曝氣，池中生物量遠高于活性污泥法,故曝氣時(shí)間可以縮短。運行較穩定，不會(huì )出現污泥膨脹問(wèn)題。也有采用粒料（如砂子、活性炭）的。這時(shí)水流向上，濾床膨脹、不會(huì )堵塞。因為表面積高，生物量多,接觸又充分，曝氣時(shí)間可縮短，處理效率可提高，尚處在研究階段。
厭氧生物濾池構造和曝氣生物濾池雷同，只是不要曝氣系統。因生物量高，和污泥消化池相比，處理時(shí)間可以大大縮短（污泥消化池的停留時(shí)間一般在10天以上），處理城市污水等濃度較低的廢水時(shí)有可能采用。
生物膜介紹生物膜的形成
●前提條件：起支撐作用的載體物——填料或稱(chēng)濾料
●營(yíng)養物質(zhì)——有機物、N、P以及其它
●接種微生物
生物膜的形成過(guò)程：含有營(yíng)養物質(zhì)和接種微生物的污水在填料的表面流動(dòng)，一定時(shí)間后，微生物會(huì )附著(zhù)在填料表面而增殖和生長(cháng)，形成一層薄的生物膜。生物膜的成熟在生物膜上由細菌及其它各種微生物組成的生態(tài)系統以及生物膜對有機物的降解功能都達到了平衡和穩定。對于城市污水，在20°C條件下，生物膜從開(kāi)始形成到成熟，一般需要30天左右。性質(zhì)：高度親水，存在著(zhù)附著(zhù)水層微生物高度密集：各種細菌以及微型動(dòng)物，這些微生物起著(zhù)主要去除廢水中的有機污染物的作用，形成了有機污染物——細菌——原生動(dòng)物(后生動(dòng)物)的食物鏈生物膜的更新與脫落厭氧膜的出現過(guò)程：
①生物膜厚度不斷增加，氧氣不能透入的內部深處將轉變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)
② 成熟的生物膜一般都由厭氧膜和好氧膜組成
③好氧膜是有機物降解的主要場(chǎng)所，一般厚度為2mm。
厭氧膜的加厚過(guò)程：
① 厭氧的代謝產(chǎn)物增多，導致厭氧膜與好氧膜之間的平衡被破壞
②氣態(tài)產(chǎn)物的不斷逸出，減弱了生物膜在填料上的附著(zhù)能力
③ 成為老化生物膜，其凈化功能較差，且易于脫落。
生物膜的更新：
①老化膜脫落，新生生物膜又會(huì )生長(cháng)起來(lái)
② 新生生物膜的凈化功能較強。
生物膜法的運行原則
①減緩生物膜的老化進(jìn)程
② 控制厭氧膜的厚度
③加快好氧膜的更新
④ 盡量控制使生物膜不集中脫落。
1）對水量、水質(zhì)、水溫變動(dòng)適應性強；（2）處理效果好并具良好硝化功能；（3）污泥量?。s為活性污泥法的3/4）且易于固液分離；（4）動(dòng)力費用省。
生物膜法又稱(chēng)固定膜法基本特征在污水處理構筑物內設置微生物生長(cháng)聚集的載體（一般稱(chēng)填料），在充氧的條件下，微生物在填料表面聚附著(zhù)形成生物膜，經(jīng)過(guò)充氧(充氧裝置由水處理曝氣風(fēng)機及曝氣器組成)的污水以一定的流速流過(guò)填料時(shí)，生物膜中的微生物吸收分解水中的有機物，使污水得到凈化，同時(shí)微生物也得到增殖，生物膜隨之增厚。當生物膜增長(cháng)到一定厚度時(shí)，向生物膜內部擴散的氧受到限制，其表面仍是好氧狀態(tài)，而內層則會(huì )呈缺氧甚至厭氧狀態(tài)，并最終導致生物膜的脫落。隨后，填料表面還會(huì )繼續生長(cháng)新的生物膜，周而復始，使生物膜法污水得到凈化。
微生物在填料表面聚附著(zhù)形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一層薄薄的水層，水層中的有機物已經(jīng)被生物膜氧化分解，故水層中的有機物濃度濃度比進(jìn)水要低得多，當廢水從生物膜表面流過(guò)時(shí)，有機物就會(huì )從運動(dòng)著(zhù)的廢水中轉移到附著(zhù)在生物膜表面的水層中去，并進(jìn)一步被生物膜所吸附，同時(shí)，空氣中的氧也經(jīng)過(guò)廢水而進(jìn)入生物膜水層并向內部轉移。生物膜上的微生物在有溶解氧的條件下對有機物進(jìn)行分解和機體本身進(jìn)行新陳代謝，因此產(chǎn)生的二氧化碳等無(wú)機物又沿著(zhù)相反的方向，即從生物膜經(jīng)過(guò)附著(zhù)水層轉移到流動(dòng)的廢水中或空氣中去。這樣一來(lái)，出水的有機物含量減少，廢水得到了凈化。
主要形式按生物膜與廢水的接觸方式分為：
填充式和浸漬式兩種
填充式包括生物濾池和生物轉盤(pán)
浸漬式包括接觸氧化法和生物流化床
