生物膜法的基本原理
生物膜法的基本原理是什么
生物膜法的基本原理是什么?生物膜法和活性污泥法一样，都是利用微生物来去除废水中有机物的方法，为生物膜提供附着生长固定表面的材料称为填料，是影响生物膜法的发展和性能的重要因素。
生物膜法的基本原理1.生物膜的形成及特点生物膜法是通过附着在载体或介质表面上的细菌等微生物生长繁殖，形成膜状活性生物污泥生物膜，利用生物膜降解污水中的有机物的生物处理方法。
生物膜中的微生物以污水中的有机污染物为营养物质，在新陈代谢过程中将有机物降解，同时微生物自身也得到增殖。
随着微生物的不断繁殖增长，以及废水中悬浮物和微生物的不断沉积，使生物膜的厚度不断增加，其结果是使生物膜的结构发生变化。
在生物处理过程中，生物膜总是在不断地生长、更新和脱落的，造成生物膜不断脱落的原因有：水力冲刷、由于膜增厚造成重的增大、原生动物的松动、厌氧层和介质的粘结力较弱等。
生物膜法适用于中小规模污水生物处理，污水处理系统可以独立建立，也可以与其他污水处理工艺组合应用。
污水进行生物膜法处理前，宜经沉淀处理，当进水水质或水量波动大时，应设置调节池。
生物膜的结构及其净化废水的机理生物膜是蓬松的絮状结构，微孔多，表面积大，具有很强的吸附能力。
生物膜微生物以吸附和沉积于膜上的有机物为营养物质，将一部分物质转化为细胞物质，进行繁殖生长，成为生物膜中新的活性物质，另一部分物质转化为排泄物，在转化过程中放出能量，供应微生物生长的需要。
增殖的生物膜脱落后进入废水，在二次沉淀池中被截留下来，成为污泥。
如果有机物负荷比较高，生物膜对吸附的有机物来不及氧化分解时，能形成不稳定的污泥，这类污泥需要进行再处理。
由于生物膜法中的微生物以附着的状态存在，所以泥龄长，使生物膜中既有世代时间短、比增长速率大的微生物，双有世代时间长、比增长速率小的微生物，这使生物膜法中参与代谢的微生物种类多于活性污泥法。
生物膜法的主要特征与活性污泥法相比，生物膜法具有以下特征：⑴生物相特征：①参与净化反应微生物多样化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⑵工艺特征①抗冲击负荷能力强②污泥沉降性能良好，宜于固液分离③能够处理低浓度的废水④运行简单、节能，易于维护管理，动力费用低⑤产生的污泥量少⑥在低水温条件下，也能保持一定的净化功能⑦具有较好的硝化与脱氮功能。
生物膜法的原理
生物膜法的原理
生物膜法是一种利用微生物膜对水进行处理的生物技术方法。
它利用微生物的代谢活动和生长来去除水中的有机物、氮、磷等污
染物，是一种环保、高效的水处理技术。
生物膜法的原理主要包括
微生物的生长代谢、生物膜的形成和微生物与底物之间的相互作用。
首先，微生物的生长代谢是生物膜法能够有效去除水中污染物
的基础。
微生物在水中生长繁殖，通过代谢活动将有机物、氮、磷
等污染物转化为无害的物质，从而起到净化水质的作用。
微生物的
代谢活动需要适宜的温度、pH、氧气等条件，因此在生物膜法中需
要对水体进行适当的调控，以提供良好的生长环境。
其次，生物膜的形成是生物膜法能够高效去除污染物的关键。
微生物在水中通过自身的黏附能力和分泌物质的作用，形成生物膜。
这种生物膜能够有效地吸附和富集水中的有机物和微粒，为微生物
的代谢活动提供了良好的环境。
同时，生物膜还能够阻隔水中的有
害物质，起到过滤和隔离的作用，确保水质得到有效净化。
最后，微生物与底物之间的相互作用是生物膜法能够去除污染
物的重要环节。
微生物通过酶的作用将水中的有机物、氮、磷等底
物降解分解，释放出能量和新的生物体。
这种相互作用不仅能够去除水中的污染物，还能够促进微生物的生长繁殖，增加生物膜的活性和稳定性。
综上所述，生物膜法利用微生物的生长代谢、生物膜的形成和微生物与底物之间的相互作用，去除水中的有机物、氮、磷等污染物，是一种环保、高效的水处理技术。
通过合理调控水体环境、优化生物膜结构和提高微生物活性，可以进一步提高生物膜法的净化效果，为水质治理和环境保护提供更多有效手段。
第十四章 生物膜法
2．处理水回流 高负荷生物滤池运行中，多用处理水回流，其优点：（1）
增大水力负荷，促进生物膜的脱落，防止滤池堵塞；（2） 稀释进水，降低有机负荷，防止浓度冲击； （3）可向生物滤池连续接种，促进生物膜生长； （4）增加进水的溶解氧，减少臭味； （5）防止滤池孳生蚊蝇。 一般认为在下述三种情况下应考虑出水回流： （1）进水有机物浓度较高； （2）水量很小，无法维持水力负荷在最小经验值以上时； （3）废水中某种污染物在高浓度时可能抑制微生物生长。
四、生物滤池系统的设计计算
1. 滤池类型和流程的选择 目前，大多采用高负荷生物滤池。当废水含悬浮物较多，
采用碎石滤料时，为防止滤池堵塞，通常设置初次沉淀池。塔 式生物滤池一般是单级的，可以考虑多层进水。回流式生物滤 池有单级的，也有采用二级滤池串联流程的。 2．生物滤池的设计计算
生物滤池的设计计算常用有机负荷和水力负荷法。设计负荷 一般通过试验确定。通过较长时间的连续运行试验，可以确定 合适的设计负荷。当没有条件进行试验时，也可以参考国内外 已有的生产经验，选定设计参数。但必须注意废水性质、气候 条件、滤池深度、滤料性质等不得相差太远。
生物转盘在实际应用上有各种构造型式，最常见是多级转盘串联，以延长处 理时间、提高处理效果。但级数一般不超过四级，级数过多，处理效率提高不 大。根据圆盘数量及平面位置，可以采用单轴多级或多轴多级形式。
生物转盘的盘片直径一般为1～3m，最大的达到4.0m。过大时可能导致转盘 边缘的剪切力过大。盘片间距（净距）一般为20～30mm，原水浓度高时，应 取上限，以免生物膜堵塞。盘片厚度一般为1～5mm，视盘材而定。转盘转速 通常为0.8～3.0r/min，边缘线速度为10～20m/min为宜。
3．旋转布水器计算
介绍生物膜法基本原理
介绍生物膜法基本原理
生物膜法是一种利用微生物膜去除废水中有机物的方法。
其基本原理是利用自然界中存在的微生物群落，通过将废水与微生物接触，使微生物附着在固体或半固体载体上形成生物膜。
这些微生物通过代谢作用，将有机物分解为无机物或较简单的有机物，从而实现废水的净化。
生物膜法的基本过程包括生物附着、有机物降解和生物膜的定期清洗。
在废水处理过程中，废水被引入生物膜反应器中，通过通气、搅拌等措施促进微生物与废水的接触。
微生物依靠附着在载体上的生物膜，通过吸附、吸附解吸、生物化学反应等方式将废水中的有机物转化为无机物或较简单的有机物。
生物膜法的优点包括处理效果稳定，对有机物的适应性广泛，能够处理高浓度的有机废水，并且具有较低的能耗和操作成本。
此外，生物膜法还能够处理一些难降解的有机物，如苯、酚等。
然而，生物膜法也存在一些局限性，如对废水中的重金属、高盐浓度等有一定的适应性限制。
此外，生物膜的建立和维护也需要一定的技术和经验，并且生物膜的清洗与维护工作较为繁琐。
总的来说，生物膜法是一种有效的废水处理方法，具有广泛的应用前景。
随着对废水处理技术的不断研究和改进，生物膜法在环境保护和资源回收方面的作用将会越来越重要。
生物膜法资料
生物膜法生物膜法是一种利用生物膜中的微生物来处理废水的技术。
生物膜是一种生物学屏障，由微生物聚集在一起形成，形成一种薄膜状的结构。
在污水处理领域，生物膜法已经被广泛应用，其原理是通过生物膜中的微生物将有机废物和氮、磷等物质转化为无害的终产物。
生物膜法的基本原理生物膜法的基本原理是利用生物膜中的微生物附着在载体表面，通过对废水中的有机物和其他污染物进行降解和转化。
生物膜中的微生物通常包括细菌、真菌和原生生物等，它们通过代谢作用将有机物分解为无害的物质，并同化其中的营养物质用于生长繁殖。
生物膜法的应用领域生物膜法广泛应用于各种废水处理工艺中，包括污水处理厂、工业废水处理、生活污水处理以及农村污水治理等领域。
通过构建不同种类的生物膜反应器，可以针对不同类型的污水制定相应的处理措施，实现高效、节能、环保的废水处理效果。
生物膜法的优势相比传统的废水处理方法，生物膜法具有许多优势。
首先，生物膜法能够高效降解有机物，对COD和BOD等指标的去除效果显著。
其次，生物膜法具有稳定性强、抗冲击负荷能力强等特点。
此外，生物膜法操作简单、运行成本低，可以降低废水处理过程中的能耗和运营成本。
生物膜法的发展趋势随着环境保护和资源回收利用的要求不断提高，生物膜法在废水处理领域的应用前景十分广阔。
未来，生物膜法将继续发展壮大，技术不断创新，应用范围逐步扩大。
同时，生物膜法与其他污水处理技术相结合，形成多元化、综合化的废水处理系统，实现更加高效、环保的废水处理效果。
综上所述，生物膜法作为一种先进的废水处理技术，具有显著的优势和广阔的应用前景。
通过不断研究和创新，生物膜法将更好地满足社会对环保和可持续发展的需求，为改善水环境质量发挥重要作用。
生物膜法基本原理
（一） 概述
2、生物膜的主要特点
（1）适应冲击负荷变化的能力强； （2）反应器内微生物的浓度高； （3）无污泥回流系统，剩余污泥产量低； （4）同时存在硝化和反硝化，氨氮去除效率高； （5）操作管理简单，运行费用低；
（二） 生物膜法的类型
（3）塔式生物滤池
B. 塔式生物膜的特点：
高负荷率：塔式生物滤池水力负荷可达80～ 200m3/(m2·d)，，为一般高负荷生物滤池的2~10倍，生 物膜生长速度快，活性较高。
微生物分层现象：在各层生长着种属各异、但适应该层特 征的污水，有助于微生物的生长和污染物质的去除。耐 冲击能力强，因此常用于高浓度工业废水二级生物处理 的第一级处理。塔式生物滤池适宜于小规模污水处理， 一般不超过10000m3/d。
常见的生物膜法包括生物滤池、生物转盘、接触氧化等。
（二） 生物膜法的类型
2、生物滤池
（1）普通生物滤池 （2）高负荷生物滤池 （3）塔式生物滤池 （4）曝气生物滤池
（二） 生物膜法的类型
（1）普通生物滤池（滴滤池）
A. 池体 平面上呈现方形或矩形，池壁用砖石筑造，一 般高出填料表面0.5~0.9m。
B.填料
多采用空心的拳状填料，如碎石、卵石、炉渣、 焦炭等，一般分工作层和承托层两层填充， 总厚度约为1.5~2.0m。工作层厚1.3~1.8m， 粒径介于25~40mm，承托层厚0.2m，填料 介于70~100mm。
C.布水
采用固定喷嘴布水系统，由投配池，布水管道 和喷嘴等几部分组成。运行方便，但水头较 大，喷水周期短5~8min。
生物膜法的应用原理
生物膜法的应用原理什么是生物膜法？生物膜法是一种利用生物膜进行水处理或废水处理的技术。
生物膜是由微生物和其代谢产物组成的一种薄膜状物质，可以附着在固体表面或浮游颗粒上。
生物膜法通过利用微生物代谢能力降解有机物、去除污染物等方式，实现对水体的净化和改善。
生物膜法的原理是什么？生物膜法的应用基于以下原理：1.微生物附着原理：生物膜的形成是通过微生物附着在固体表面或浮游颗粒上，形成一层膜状结构。
微生物在污水中寻找有机物作为营养源，并在固体表面附着生长。
这样的微生物附着过程是通过生物胶合物、电荷吸附等力量实现的。
2.生物降解原理：生物膜中的微生物具有分解有机物的能力。
当有机物进入生物膜时，微生物通过代谢作用将有机物降解为无机物，如二氧化碳和水。
这个过程被称为生物降解，可以有效减少水体中的有机污染物。
3.微生物共生原理：生物膜中的微生物相互作用，形成一种共生关系。
不同微生物根据它们在降解物质中所扮演的角色，彼此之间通过共生关系相互依赖、相互支持，从而协同完成有机物的降解过程。
生物膜法的应用领域生物膜法在水处理和废水处理中有广泛的应用。
以下是一些主要的应用领域：•生物滤池：生物滤池是一种常见的生物膜法应用，通过将水通过填料床层，利用生物膜的生物降解能力去除水中的有机物和悬浮物。
生物滤池适用于处理生活污水、工业废水和雨水等。
•生物反应器：生物反应器是一种特殊设计的设备，可以提供稳定的环境和适宜的氧气供应。
生物反应器在废水处理过程中被广泛使用，特别是对于高浓度有机物的处理效果更好。
•生物膜反应器：生物膜反应器结合了生物膜法和生物反应器的特点，利用生物膜附着在固定载体上进行有机物降解。
这种反应器可以提高微生物的附着率和降解效率，同时减少系统操作复杂性。
•生物滤池去除氮和磷：除了降解有机物，生物膜法还可以应用于去除水中的氮和磷等营养物质。
通过合适的生物膜设计和运营，可以实现对水体中营养物质的有效去除，从而减少水体富营养化导致的问题。
生物膜法的原理
生物膜法的原理
生物膜法是一种利用微生物膜去除水中有机物和微生物的方法。
其原理是通过微生物在水中形成生物膜，利用微生物的新陈代谢和降解能力，将有机物降解为无害的物质，从而达到净化水质的目的。
生物膜法的原理主要包括以下几个方面：
1. 微生物附着和生长，水中存在着大量的微生物，它们能够在适宜的环境条件下附着在固体表面形成生物膜。
生物膜中的微生物通过吸附、离子交换等方式将有机物质固定在膜表面，从而起到了过滤和吸附的作用。
2. 微生物的代谢作用，生物膜中的微生物通过新陈代谢作用，将有机物质降解为无机物质和能量。
微生物在降解有机物的过程中，会释放出一些酶和代谢产物，这些物质能够进一步促进有机物的降解，加速生物膜的净化作用。
3. 生物膜的稳定性，生物膜具有一定的稳定性，能够在一定条件下长期存在并发挥作用。
在水处理过程中，通过控制水质、温度、氧气供应等条件，可以维持生物膜的稳定性，保证其持续发挥净化作用。
生物膜法的原理是一种高效、环保的水处理方法。
相比传统的化学方法，生物膜法具有能耗低、无二次污染、操作简便等优点。
在实际应用中，生物膜法已经被广泛应用于城市污水处理、工业废水处理、饮用水净化等领域。
总的来说，生物膜法的原理是通过微生物膜的形成和微生物的代谢作用，将水中的有机物质降解为无害物质，达到净化水质的目的。
这种方法不仅能够有效去除水中的有机污染物，而且具有成本低、效率高、环保等优点，是一种具有广阔应用前景的水处理技术。
生物膜法基本原理
生物膜法基本原理
（二） 生物膜法的类型
2、生物滤池
（1）普通生物滤池 （2）高负荷生物滤池 （3）塔式生物滤池 （4）曝气生物滤池
生物膜法基本原理
（二） 生物膜法的类型
（1）普通生物滤池（滴滤池）
A. 池体 平面上呈现方形或矩形，池壁用砖石筑造，一 般高出填料表面0.5~0.9m。
生物膜法基本原理
（一） 概述
3、生物膜法的影响因素
（1）温度：10~35℃。
（2）pH：6.5~8.5，避免pH值的突然变化。
（3）水力负荷：水力负荷愈小，污水与生物膜接触时间 愈长，处理效果愈好。
（4）溶解氧：一般应维持在4mg/L左右。
（5）填料类型：影响填料载膜性质的因素有表面及大小、 表面亲水性、表面电荷、表面粗糙度、载体的密度、孔 隙率、强度等等。
B.填料
多采用空心的拳状填料，如碎石、卵石、炉渣、 焦炭等，一般分工作层和承托层两层填充， 总厚度约为1.5~2.0m。工作层厚1.3~1.8m， 粒径介于25~40mm，承托层厚0.2m，填料 介于70~100mm。
C.布水
采用固定喷嘴布水系统，由投配池，布水管道 和喷嘴等几部分组成。运行方便，但水头较 大，喷水周期短5~8min。
塔身：分层建筑，在分层处设置格栅，每层高度不超过2.5m，每层都 应设检修口以便更换填料，并设置测量口和观察孔。
填料：塔式生物滤池宜于采用轻质填料，在我国使用比较多的是环氧树 脂固化的玻璃布蜂窝填料。这种填料比表面积大，结构均匀，有利 于空气流通和污水的均匀分布，不易堵塞。
布水和通风：大中型滤塔多采用电机驱动的旋转布水器，也可以用水流 的反作用驱动，小型的多采用固定喷嘴布水系统，也可采用多孔管 和溅水筛板布水；塔底有高度为0.4～0.6m的空间进行通风。膜法的类型
生物膜法的基本原理
生物膜法的基本原理1、生物膜在载体上的生长过程：当有机污水或由活性污泥悬浮液培养而成的接种液流过载体时，水中的悬浮物及微生物被吸附于固相表面上，其中的微生物利用有机底物而生长繁殖，逐渐在载体表面形成一层粘液状的生物膜。
这层生物膜具有生物化学活性，有进一步吸附、分解污水中呈悬浮、胶体和溶解状态的污染物。
2、生物膜的降解机理(1)物质的传递1）空气中的氧溶解于流动水层中，通过附着水层传递给生物膜；2）有机污染物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜；3）微生物的代谢产物如H2O等则通过附着水层进入流动水层，并随其排走；4）CO2及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。
(2)膜的生长与脱落1）生物膜降解有机物的过程，也是膜生长的过程；2）好氧层与厌氧层的平衡稳定关系；3）厌氧层加厚，生物膜老化、脱落。
二、生物膜的主要特征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、节能三、生物滤池1、生物滤池法的特征：生物滤池法是在砂滤池的基础上发展起来的一种生物膜处理方法，它利用滤料表面形成的一层生物膜来净化污水。
在滤池内，污水由于重力作用自上而下地连续流经滤料，滤料表面的微生物借助酶的作用，使被吸附和吸收的有机物在氧气的参与下进行氧化分解，同时微生物又以有机物为营养进行自身繁殖。
老化的微生物附着力差，在污水冲刷会不断脱落，脱落后随水流出滤池，同时新的生物膜不断生长，因而处理可连续进行。
2、典型构造生物滤池主要由池壁、池底、滤料、布水器等部分组成。
滤料：组成滤层的过滤材料。
常以花岗石、安山岩、闪绿岩等较硬的岩石以及无烟煤等材料制成。
布水器：将污水散布于滤层表面的装置，使用较多的是旋转式布水器，其次是固定喷嘴式布水器。
生物膜法去除重金属的原理
生物膜法去除重金属的原理
生物膜法是利用微生物在自然条件下形成的生物膜（即一层由微生物、多种细胞外聚合物和营养物组成的粘液层）来吸附和降解废水中的重金属离子的一种方法。
生物膜法的原理是微生物在生物膜中代谢过程中释放出一些有机物质，同时通过细胞外多糖的吸附作用，能够吸附废水中的重金属离子。
微生物富集和生长过程中，生物膜不断增厚，附着在生物膜上的重金属离子也随着富集。
当生物膜达到一定厚度时，重金属离子富集的程度就减弱，导致重金属离子的污染程度降低。
生物膜法除了吸附作用外，微生物还能通过代谢途径降解废水中的有机物质及化学物质，从而进一步降低有害物质的浓度。
生物膜法的处理效率与废水中有机物质的含量、微生物质量和生物膜厚度有关，通常情况下，反应时间较长，但是处理效果比较稳定且经济可行。
生物膜法的基本原理是什么
生物膜法的基本原理是什么?
生物膜法是利用附着生长于固体表面的生物膜的吸附和氧化作用，去除污水中溶解性或胶体有机物。
所谓生物膜是一种由生物群体组成的黏状物，具有纤维状缠绕结构和很强的吸附性能。
在生物膜的表面和内部生长繁殖着大量的细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物。
在有氧的条件下，当污水与生物膜接触时，形成有机物-细菌-原生动物-后生动物的食物链。
生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，同时微生物本身也得
到增殖，生物膜随之增厚。
当生物膜增长到一定厚度时，向生物膜内部扩散氧的能力受到限制，生物膜内部则因缺氧而呈厌氧状态。
生物膜自内向外分为厌氧层、好氧层、附着水层和流动水层。
生物膜首先吸附附着水层中的有机物，由好氧层的好氧菌将其分解，然后再进入厌氧层进行厌氧分解。
随着厌氧代谢产物的增多，导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏，气态产物的不断逸出，减弱了生物膜在填料表面上的附着能力，成为老化生物膜，流动水层则将老化的生物膜冲刷掉。
随着老化生物膜的脱落，新的生物膜又会生长起来，如此周而复始以达到净化污水的目的。
生物膜法的原理
生物膜法的原理
生物膜法是一种利用微生物膜来净化水质的技术，其原理主要是利用微生物膜的附着、吸附、吸收、分解和氧化能力，将水中的有机物、无机物和微生物等有害物质转化为无害物质，从而达到净化水质的目的。
首先，生物膜法利用微生物膜的附着能力。
微生物在水中生长繁殖时，会在固体表面形成一层薄膜，这种薄膜就是生物膜。
生物膜中的微生物通过吸附和附着，可以将水中的悬浮物、有机物和无机物等污染物质吸附在膜表面，从而起到初步过滤和净化水质的作用。
其次，生物膜法利用微生物膜的吸附和吸收能力。
微生物膜中的微生物通过代谢作用，可以将水中的有机物、无机物和微生物等有害物质吸收到细胞内部，然后进行分解和降解，将有害物质转化为无害物质，起到净化水质的作用。
另外，生物膜法还利用微生物膜的分解和氧化能力。
微生物膜中的微生物通过新陈代谢作用，可以将水中的有机物和无机物分解为二氧化碳、水和无机盐等无害物质，同时释放出能量和氧气。
这样不仅可以净化水质，还可以增加水中的溶解氧含量，改善水体环境。
总的来说，生物膜法是一种利用微生物膜的附着、吸附、吸收、分解和氧化能力，通过微生物的生物作用，将水中的有害物质转化为无害物质，达到净化水质的目的。
这种技术不仅具有高效、环保、低成本等优点，而且适用范围广，可以应用于城市污水处理、工业废水处理、生活污水处理等领域，对改善水环境质量具有重要意义。
生物膜法的原理虽然复杂，但是通过科学的研究和技术的改进，相信将会在未来得到更广泛的应用和推广。
生物膜法基本原理
冲洗时间/min
3~8 2~4 100 2~8 4~15 4~7
20~80 20~80 12h，3d 30~40
（二） 生物膜法的类型
3、生物转盘
（1）组成和构造
转盘载 厌 好 体 液氧 氧膜膜 膜
生物转盘有盘片、转轴和驱动装置 以及接触反应槽三部分组成。
盘片：具有轻质高强、耐腐蚀、耐老化、易于挂膜、不变形，比表面 及大等性质，盘片为圆型、正多角型。直径为2.0~3.6m之间，盘 片间距30mm。35%侵没于水中。
（二） 生物膜法的类型
（3）塔式生物滤池
B. 塔式生物膜的特点：
高负荷率：塔式生物滤池水力负荷可达80～ 200m3/(m2·d)，，为一般高负荷生物滤池的2~10倍，生 物膜生长速度快，活性较高。
微生物分层现象：在各层生长着种属各异、但适应该层特 征的污水，有助于微生物的生长和污染物质的去除。耐 冲击能力强，因此常用于高浓度工业废水二级生物处理 的第一级处理。塔式生物滤池适宜于小规模污水处理， 一般不超过10000m3/d。
（一） 概述
3、生物膜法的影响因素
（6）生物膜量及活性： （7）有毒物质：重金属离子、酚、氰等。 （8）营养物质：BOD5:N:P=100:5:1;微量元素。
（二） 生物膜法的类型
1、生物膜法的分类
生物膜法的工艺类型很多，根据生物膜法的反应器附着状 态，生物膜反应器可以划分为固定床和流动床两大类。
B.填料
多采用空心的拳状填料，如碎石、卵石、炉渣、 焦炭等，一般分工作层和承托层两层填充， 总厚度约为1.5~2.0m。工作层厚1.3~1.8m， 粒径介于25~40mm，承托层厚0.2m，填料 介于70~100mm。
C.布水
采用固定喷嘴布水系统，由投配池，布水管道 和喷嘴等几部分组成。运行方便，但水头较 大，喷水周期短5~8min。
生物膜法的原理
生物膜法的原理
生物膜法是一种利用微生物和生物膜进行水处理的方法。
其原理主要包括微生物附着、生物膜形成和生物膜活性。
首先，生物膜法通过将含有污染物的水流经过生物膜固定介质，使微生物能够附着在介质表面。
微生物的附着是通过它们的附着器官，如菌丝、糖基胞、蛋白质或多糖分泌物等来实现的。
其次，由于微生物的附着，随着时间的推移，微生物会在介质表面形成一层有机物和胞外聚合物组成的生物膜。
生物膜的形成使得微生物能够形成一个稳定的生态系统，在其中进行基础代谢和吸附降解污染物的过程。
最后，生物膜内的微生物会释放出酶、酸和其他代谢产物，这些物质能够降解水中的有机和无机污染物。
此外，生物膜内的微生物还可以利用污染物作为其生长和营养的来源，从而达到去除污染物的效果。
总之，生物膜法利用微生物的附着和生物膜形成的特性，通过微生物的代谢活性，对水中的污染物进行降解和去除。
这种方法具有效果好、运行稳定、操作简单等优点，因此在水处理中得到了广泛应用。
生物膜法处理污水的基本原理
生物膜法处理污水的基本原理生物膜法是一种高效处理污水的方法，它通过在生物膜上固定微生物来降解有机物和氮、磷等污染物，实现水的净化。
其基本原理包括生物附着、生物降解和脱附等几个过程。
生物膜法的基本原理如下：1.生物附着：在生物膜法中，废水中的微生物通过重力沉降或悬浮而进入生物膜，随后附着在膜表面。
膜表面具有丰富的微观和宏观的孔隙结构，为微生物提供良好的附着环境。
2.生物降解：生物膜中的附着微生物通过吸附、降解和转化等生物过程，将废水中的有机物、氮、磷等污染物分解为二氧化碳、水和无机盐等无害物质。
降解的过程主要依赖于附着微生物种类和数量的多样性以及微生物与废水中有机物的接触时间和接触面积。
3.脱附：生物膜中的微生物在代谢或繁殖过程中会产生代谢产物或新生物物质，导致生物膜厚度增加。
过厚的生物膜会降低废水的通量和处理效率，因此需要进行脱附操作。
脱附操作可以通过物理和化学方法实现，例如高浓度的气体喷射、机械刮擦或化学清洗等。
生物膜法的工艺流程如下：1.进水：废水经过前处理后，进入生物膜反应器。
前处理可以包括初沉池、格栅过滤和沉淀等，目的是除去废水中的大颗粒物和悬浮物质。
2.微生物固定化：废水进入生物膜反应器后，通过曝气和搅拌等工艺，使废水中的微生物附着在膜表面形成生物膜。
生物膜的形成需要一定的时间，一般为几天到几周。
3.生物降解：附着在膜表面的微生物通过呼吸作用分解废水中的有机物和氮、磷等污染物，产生二氧化碳、水和无害物质。
4.出水：经过生物降解后的废水通过膜表面的微孔进入废水集水管道，形成净水。
生物膜法的特点如下：1.处理效率高：生物膜法具有较大的生物附着面积和高降解效率，可以有效降解污水中的有机物和氮、磷等污染物。
2.占地面积小：相比传统活性污泥法，生物膜法的处理设备体积更小，占地面积更少。
3.操作简单：生物膜法的操作相对简单，不需要频繁的混合和曝气操作，减少了设备维护和操作的难度。
4.可抗冲击负荷：生物膜法对冲击负荷的抗性较强，处理高浓度的有机物和氮、磷等污染物时有较好的稳定性。
生物膜法工艺
生物膜法工艺
生物膜法工艺是目前化学工业中最常用的一种工艺，它大大提高了我们能及时
获得所需物质的精确度，并且可以避免污染。
生物膜法工艺的基本原理是用生物膜的厚度来限制物质的迁移，从而达到控制
该物质的分布及处理过程。
这种工艺有很多优点，包括低温控制、高度通量和低压工作，使用生物膜可以有效地拦截外部体，并去除硫化物和有机污染物对最终产品的污染。
生物膜法工艺的主要流程就是通过筛分封存，在纯化和精制过程中，使用生物
膜来进行过滤从而将混合物中的蛋白质筛选出来；在凝固硫化物（SDS）因子的研
究中，采用生物膜的工艺，可以实现物质的良好控制和萃取。
此外，该工艺还有助于对微生物产物进行幼化，从而大大提高生物物质的结构稳定性，有效改善其形态，保证其安全性和生物效益。
此外，还可以用来提取有机物质，例如废水中的有机污染物，以及药物产品中的活性物质等，从而大大提高生物物质的有效性。
生物膜法工艺是目前工业企业必不可少的一种工艺，它在提高产品精确度，节
约能源，去除污染物的利用价值方面起到了不可替代的作用，受到人们的一致认可。
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第一节生物膜法的基本原理生物膜法又称固定膜法，是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术；是土壤自净过程的人工化和强化；与活性污泥法一样，生物膜法主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物，同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力；主要的生物膜法有：① 生物滤池：其中又可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等；② 生物转盘；③ 生物接触氧化法；④ 好氧生物流化床等。
一、生物膜的结构1、生物膜的形成生物膜的形成必须具有以下几个前提条件：① 起支撑作用、供微生物附着生长的载体物质：在生物滤池中称为滤料；在接触氧化工艺中成为填料；在好氧生物流化床中成为载体；② 供微生物生长所需的营养物质，即废水中的有机物、N、P以及其它营养物质；③ 作为接种的微生物。
(1) 生物膜的形成：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。
(2) 生物膜的成熟：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。
生物膜从开始形成到成熟，一般需要30天左右(城市污水，20°C)2、生物膜的结构生物膜的基本结构如图1所示。
图1 生物膜结构示意图(1) 生物膜的性质：① 高度亲水，存在着附着水层；② 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。
(2) 生物膜降解有机物的过程：3、生物膜的更新与脱落(1) 厌氧膜的出现：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。
(2) 厌氧膜的加厚：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。
(3) 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。
(4) 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。
二、生物膜处理工艺的特点1、微生物方面的特征(1) 微生物种类多样化：① 相对安静稳定环境；② SRT相对较长；③ 丝状菌也可以大量生长，无污泥膨胀之虞；④ 线虫类、轮虫类等微型动物出现的频率较高；⑤ 藻类、甚至昆虫类也会出现；⑥ 生物膜上的生物：类型广泛、种属繁多、食物链长且复杂。
表1 生物膜和活性污泥中出现的微生物在类型、种属和数量的比较微生物种类活性污泥生物膜法微生物种类活性污泥法生物膜法细菌 ++++ ++++ 轮虫 + +++真菌 ++ +++ 线虫 + ++藻类 - ++ 寡毛虫 - ++鞭毛虫 ++ +++ 其它后生动物 - +肉足虫 ++ +++ 昆虫类 - ++纤毛虫 ++++ ++++(2) 生物膜上微生物的食物链较长：① 动物性营养者所占比例较大，微型动物的存活率较高；② 食物链长；③污泥产量少于活性污泥系统(仅为1/4左右)。
(3) 能够存活世代时间较长的微生物¾¾有利于硝化作用的进行。
2、在处理工艺方面的特征(1) 对水质、水量变动又较强的适应性；(2) 剩余污泥的沉降性能良好，易于固液分离；(3) 能够处理低浓度污水；(4) 易于维护运行，运行费用少。
第二节生物滤池工艺一、生物滤池的基本原理生物滤池是在污水灌溉的实践基础上发展起来的人工生物处理法；首先于1893年在英国试验成功，从1900年开始应用于废水处理中；主要有以下几种形式：普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池、活性生物滤池等。
1、基本结构图2 生物滤池示意图2、工艺流程图3 生物滤池的基本流程与活性污泥工艺的流程不同的是，在生物滤池中常采用出水回流，而基本不会采用污泥回流，因此从二沉池排出的污泥全部作为剩余污泥进入污泥处理流程进行进一步的处理。
3、生物滤池的工作原理：含有污染物的废水从上而下从长有丰富生物膜的滤料的空隙间流过，与生物膜中的微生物充分接触，其中的有机污染物被微生物吸附并进一步降解，使得废水得以净化；主要的净化功能是依靠滤料表面的生物膜对废水中有机物的吸附氧化作用。
二、生物滤池的构造与组成生物滤池一般主要由滤床(池体与滤料)、布水装置和排水系统等三部分组成，下面将分别予以说明。
1、池体在20世纪30、40年代以前，生物滤池的池体多为方形或矩形；在出现了旋转布水器之后，则大多数的生物滤池均采用圆形池体，主要是便于运行；高负荷生物滤池通常是圆形；池壁可有孔洞或不带孔洞的两种：有孔洞的池壁有利于滤料的内部通风，但在冬季易受低气温的影响；一般要求池壁高于滤料0.5m；在寒冷地区，有时需要考虑防冻、采暖、或防蝇等措施。
2、滤料生物滤池中的滤料是生物膜赖以生长的载体，其主要特性有：① 大的表面积，有利于微生物的附着；② 能使废水以液膜状均匀分布于其表面；③ 有足够大的孔隙率，使脱落的生物膜能随水流到池底，同时保证良好的通风；④ 适合于生物膜的形成与粘附，且应该既不被微生物分解，又不抑制微生物的生长；⑤ 有较好的机械强度，不易变形和破碎。
(1) 普通生物滤池的滤料：① 一般为实心拳状滤料，如碎石、卵石、炉渣等；② 工作层的滤料的粒径为25~40mm，承托层滤料的粒径为70~100mm；③ 同一层滤料要尽量均匀，以提高孔隙率；④ 滤料的粒径愈小，比表面积就愈大，处理能力可以提高；但粒径过小，孔隙率降低，则滤料层易被生物膜堵塞；⑤ 一般当滤料的孔隙率在45%左右时，滤料的比表面积约为65~100m2/m3。
(2) 高负荷生物滤池的滤料：① 滤料粒径较大，一般为40~100mm，其中工作层滤料的粒径为40~70mm，承托层则为70~100mm，孔隙率较高，可以防止堵塞和提高通风能力；② 滤料常采用卵石、石英砂、花岗岩等，一般以表面光滑的卵石为好；③ 目前常采用塑料滤料：多用聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等制成；形状有波纹板式、斜管式和蜂窝式等，其特点有：质量轻、强度高、耐腐蚀、比表面积和孔隙率都较大。
主要缺点：造价较高，初期投资较大。
表3 两种塑料滤料的性能型式孔径(mm) 比表面积(m2/m3) 孔隙率(%) 重量(kg/m3)立体波纹板 30´65 198 >90 7040´85 150 >93 6050´100 113 >96 50蜂窝式 19 201 >98 36~3825 153 »99 26~2832 122 »99 21~2336 98 >99 20~22(3) 塔式生物滤池的滤料：① 多采用质轻、比表面积大和孔隙率高的人工合成滤料；② 比表面积为100~220 m2/m3，孔隙率一般大于94%。
3、布水装置布水装置的目的是将废水均匀地喷洒在滤料上；主要有两种：固定式布水装置、旋转式布水装置；普通生物滤池多采用固定式布水装置；高负荷生物滤池和塔式生物滤池则常用旋转布水装置：图7 固定式布水装置图8 旋转布水器4、排水系统排水系统处于滤床的底部，其作用是收集、排出处理后的废水和保证良好的通风；一般由渗水顶板、集水沟和排水渠所组成；渗水顶板用于支撑滤料，其排水孔的总面积应不小于滤池表面积的20%；渗水顶板的下底与池底之间的净空高度一般应在0.6m以上，以利通风，一般在出水区的四周池壁均匀布置进风孔。
三、影响生物滤池功能的主要因素1、滤床的比表面积和孔隙率生物膜是生物膜法的主体；滤料表面积愈大，生物膜的表面积也愈大，生物膜的量就愈多，净化功能就愈强；孔隙率大，则滤床不易堵塞，通风效果好，可为生物膜的好氧代谢提供足够的氧；滤床的比表面积和孔隙率愈大，扩大了传质的界面，促进了水流的紊动，有利于提高净化功能。
2、滤床的高度滤床的不同高度，生物膜量、微生物种类、去除有机物的速度等方面都是不同的；滤床的上层，废水中的有机物浓度高，营养物质丰富，微生物繁殖速度快，生物膜量多且主要以细菌为主，有机污染物的去除速度高；随着滤床深度的增加，废水中的有机物量减少，生物膜量也减少，微生物从低级趋向高级，有机物去除速度降低；有机物的去除效果随滤床深度的增加而提高，但去除速率却随深度的增加而降低。
表4 滤床高度与处理效率之间的关系和滤床不同深度处的生物膜量离滤床表面的深度(m) 污染物去除率（%）生物膜量(kg/m3)丙烯晴异丙醇 SCN- COD(156mg/l) (35.4mg/l) (18.0mg/l) (955mg/l)2 82.6 31 6 60 3.05 99.2 60 10 66 1.18.5 99.3 70 24 73 0.812 99.4 91 46 79 0.73、有机负荷与水力负荷有机负荷-----kgBOD5/m3.d；水力负荷：① 水力表面负荷----m3/m2.d，或m/d；----滤速；② 水力容积负荷---- m3/m3.d在有机负荷较高时，生物膜的增长也会较快，可能会引起滤料堵塞，此时就需要调整水力负荷，当水力负荷增加时，可以提高水力冲刷力，维持生物膜的厚度，一般是通过出水回流来解决。
4、回流对于高负荷生物滤池与塔式生物滤池，常采用回流。
其优点：① 不论原废水的流量如何波动，滤池可得到连续投配的废水，因而其工作较稳定；② 可以冲刷去除老化生物膜，降低膜的厚度，并抑制滤池蝇的孳生；③ 均衡滤池负荷，提高滤池的效率；④ 可以稀释和降低有毒有害物质的浓度以及进水有机物浓度。
5、供氧生物滤池一般时通过自然通风来保证供氧的；影响生物滤池自然通风的主要因素有：① 池内温度与气温之差；② 滤池高度；③ 滤料孔隙率及风力等；④ 滤池堵塞也会影响通风。
四、生物滤池与活性污泥法的比较生物滤池早于活性污泥法；活性污泥法的发明之初是以生物滤池的替代工艺出现的；但生物滤池至今仍有大量应用。
表5 生物膜法与活性污泥法的比较项目生物膜法活性污泥法基建费低较低运行费低较高气候的影响较大较小技术控制较易控制要求较高灰蝇和臭味蝇多、味大无最后出水负荷低时,硝化程度较高,但悬浮物较高悬浮物较少,但硝化程度不高剩余污泥量少大泡沫问题很少较多五、生物滤池的设计计算生物滤池的设计内容主要包括滤床容积、布水系统、排水系统等三个部分。
1、普通生物滤池(1) 主要设计参数① 工作层填料的粒径为25~40mm，厚度为1.3~1.8m；承托层填料的粒径为70~100mm，厚度为0.2m。