生物膜法在污水处理中的有效应用

生物膜法在污水处理中的有效应用
摘要：在可持续发展战略成为基本国策后，我国一直在致力于改善环境质量，然而大量的城市污水如何处理是环境治理中的一大问题。

因此，改进、应用更高效的处理技术成为必要的工作。

活性污泥法效率不高，生物膜法则有较大优势，在提高污水处理效率的同时，也有效降低了成本，具有一定推广价值。

本文主要分析了生物膜法在污水处理中的有效应用。

关键词：生物膜法；污水处理；技术应用
中图分类号：X505文献标志码：A
引言
在使用前形成膜可以充分发挥生物膜的作用，使得这些微生物可以粘附到过滤材料上。

应该注意的是，将这些生物附着到过滤的材料上是重要的，这样可以形成生物膜以达到净化污水的初始目的。

在废水处理中使用生物膜技术时，重要的是要注意生物膜技术的大小与所用的过滤材料密切相关。

在这种情况下，需要不断更换过滤材料。

在日常工作中保持和维护过滤材料，更有效地发挥生物膜废水处理技术的作用。

1 生物膜法分类
1.1 生物滤池
包括初沉池、生物沉池以及二沉池，在使用这一技术过滤后，会有效改善水质，但使用这一方法需要较大土地面积，也会影响生态环境。

随着技术发展，有了新式的塔式生物滤池，可以减少对土地需求，有效节约成本，也减少了使用传统方法可能出现的堵塞问题。

1.2 移动床生物膜反应器
这一技术操作原理简单，将颗粒状的、本身密度与水密度十分相近的材料当做生物膜载体，所用的颗粒状物质溶解性强，可以吸收有机物形成生物泥，从而实现净化污水，优势在于微生物食物链很长、微生物浓度高。

由于所用的载体和水密度高度相似，所以传质速率高，可以有效降低能耗，所用载体和水之间的结合更好，能源损耗少，需要土地面积小，维护成本低。

1.3 生物接触氧化法
此方法具有最强的综合性能，不只有很强抗冲击力以及负载力，还有很大负荷体积。

这种生物膜有很快的更新速度，如果供给充足，可以提高自身活性并使污水处理能力获得同步提升。

在处理污水过程中会形成活性污泥附着于过滤材料表层，能够减少机械损耗，降低污水中污泥的数量。

不过此方法可能会出现生物膜堵塞的问题，在问题发生后会增加管理难度与维修费用。

1.4 生物流化床法
此方法合理地利用了气体与液态优势，根据微生物生长特点，这一技术可以分为输送液体、固定床、流化床。

其优势在于具有很强的抗打击能力、负荷体积大、成本低且在操作上比较简单。

在这一技术下建立的污水处理体系会产生具有很强活力的微生物，生物膜在固体颗粒摩擦下会越来越薄，最终均匀地分布在各角落。

由于其具有分散性、均匀性，所以如果在污水处理类型和处理条件相同的情况下，会使反应速率逐步增加，生物膜呼吸速率逐步增强。

这样微生物活性得以激活，无需太高的投资费用并且具有良好的污水处理效果。

2生物膜净化原理
生物膜是附着在载体表面上的高亲水性物质。

在连续流动的污水的情况下，
总是有一层水附着在外面。

生物膜是高度微生物的物质，在膜的一侧和内部具有
大量微生物和微型动物。

其中，细菌一般包括假单胞菌，产碱菌和放线菌，原生
动物和原生动物，多为蠕虫和其他蠕虫。

主要是线虫，只有在溶解氧很多时才会
出现。

生物膜工艺克服了活性污泥生产中污泥膨胀和污泥浮选的问题。

在许多情
况下，它不仅可以取代活性污泥工艺进行城市污水的二次生物处理，而且可以稳
定运行。

它具有很强的抗冲击性，更经济，节能，具有一定的硝化和反硝化功能，可以实现封闭操作，防止异味。

在生物膜加工中，生物膜由微生物，由它们产生
的一些物质和附着在微生物表面的物质组成。

它生长在惰性载体表面，具有稳定
的结构，并且具有高吸附性和可降解性。

因此，这种惰性载体也称为填料或过滤器。

生物膜去除污染物主要涉及通过吸附大颗粒来稳定大颗粒的复杂过程，包括
污染物在液相中的扩散，污染物在膜中的扩散，有机物质的氧化和分解以及微生物。

生物膜法的处理效果容易受到影响，因此有必要在工程实践中控制这些因素，以创造适合生物膜生产的环境，从而使生物膜处理过程达到令人满意的效果。

3生物膜工艺
生物膜法是一种与活性污泥法平行处理好氧生物废水的方法。

该过程是允许
含营养物的污水和接种的微生物在过滤材料的表面上流动。

一段时间后，微生物
附着在过滤材料的表面上以增殖和生长，形成薄的生物膜。

由此产生的生物膜产
生大量微生物，吸附和降解水中的有机污染物，其作用与活性污泥相同。

随着微
生物在过滤介质上生长和繁殖，生物膜的厚度增加，并且氧气不会完全渗透到深
生物膜中，形成厌氧状态并产生两种类型的厌氧和好氧反应。

有机物的降解主要
是好氧反应，好氧膜的厚度为2 mm。

随着厌氧代谢物的增加，厌氧膜与氧膜之
间的平衡被破坏，净化功能逐渐减弱。

同时，连续逸出的气体产物会削弱生物膜
与过滤材料之间的附着力，因此在老化过程中，新的生物膜将再次生长，净化功
能将变弱。

生物膜方法包括生物过滤器，双层板，生物接触氧化和生物流化床。

生物过
滤器是在土壤自洁原理的基础上发展起来的。

过滤器具有固定的过滤材料。

当污
水流动时，它与过滤材料接触，微生物在过滤材料的表面上形成生物膜。

污水净
化装置包括滤床，水位系统和用于微生物生长和保留的排水系统。

生物过滤器操
作简单，成本低，适用于小城镇和偏远地区。

4生物膜法在污水水处理中的应用
4.1 滴滤池应用
生物膜法在污水处理中最早是选用滴滤池形式，将滴滤池和活性污泥有效结
合利用。

污水在经过滴滤池后，可以和活性污泥处理取长补短共同发挥作用，比
单独使用滴滤池或活性污泥效果更好。

当前国内各地市政污水处理中，将滴滤池
和活性污泥结合应用是常见模式。

实践过程中也证实比传统活性污泥技术更有优势。

4.2 生物接触转盘应用
生物接触转盘先以沉淀池进行初级处理，将污水中存在的大量固态微粒状污
染物质清理；处理过后的污水会通过生物接触转盘，生物膜上存在的微生物会有
效吸附或者摄取有机污染物，起到净化水质的作用。

如我国某污水处理厂，采用
生物接触转盘法处理污水，采用了32台达到3m直径、填料折表面积可以达到1500m2的高效转盘，将之设在室内由钢筋混凝土制成的接触反应槽上以确保保
温效果。

将转盘转速保持2r/min，将接触氧化槽内部的溶解氧浓度保持2mg/L 以上，容积面积比控制在8L/m2，平均日处理污水达到了40000m3。

4.3 淹没式附着生长生物反应器应用
这一技术将生物载体淹没于流体中，可以起到统一生物氧化、对悬浮固体有效截留的作用。

从当前情况来看，淹没式附着生长生物反应器在城市公共污水处理、住宅区产生的生活污水处理以及加工厂废水净化中的应用较广，其能够实现脱氮去磷、硝化以及反硝化，并且所需的空间面积较小，造价较低、能耗较小，运行成本低。

结束语
微生物种类很多，而由微生物组成的生物食物链很长，具有不同功能的优势微生物群可根据情况在不同阶段运行。

所以如果能够将生物膜技术灵活的应用在加工技术方面就可以获得非常好的效果，不仅能让生物膜可以很好地适应水的变化，还能够在一定程度上控制低浓度污水处理，最终让生产过程只诞生少量剩余污泥产量。

生物膜工艺的缺点是过滤材料的成本增加了项目建设的投资，特别是在大规模的工程加工中，除了过滤材料的定期更新成本外，过滤材料的投资占了很大比例，因而在实际应用的过程中应当尽可能的灵活应用该技术。

参考文献
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