生物膜法在污水处理中的研究进展

生物膜法在污水处理中的研究进展

一、生物膜法的概念和原理

生物膜法是一种利用生物膜作为载体的生物处理技术，其主要原理是通过合适的载体（如填料、膜或纤维）将微生物固定在表面，形成生物膜进行降解有机物、去除污染物或

转化废水中的有害物质。生物膜法能够有效提高微生物的附着速率和降解效率，对于复杂

或高浓度有机废水具有较好的处理效果。

生物膜法的主要优点在于：① 生物膜固定生物技术具有降解效率高、稳定性好、对

抗冲击负荷能力强等显著特点；② 生物膜法能够减少二次污染，提高有机物、氮、磷的

去除率，对废水处理效果显著；③ 生物膜法处理过程简单，运行成本较低，易于控制操

作和维护管理。

二、生物膜法的应用现状

生物膜法在废水处理方面已经得到了广泛的应用，特别是在污水处理厂、工业废水处

理和生活污水处理等方面具有较好的应用前景。在污水处理厂中，生物膜法被广泛应用于

有机物去除和氮、磷去除等领域，取得了较好的处理效果。生物膜法还被应用于工业废水

处理，如印染废水、制药废水、酿造废水等，通过生物膜法能有效地去除废水中的有机物

和污染物，取得了良好的处理效果。

三、生物膜法的研究进展

近年来，国内外对生物膜法的研究取得了长足的进展，主要表现在以下几个方面：

1. 载体材料的优化：生物膜法中的载体材料对于微生物的附着和生物降解过程具有

重要影响，因此对载体材料的选择和优化成为当前研究的热点。研究者通过改性材料、复

合材料等手段来提高载体的比表面积、孔隙率和微生物的附着效果，从而提高生物膜法的

降解效率和稳定性。

2. 微生物附着机理的探究：微生物的附着对于生物膜法的效果起着至关重要的作用，而微生物的附着过程是一个复杂的生物-界面相互作用过程。研究者对微生物的附着机理

进行了深入探讨，发现了一些新的附着方式和机制，并通过优化生物膜法来提高微生物的

附着效果。

3. 生物膜法耐冲击负荷研究：在实际的污水处理过程中，废水的水质常常发生变化，特别是在出水水质需求较高的情况下，经常出现冲击负荷的情况。提高生物膜法对冲击负

荷的耐受能力成为了一个重要的研究方向。研究者通过改良生物膜法的工艺条件、运行策

略等手段，提高生物膜法对冲击负荷的适应能力，取得了一定的研究进展。

从目前的研究进展来看，生物膜法在污水处理领域具有广阔的应用前景。但随着环境保护要求的不断提高和技术水平的不断提升，生物膜法仍面临着一些挑战和问题，如提高降解效率、降低运行成本、提高耐冲击负荷能力等。未来生物膜法的发展趋势将主要表现在以下几个方面：

1. 微生物种类的优化选择：微生物在生物膜法中发挥着核心作用，因此选择适宜的微生物种类对于提高生物膜法的降解效率至关重要。未来的研究将针对废水的特性，优化选择适宜的微生物种类，提高生物膜法的降解能力。

2. 新型载体材料的研发应用：未来的研究将更加关注载体材料的优化设计和新型材料的研发应用，以提高载体的比表面积、孔隙率，增强微生物的附着能力，提高生物膜法的降解效率和稳定性。

3. 生物膜法与新型技术的结合应用：未来的研究将更加关注生物膜法与膜分离、生物吸附、生物氧化等新型技术的结合应用，以发挥各自技术的优势，提高污水处理的整体效果。