污水处理生物膜法

而活性污泥法可以通过测定污泥沉降比、SVI、
污泥浓度等多种方法对微生物的活性进行监测。
因此，生物膜出现问题以后，不容易被发现，即
调整运行的灵活性较差。
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3.7 有机物去除率较低
• 和普通活性污泥法相比，CODcr（BOD5）去除率较 低。有资料表明，50%的活性污泥法处理厂BOD5 的去除率高于91%，50%的生物膜法处理厂的 BOD5去除率为83%左右，相对应的出水BOD5分别 为14mg/L和28mg/L。
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• 污水与生物膜接触，污水中有机污染物作为营养 物质，被生物膜上的微生物所摄取，污水得到净 化，微生物自身也得到增殖。
• 迄今为止，属于生物膜处理污水的工艺有生物滤 池、生物转盘、生物接触氧化法和曝气滤池等。 生物滤池是早期出现、至今仍在发展的污水生物 处理技术，而后两者则是近几十年来开发的新工 艺。
生物膜法
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一、生物膜法概述
1. 生物膜法的基本概念
• 污水的生物膜处理法与活性污泥法并列的一种污水好氧生 物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和真菌类的微生 物、原生动物和后生动物类的微型动物附着 在填料或某 些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥——生物 膜。
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3.5 操作管理简单，运行费较低
• 生物滤池、生物转盘等生物膜法采用自然通风供 氧，装置不会出现泡沫，没有污泥回流，管理简 单，运行费较低，操作稳定性较好。
3.6 调整运行的灵活性较差
• 和活性污泥法相比，除了镜检法以外，对生物膜
中微生物的数量、活性等指标的监检测方式较少，
• 微生物主要固着于填料表面，微生物量比活性污泥法 要高得多，因此对污水水质水量的变化引起的冲击负 荷适应能力较强。即使短时间中断进水或工艺遭到破 坏，反应器的性能也不会受到致命的影响，恢复起来 较快，因此适用于处理高浓度难降解的工业废水。另 外，生物膜反应器还可以处理BOD5低于50~60mg/L 的进水，使出水BOD5降到5~10mg/L，这是活性污泥 法无法做到的。
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2.3 生物膜的更新
• 一般认为，生物膜厚度介于2~3mm时较为理想。 当生物膜太厚，内部的厌氧层的厚度就会增加，厌 氧代谢产物也逐渐增多，这些产物向外侧逸出，减 弱了生物膜在介质（载体、填料）上的固着力，处 于这种状态的生物膜即为老化生物膜，老化生物膜 净化功能差而且容易脱落。
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3.2反应器内微生物浓度高
• 单位容积反应器内的微生物量可以高到活性污泥法 的5~20倍，因此处理能力大，一般不建污泥回流系 统；生物膜含水率比活性污泥低，不会出现活性污 泥法经常发生的污泥膨胀现象，能保证出水悬浮物 含量低，因此运行管理也比较方便。
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3.3剩余污泥产量低 • 生物膜内存在较高级营养水平的原生动物和
后生动物，食物链较长，特别是生物膜较厚 时，里侧深部厌氧菌能降解好氧过程中合成 的污泥，因而剩ຫໍສະໝຸດ Baidu污泥产量低，一般比活性 污泥处理系统少1/4左右，可减少污泥处理 和处置费用。
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3.4 可同时存在硝化和反硝化过程
• 由于微生物固着于填料的表面，生物固体停留时 间SRT与水力停留时间HRT无关，因此为增殖速 度较慢的微生物提供了生长繁殖的可能性。因此， 生物膜法中的生物相更为丰富，且沿水流方向膜 中微生物种群分布具有一定的规律性。生物膜反 应器适合世代时间长的硝化细菌生长，而且其中 固着生长的微生物使硝化菌和反硝化菌各有其生 长的合适环境。因而，生物膜反应器内部也会同 时存在硝化和反硝化过程。如果将已经实现硝化 的污水回流到低速转动的生物转盘和鼓风量较小 的生物滤池等缺氧生物膜反应器内，可以取得更 好的脱氮效果，而且不需要污泥回流。
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4. 生物膜法的主要影响因素
• 4.1 温度 • 与活性污泥法相同，不过更易受气温的影响。一般
10~35℃。夏季温度高效果最好，冬季水温低，生 物膜的活性受抑制，处理效果受到影响。温度过高 使饱和溶解氧降低，使氧的传递速率降低，在供氧 跟不上时造成溶解氧不足，污泥确氧腐化而影响处 理效果。
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图5-1 生物膜构造图
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• 图5-1所示是附着在生物滤池填料上的生物膜构造。 由于生物膜的吸附作用，在其表面有一层很薄的水
层，称之为附着水层。附着层内有机物大多已被氧
化，其浓度比滤池进水的有机物浓度低得多。因此，
进入池内的污水沿膜面流动时，由于浓度差的作用，
有机物会从污水中转移到附着水层中去，进而被生
• 在处理过程中，生物膜总是在不断地增长、更新、 脱落的。造成生物膜不断脱落的原因有：水力冲刷、 由于膜增厚造成重量的增大、原生动物使生物膜松 动、厌氧层和介质的黏结力较弱等。其中以水力冲 刷最为重要。从处理要求看，生物膜更新脱落是完 全必要的。
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3. 生物法的主要特点
3.1适应冲击负荷能力强
物膜所吸附。同时，空气中的氧在溶入污水后，继
而进入生物膜。在此条件下，微生物对有机物进行
氧化分解和同化合成。微生物的代谢产物如H2O等 则附着水层进入流动水层，并随其排走，而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。如此循环往复，使
污水中有机物不断减少，从而得到净化。
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2.2 生物膜构造与净化机理
• 由于微生物不断繁殖，生物膜厚度会不断增加，当 增厚到一定程度后，在氧不能透入的里侧深处即将 转变为厌氧状态，形成厌氧性膜。这样，生物膜便 由好氧层和厌氧层两层组成。好氧层的厚度一般为 2mm左右，有机物的降解主要在好氧层内进行。 （见图5-1）
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2. 生物膜法的净化机理
2.1 生物膜的形成 • 在生物膜处理系统中，填充着数量相当多的挂膜
介质（填料或载体），当污水与挂膜介质流动接 触，接种或原存在于污水中的微生物就会在介质 表面生长。经过一段时间后，介质表面将会一种 膜状污泥——生物膜所覆盖，即称为生物膜。
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