生物膜法是屬于好氧生物處理的方法，它是將污水通過好氧微生物和原生動(dòng)物，后生動(dòng)物等在載體填料上生長繁殖形成的生物膜，吸附和降解有機(jī)物，使午后隨得到凈化的方法。根據(jù)裝置的不同，生物膜可分為生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化法和生物流化床等四類。在石油和化學(xué)工業(yè)的污水處理中，其中應(yīng)用zui多的是接觸氧化法。
一、生物膜法處理污水的機(jī)理
1、生物膜處理污水的發(fā)展
在20世紀(jì)50年代以來，生物膜法卻一直未被人們重視，其原因主要是因?yàn)樯a(chǎn)中zuizao采用的生物膜法構(gòu)筑物是以碎石為填料的滴濾池。碎石的比表面積小，能夠?yàn)槲⑸锔街L的表面積小，因而滴濾池的負(fù)荷不可能很大，使其占地面積較大，衛(wèi)生狀況也不好。
50年代，由于塑料工業(yè)的發(fā)展以及塑料填料引入生物膜處理系統(tǒng)，使生物膜法出現(xiàn)了許多具有重要意義的發(fā)展。因此，出現(xiàn)了許多新興的生物膜法設(shè)備。
20世紀(jì)70年代末，為強(qiáng)化生物膜法反應(yīng)器中的傳質(zhì)，流化床系統(tǒng)被引入生物膜處理中，成為生物流化床。生物流化床兼有活性污泥法和生物膜法的特點(diǎn)，又稱為半生物膜和半懸浮生長系統(tǒng)。
2、生物膜法處理污水的基本流程
生物膜法處理污水系統(tǒng)的基本流程：污水經(jīng)初次沉淀池后進(jìn)入生物膜反應(yīng)器，污水在生物膜反應(yīng)器中經(jīng)需氧生物氧化去除有機(jī)物后，再通過二次沉淀池出水。
3、生物膜法處理污水機(jī)理
(1)生物膜的構(gòu)造特征
生物膜(好氧層+兼氧層+厭氧層)+附著水層(高親水性)。
(2)降解有機(jī)物的機(jī)理
①微生物：沿水流方向?yàn)榧?xì)菌——原生動(dòng)物——后生動(dòng)物的食物鏈或生態(tài)系統(tǒng)。具體生物以菌膠團(tuán)為主，輔以球衣菌、藻類等，含有大量固著型纖毛蟲(鐘蟲、等枝蟲、獨(dú)縮蟲等)和游泳型纖毛蟲(楯纖蟲、豆形蟲、斜管蟲等)，它們起到了污染物凈化和清除池內(nèi)生物(防堵塞)的作用。
②污染物：重→輕(相當(dāng)多污帶→α中污帶→β中污帶→寡污帶)。
③供氧：借助流動(dòng)水層厚薄變化以及氣水逆向流動(dòng)，向生物膜表面供氧。
④傳質(zhì)與降解：有機(jī)物降解主要是在好氧層進(jìn)行，部分難降解有機(jī)物經(jīng)兼氧層和厭氧層分解，分解后產(chǎn)生的H2S，NH3等以及代謝產(chǎn)物由內(nèi)向外傳遞而進(jìn)入空氣中，好氧層形成的NO3-N、NO2-N等經(jīng)厭氧層發(fā)生反硝化，產(chǎn)生的N2也向外而散入大氣中。
⑤生物膜更新：經(jīng)水力沖刷，使膜表面不斷更新(DO及污染物)，維持生物活性(老化膜固著不緊)。
生物膜的凈化特征
(1)微生物相方面：
①微生物的多樣化：生物膜是由細(xì)菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物以及一肉眼可見的蠕蟲、昆蟲的幼蟲組成(濾池蠅具有抑制生物膜過速增長的功能)。
②生物的食物鏈長：生物膜上的食物鏈要長于活性污泥，因此污泥量少于活性污泥系統(tǒng)。
③能夠存活時(shí)間長的微生物：SRT與HRT無關(guān)，因此硝化菌和亞硝化菌也得以繁衍、增殖，因此生物膜法的各種工藝都具有硝化功能，采取適當(dāng)運(yùn)行方式，可脫氮。
④分段進(jìn)行與優(yōu)勢菌種：生物膜法多分多段運(yùn)行，每段繁衍與本段水質(zhì)相適應(yīng)的微生物。
(2)生物膜處理污水工藝方面的特征
①對(duì)水質(zhì)、水量變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性：一段時(shí)間中斷進(jìn)水，對(duì)生物膜也不會(huì)有致命影響，通水后①恢復(fù)。
②污泥沉淀性良好：污泥比重較大，且顆粒較大，易沉淀；但厭氧層過厚時(shí)，脫落的細(xì)小非活性懸浮物分散于水中，使水的澄清度下降。
③微生物量多，處理能力大、凈化功能強(qiáng)：附著生長，故生物膜含水率低，單位池容的生物量是活性污泥法的5~20倍，因而具有較大處理能力，凈化功能顯著提高。
④能夠處理低濃度污水：生期膜能處理活性污泥法不能處理的低濃度污水和微污染的原水，使BOD降至5~10mg/L。
⑤易于維護(hù)運(yùn)行，節(jié)能，動(dòng)力費(fèi)用低；如生物轉(zhuǎn)盤、生物濾池等，去除單位BOD的耗電量較少。
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