收藏！最全的生物膜法概述 带你看懂生物膜！

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第一章概述生物膜过程

生物膜法也称为固定膜法。它是一种与活性污泥法平行的好氧生物污水处理技术，是一种固定膜法，是一种人工强化的土壤自净过程。主要去除废水中的可溶性和胶体有机污染物。

生物膜法是一种利用附着在某些固体表面的微生物来处理有机污水的方法。生物膜是由高密度好氧细菌、厌氧菌、兼性细菌、真菌、原生动物和藻类组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜可分为厌氧层、好氧层、附着水层和滤料向外移动水层。

生物膜法的原理是生物膜首先吸附附着在水层上的有机物，有机物在好氧层被好氧细菌分解，然后进入厌氧层进行厌氧分解，而流水层则冲走老化的生物膜，长出新的生物膜，从而达到净化污水的目的。

废水中的微生物沿着固体(载体)表面生长的生物处理方法的总称。因为微生物群落沿着固体表面生长成粘膜，所以得名。当废水与生物膜接触时，污染物从水中转移到生物膜上，从而得到处理。其基本机理可以在水的生物处理中找到。

生物膜法的典型工艺中的生物反应器可以是生物滤池、生物转盘、曝气生物滤池或厌氧生物滤池。前三种用于好氧生物处理工艺，后一种用于厌氧工艺。最早的生物膜生物反应器是间歇式砂滤器和接触式过滤器(充满碎片的池)。它们的运行是间歇的，过滤-休闲或注水-接触-排水-休闲构成一个工作循环。它们是污水灌溉的发展，是基于土壤自净现象。然后是生物滤池的连续运行。新塑料问世后，出现了新的发展。

第二章生物膜法生物滤池

生物膜法中最常用的生物装置之一。所用的生物载体是小块材料(如碎石和塑料填料)或塑料块，它们被堆叠或堆叠成过滤床，因此它们通常被称为过滤材料。与水处理中的普通过滤器不同，生物过滤器的滤床暴露在空气体中，废水被喷洒在滤床上。饮水机有多种形式，包括固定式和移动式。旋转式布水器应用广泛。它以两个或两个以上对称布置的水平穿孔管为主体，可绕池中心旋转。穿孔管靠近滤床表面，水从孔中流出。布水器的工作是连续的，但向局部床面供水是间歇的，这继承了污水灌溉的间歇灌溉概念。在滤床下面，有一个集水层，由砖块或特殊的陶块和混凝土块铺成。下面是游泳池的底部。集水层与水池外部相通，既排水又通风。在操作过程中，废水沿着载体表面从上到下沿滤床向下流动，并与大量微生物和附着在载体表面上的水紧密接触，以进行物质交换。污染物进入生物膜，代谢物进入水流。带有剥离生物膜碎片的流出物需要通过沉淀池进行分离。生物膜所需的溶解氧直接或通过水流从空气体中获得。在普通生物滤池中，生物粘膜层较厚，靠近载体的部分往往处于厌氧状态。

滤床的深度与过滤速度和过滤材料有关。长期以来，砾石过滤层的深度通常约为1.8 ~ 2米。如果深度增加，滤床表面将很容易堵塞积水。过滤速率约为1 ~ 4，如果床面得到改善，容易积水。第一个突破是过滤速度的提高。当水力负荷率(即过滤率)提高到8 ~ 10以上时，水流的冲刷作用将防止生物膜堵塞滤床，有机负荷率可从0.2左右提高到1以上。为了满足水力负荷率的要求，来水经常被回流稀释。为了稳定处理效率，两级可以串联。这种工艺创新、负荷率提高、结构不变的生物滤池称为高负荷率生物滤池。然后，发现当滤床深度从约2米增加到8米以上时，通风得到改善，即使水力负荷率增加，滤床也不再堵塞，过滤器工作良好，有机负荷率也可增加到约1。因为这种过滤器的平面直径一般约为过滤器高度的1/6 ~ 1/8，而且它的外形像一个塔，故称之为塔式过滤器。由于塑料块的出现，通风和堵塞不再是一个问题，滤床的深度和过滤速度可以根据需要设计。

第三章生物膜法生物转盘

它是随着塑料的普及而出现的。几十个或近百个塑料或玻璃纤维增强塑料圆盘被轴穿过，并平放在半圆形条形槽的槽面上。圆盘直径一般不超过4米，凹槽直径大约大几厘米。有一个电机和一个减速器来转动盘轴，转速约为1.5 ~ 3转/分，这取决于盘的直径，盘的圆周线速度约为15米/分钟。

废水从水箱的一端流到另一端。圆盘轴高于水面，约40%的圆盘表面浸入水中，约60%暴露在空空气中。当盘轴旋转时，盘表面与废水和空气体交替接触。圆盘表面被微生物生长形成的膜覆盖，生物膜与废水和空气体交替充分接触，不断获得污染物和氧气来净化废水。由旋转引起的膜和盘表面之间的剪切应力随着膜的厚度而增加。在一定程度上，膜从圆盘表面脱落并随水一起流失。

与生物滤池相比，生物转盘法废水与生物膜的接触时间更长。并且具有一定的可控性。水箱通常被分成几个部分，转盘通常被分组，这不仅可以防止短流，而且有助于提高负荷率和污水质量，因为负荷率逐渐降低。如果生物转盘产生气味，它可以被盖住。生物转盘一般在水量不大的时候使用。

第四章生物膜法曝气生物滤池

塑料块曝气池。根据其过程，它也被称为生物接触氧化。其工作类似于活性污泥法中的曝气池，但污泥不应回流，也不能采用曝气法。一般采用全池气泡曝气，池内生物量远高于活性污泥法，可以缩短曝气时间。运行稳定，无污泥膨胀。还有颗粒材料(如沙子和活性炭)。这时，水向上流动，滤床膨胀而不堵塞。由于表面积大、生物量大、接触充分，可以缩短曝气时间，提高处理效率，目前仍处于研究阶段。

第五章生物膜法厌氧生物滤池

其结构与曝气生物滤池相似，只是不需要曝气系统。由于生物量高，与污泥消化器相比，处理时间可大大缩短(污泥消化器的停留时间一般在10天以上)，可用于处理城市污水等低浓度废水。

第六章生物膜运行过程

生物膜法形成生物膜

先决条件:支持载体-填料或过滤材料

营养物质——有机物、氮、磷和其他

接种微生物

生物膜的形成过程：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。