2008年注冊環保工程師專業知識一講義(二十一)
發布時間：2010-01-14 共1頁
2.2生物膜法
生物膜法和活性污泥法一樣，都是利用微生物來去除廢水中有機物的方法，為生物膜提供附著生長固定表面的材料稱為填料，是影響生物膜法的發展和性能的重要因素。
2.2.1生物膜法的基本原理
1.生物膜的形成及特點
生物膜法是通過附著在載體或介質表面上的細菌等微生物生長繁殖，形成膜狀活性生物污泥――生物膜，利用生物膜降解污水中的有機物的生物處理方法。生物膜中的微生物以污水中的有機污染物為營養物質，在新陳代謝過程中將有機物降解，同時微生物自身也得到增殖。
隨著微生物的不斷繁殖增長，以及廢水中懸浮物和微生物的不斷沉積，使生物膜的厚度不斷增加，其結果是使生物膜的結構發生變化。
在生物處理過程中，生物膜總是在不斷地生長、更新和脫落的，造成生物膜不斷脫落的原因有：水力沖刷、由于膜增厚造成重的增大、原生動物的松動、厭氧層和介質的粘結力較弱等。
生物膜法適用于中小規模污水生物處理，污水處理系統可以獨立建立，也可以與其他污水處理工藝組合應用。污水進行生物膜法處理前，宜經沉淀處理，當進水水質或水量波動大時，應設置調節池。
2.生物膜的結構及其凈化廢水的機理
生物膜是蓬松的絮狀結構，微孔多，表面積大，具有很強的吸附能力。生物膜微生物以吸附和沉積于膜上的有機物為營養物質，將一部分物質轉化為細胞物質，進行繁殖生長，成為生物膜中新的活性物質，另一部分物質轉化為排泄物，在轉化過程中放出能量，供應微生物生長的需要。增殖的生物膜脫落后進入廢水，在二次沉淀池中被截留下來，成為污泥。如果有機物負荷比較高，生物膜對吸附的有機物來不及氧化分解時，能形成不穩定的污泥，這類污泥需要進行再處理。
由于生物膜法中的微生物以附著的狀態存在，所以泥齡長，使生物膜中既有世代時間短、比增長速率大的微生物，雙有世代時間長、比增長速率小的微生物，這使生物膜法中參與代謝的微生物種類多于活性污泥法。
3.生物膜法的主要特征
與活性污泥法相比，生物膜法具有以下特征：
⑴生物相特征：
①參與凈化反應微生物多樣化
②生物的食物鏈長
③能夠存活世代時間較長的微生物
④分段運行與優占種屬
⑵工藝特征
①抗沖擊負荷能力強
②污泥沉降性能良好，宜于固液分離
③能夠處理低濃度的廢水
④運行簡單、節能，易于維護管理，動力費用低
⑤產生的污泥量少
⑥在低水溫條件下，也能保持一定的凈化功能
⑦具有較好的硝化與脫氮功能
2.2.2生物膜法的主要影響因素
影響生物膜法的因素很多，例如水質、溫度、pH值、溶解氧、營養平衡、有毒有害物質濃度等，這些因素也是影響活性污泥法等的因素，前面已講過，下面介紹一下生物膜法所特有的影響因素。
1.水力負荷
水力負荷對生物膜法的處理效果以及生物膜厚度和傳質改善等方面都有一定的影響。生物膜法有多種處理工藝，應該選擇合適的水力負荷。
2.載體表面結構和性質
載體對污水處理效果的影響主要反映在載體的表面性質，包括載體的比表面積大小、載體表面親水性及表面電荷、表面粗糙度、載體的密度、孔隙率和材料強度等。載體的選擇不僅決定了可供生物膜生長的面積大小和生物量的多少，還影響反應器中的水動力學狀態。
3.生物膜量及其活性
生物膜的厚度反映了生物量的大小，但是生物活性并非總是與生物量成正相關性。生物膜由好氧膜和厭氧膜組成，好氧膜的厚度通常為1.5～2.0mm，有機物的降解主要在好氧層內完成。不能單純追求增加反應器的生物量，應保證反應器內生物膜正常脫落更新而不發生載體間隙被堵塞的現象。
