关于生物膜法技术在污水处理中的有效应用

摘 要：概述了生物膜法的概念和特点，介绍了生物膜法的分类和相应的优缺点，并结合污水处理的工作实践就生物膜法技术的应用谈了一些经验和体会。实践证明：生物膜法处理污水发展前景非常广阔。

关键词：生物膜法；污水处理；概念特点；实践应用

中图分类号：X703 文献标识码：A

一、生物膜法的概念和特点

所谓的生物膜法就是以滤料表面作为介质，将微生物附着在其上，进而形成了一层以微生物为主要成分的生物膜。待污水与之接触后，污水中的溶解性有机物容易吸附在生物膜上，产生生物污泥，进而产生净化效果的污水处理方法。

就其特点而言，多样性是最主要的。例如比较明显的就是管理方法简单、费用较低，此外在水量和水质还具有很强的适应能力，不但可以有效减少剩余的污泥量，并且还能弥补活性污泥法污泥丝膨胀的缺点。当然，生物膜法也有自身的缺陷。和传统的活性污泥法比较，生物膜法对温度的要求非常高，过高过低都会对生物膜的功能产生影响，进而降低它的活性导致生物膜坏死。此外，若想要生物膜发挥其作用必须先形成生物膜，也就是使生物附着在滤料表面。除此之外，还需要使生物附着在滤料表面形成生物膜，这样才能够对污水起到净化的作用。生物膜处理污水的效果与选用的滤料比表面积有关。所以在用生物膜法时，需要定期进行更新，从长远角度而言，日常维护显得更为重要。同时，生物膜法对运行条件和工艺设计也是有要求的。

二、生物膜法的具体分类及其评价

（1）生物滤池法

生物滤池法虽然形成的比较晚但却是一种常见的使用方法。它主要由三部分组成，分别是：生物滤池、初沉池、二沉池。这种方法的优点是出水水质相对稳定。当然这种方法也存在着缺点，如占地面积大，易堵塞，对环境卫生影响比较明显。此外塔式生物滤池法也是一种新的方式。由于塔式生物滤池法堵塞的可能性比较小，具有明显的分层、占地面积也小，节约了一定的经济成本，所以比传统的生物滤池使用范围更广。

（2）生物接触氧化法

生物接触氧化法是一种综合性污水处理工艺，具体而言，此种方法的优点主要体现在一下两点：首先，它对于抵抗冲击的负荷力强；其次，生物接触氧化法的容积负荷也比较高。由于供养充足，生物膜更新周期快，因此在很大程度上改善了生物膜的活性，提高了净化能力和抵抗冲击的能力。另外，由于活性污泥都吸附在滤料表面，能够有效的降低机械的损耗，减少淤泥量和回流量。这种方法也并不完美，存在着一些缺陷，生物膜容易被滤料堵塞，使得维护的难度和费用增加，增加了管理难度。

（3）生物流化床

生物流化床技术是一种利用液体和气体分散系，将固体颗粒转化为液态的过程，从而达到净化污水的效果的技术。根据微生物的生长特点可将生物流化床法分为三个处理阶段：一是液体输送阶段，二是固定床阶段，三是流化床阶段。生物流化床的优势主要体现在以下三点：

首先，抗冲击的能力强，容积负荷高。生物流化床的载体通常都是取用小直径固体颗粒作为载体，并且将载体转成为流态，所以，生物流化床易于操作，成本低廉。其次，在生物流化床的培养下微生物的活性强。在分散系中，由于生物颗粒之间的摩擦和碰撞不断地产生，在相互的作用力下生物膜的厚度会逐渐变薄，并且能够均匀的分布在各部分。在处理条件相同的条件下，虽然处理的是同一类污水，但是由于分散的比之前更均匀，也使的反应的速率加快，微生物呼吸速率增强，因此微生物具有很强的活性，费用也很低。另外，污水净化成效好。

当然，这种方法也有一些明显的缺点。首先就是在净化过程中，流动的微生物处于不稳定的状态下，当震动产生时会导致设备产生比较严重的损毁，而且在运动过程殊颗粒自身也会发生严重的磨损现象。

（4）移动床生物膜反应器法

移动床生物膜反应器法是一种新型生物膜污水处理工艺，其工艺介于生物接触氧化法与生物流化床法之间。不仅可以有效的解决生物流化床中的难题，而且对于克服生物接触氧化法中存在的滤料堵塞问题具有重要意义。总而言之，这种方法的使用效果十分理想。

这种方法的使用原理比较简单，就是用颗粒状材料来当作生物膜的载体，这种材料的密度和水十分接近，使溶解性有机物易被颗粒材料所吸附，形成生物污泥，从而对污水起到净化作用。移动床生物膜反应器有很多的优点，最突出的是其具有浓度较高微生物、较长的食物链的特点。此外，在流化过程中能量消耗较少，传质速率高，使得水容易和载体结合，这一切均要归功于生物膜的载体密度与水较为契合的特点。另外，移动床生物膜反应器法占地少、能耗低，结构设计紧密，在很大程度上减少了运行维护和建设中所需的投资费用。因为上述的各种优势使得移动床生物膜反应器法在污水处理这个问题中得到了广泛的推广和使用。

三、生物膜法技术在现实生活中的应用

印染废水在全部工业废水中所占比例能达到10%左右。由于印染废水的水质中抵抗冲击力的能力强，有机物的含量高、酸碱浓度和色度变化快，COD的值大，微生物浓度高，污水的净化效果比较理想，具体的污水处理过程如下：

1 实验阶段。使用的进水装置采用的进水方式为连续性的，出水方式则为滤布膜过滤的出水方式。反应器的构成主要分为两部分，包括反应区和沉淀区。左侧的反应区主要用于悬浮填料，在水中悬浮的生物膜颗粒，处于循环运动的状态，一段时间后使其停止运动，开始沉淀。

2 实验结果。使用移动床生物膜反应器法在处理污水时，经过一定时间之后再监测水质时，结果表明移动床生物膜的抵抗冲击负荷的能力非常强，并且净化效果也很好，经过这种方法的处理后污水都能达到了国家一级污水排放标准。由此可见，移动床生物膜反应器对废水净化起到很好的效果。

3 实验结论。移动床生物膜反应器法不仅可以将水中COD的含量降低，而且有效的改善了色度与NH3—N浓度，进而提高了对水量和水质变化的适应性，最终对污水的净化起到了很好的效果。

参考文献

[1]杜光庭.浅谈生物膜法处理污水的发展前景[J].中国科技之窗，2010，10（06）.

[2]黄凯越.移动床生物膜反应器运行处理污水[J].中国新技术新产品，2011，09（01）.