1、第五章 生物膜法第五章 生物膜法一、概述二、生物膜法的主要形式生物濾池生物轉盤生物接觸氧化三、生物膜的培養和馴化四、生物膜法的運行管理一、概述 污水的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種污水好氧生物處理技術。其實質是使細菌和真菌類的微生物、原生動物和后生動物一類的微型動物附著在填料或某些載體上生長繁育，并在其上形成膜狀生物污泥生物膜。 生物膜處理工藝主要有：生物濾池、生物轉盤和生物接觸氧化法等。（一）生物膜法的凈化機理生物膜的形成生物膜的構造與進化機理生物膜的更新脫落（二）生物膜法的主要特點與活性污泥法相比，生物膜法的主要特點有：適應沖擊負荷變化能力更強；反應器內微生物濃度高；剩余污泥產量低；

2、同時存在硝化和反硝化過程；操作管理簡單，運行費用較低；調整運行的靈活性較差；有機物去除效率較低。（三）生物膜法的主要影響因素影響到微生物生長代謝活動的因素都會影響到生物處理的凈化效果，包括：溫度；pH；水力負荷；溶解氧；填料類型及特征；生物膜量及活性；有毒物質；營養物質。二、生物膜的主要形式（一）生物膜法的分類根據生物膜反應器附著生長載體的狀態，生物膜反應器可以劃為固定床和流動床兩大類。生物濾池、生物轉盤和生物接觸氧化法是生物膜法中應用最廣泛的幾種技術。（二）生物濾池生物濾池是以土壤自凈原理為依據，在污水灌溉實踐的基礎上，發展起來的人工生物處理技術。生物濾池后應設二沉池將脫落的生物膜截留。1.

3、普通生物濾池 又稱滴濾池，是生物濾池早期出現的類型。主要由池體、填料、布水裝置和排水系統組成。1）填料填料是生物濾池的主體，它對生物濾池的凈化功能有直接影響。應具備：質堅、高強、耐腐蝕、抗冰凍；較高的比表面積；較大的孔隙率等2）布水裝置首要任務是向濾池表面均勻地撒布污水，適應水量的變化、不易堵塞等2.高負荷生物濾池 高負荷生物濾池是在解決、改善普通生物濾池在凈化功能和運行中存在的實際弊端的基礎上而開創的。 與普通生物濾池相比，大幅度地提高了濾池的負荷，其BOD容積負荷高于普通生物濾池68倍，水力負荷則高達10倍。高負荷生物濾池的高濾率是通過限制進水BOD5值和在運行上采取水回流等技術措施而達到

4、的。處理水回流可以達到：均化與穩定進水水質；加大水利負荷，加速生物膜更新；抑制池蠅的滋長等；還可以是高負荷生物濾池具有多種多樣的流程系統。3.塔式生物濾池 1）構造方面的特征 塔式生物濾池一般高達824m，直徑13.5m，徑高比介于1：61：8左右；由塔身、填料、布水系統以及通風及排水裝置組成。 塔式生物濾池內部通風狀況良好，污水從上向下低落，水流紊動強烈，充氧效果良好，污染物質傳質速度快，因此其具有：高負荷率（為高負荷生物濾池的210倍）；濾層內部分層等特點，有助于污染物的降解。 塔式生物濾池只適宜于小規模污水的處理，一般不超過1000m3/d。4.生物濾池的設計 生物濾池系統包括生物濾池和

5、二沉池，工藝設計包括：濾池類型和流程選擇；濾池個數和濾床尺寸的確定；布水系統計算；二沉池的形式、個數和工藝尺寸的確定。生物濾池的設計計算常用有機負荷和水力負荷法。普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池三種生物濾池的基本參數見表52。5.曝氣生物濾池 曝氣生物濾池式近年來開發的一種污水生物處理技術。它是集生物降解、固液分離于一體的污水處理設備，與給水處理的快濾類似。 曝氣生物濾池內底部設承托層，其上部為填料。在承托層設置曝氣用的空氣管及空氣擴散裝置，處理水集水管兼作反沖洗水管也設置在承托層內。廢水由池上部進入池體，并通過由填料組成的濾層，在填料表面形成有由微生物棲息形成的生物膜。在污水濾過濾

6、層的同時，由池下部通過空氣管向濾層進行曝氣，空氣由填料的間隙上升，與下流的污水相接觸，空氣中的氧轉移到污水中，向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和豐富的有機物。濾層具有二沉池的功能。（三）、生物轉盤 生物轉盤是聯邦德國與60年代開發的一種污水生物處理技術，初期用于生活污水的處理，是公認的一種凈化效果好、能源消耗低的生物處理技術。 生物轉盤由盤片、轉軸和驅動裝置以及接觸反應槽等部分組成。 轉盤交替地和空氣與污水接觸，經過一段時間后在轉盤上將附著一層棲息著大量生物的生物膜。 生物轉盤具有微生物濃度高；生物相分級；泥齡長；生物膜上的微生物食物鏈較長，污泥產量少等有點。生物轉盤工藝設計的主要內容是計算

7、轉盤總面積。（四）、生物接觸氧化 生物接觸氧化處理技術的實質是在池內填充填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速經填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝功能的作用下，污水中有機污染物得到去除，污水得到凈化，又稱“浸沒式生物濾池”。 生物接觸氧化是一種介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理技術。也可以說是具有活性污泥法特點的生物膜法。 生物接觸氧化處理技術的工藝流程一般可以分為：一級處理流程、二級處理流程和多級處理流程。 生物接觸氧化池是生物接觸氧化處理系統的核心處理構筑物。接觸氧化池是由池體、填料、支架及曝氣 裝置、進出水裝置以及排泥管道等部件組成。

8、 三、生物膜的培養和馴化 使具有代謝活性的微生物污泥在生物處理系統中的填料上固著生長的過程稱為掛膜。掛膜也就是生物膜處理系統膜狀污泥的培養和馴化過程。 掛膜過程中回流沉淀池出水和池底污泥，可促進掛膜的早日完成。一般有直接掛膜法和間接掛膜法。掛膜時需要注意的事項。四、生物膜法的運行管理（一）生物膜系統微生物的特點及運行管理（1）生物膜系統微生物的特點：厭氧和兼性厭氧菌的比例高；絲狀微生物數量較多；存在較高等的微型動物；成層分布現象。（2）生物膜系統運行中應特別注意的問題：防止生物膜生長過厚：內部厭氧層增厚，污泥發黑，微生物活性降低。維持較高的DO；減少出水懸浮物ESS（二）生物濾池的運行管理1.影響生物濾池處理效果的因素生物膜的生長；污水的性質；氧；溫度；pH和毒物。2.生物濾池的日常運行管理生物濾池的日常管理需要注意以下事項：布水系統；填料；排水系統；運轉方式；濾池蠅；氣味；濾池泥穴；濾池表面結凍；布水管及噴嘴堵塞；防止滋生蝸牛、苔蘚和蟑螂。（三）生物轉盤的運行管理1.生物轉盤的日常運行管理生物轉盤的日常管理需要注意以下事項：預處理；轉盤分級；流量和負荷波動；進水方向；覆蓋物；二沉池；融解氧；出水懸浮物；生物相的觀察；設備維修2.生物轉盤的異常對策常