生物膜法讲义VIP免费

第245页共28页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第245页共28页生物膜法生物膜法属于好氧生物处理方法。他是依靠固着于固体介质表面的微生物来降解有机污染物质。当含有大量有机污染物的污水连续不断地通过某种固体介质表面时，在介质的表面上会逐渐生长出各种微生物，当微生物的质（活性）与量（数量）积累到一定程度，便形成了生物膜。生物膜内部主要是由细菌、真菌、原生动物、后生动物和一些藻类组成当污水与生物膜接触时，污水中的有机物，作为微生物的营养物质，被微生物所摄取，污水得到净化，微生物本身也在繁殖、生长。生物膜法实质是污水土壤自净的人工强化过程，这种方法既古老，又是发展中的生物处理技术。早在1893年英国在实验室中成功地应用了生物膜技术，并于1900年应用于污水处理领域。利用生物膜净化污水的装置称为生物膜反应器。迄今为止，属于生物膜处理法的反应器有生物滤池（包括普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池）、生物转盘、生物流化床及生物接触氧化等。第一节生物膜的构造及净化机理一、生物膜的构造及其净化原理生物膜法净化污水的原理可用图（12-1）来说明。污水流过固体介质（滤料）表面经过一段时间后，固体介质表面形成了生物膜，生物膜覆盖了滤料表面。这个过程是生物膜法处理污水的初始阶段，亦称挂膜。对于不同的生物膜法污水处理工艺以及性质不同的污水，挂膜阶段需15~30天；一般城市污水，在20℃左右的条件下，需30天左右完成挂膜。从图（12-1）中可以看出，固体介质（滤料）表面外，依次由厌氧层、好氧层、附着水层、流动水层组成了生物膜降解有机物的构造。降解有机物的过程实质就是生物膜与水层之间多种物质的迁移与微生物生化反应过程。由于生物膜的吸附作用，其表面附着着一层很薄的水层，称之为附着水层。它相对于外侧运动的水流——流动水层，是静止的。这层水膜中的有机物首先被吸附在生物膜上，被生物膜氧化。由于附着水层中有机物浓度比流动层中的低，根据传质理论，流动水层的有机物可通过水流的紊动和浓度差扩散作用进入附着水层，并进一步扩散到生物膜中，被生物膜吸附、分解、氧化。同时，空气中的氧气不断溶入水中，穿过流动水层、附着水层进入好氧层中，为好氧微生物降解有机物创造条件微生物在分解有机物的过程中，本身的量不断增加，式的生物膜不断变厚，传递进来的氧很快被表层微生物耗尽，内层的生物膜的不到氧的供应，厌氧微生物在生物膜内大量滋长厌氧层便形成。好氧层的厚度一般在2mm左右，有机物降解主要在好氧层内进行，好氧微生物的代谢产物（如水、二氧化碳）通过附着水层进入流动水层，并随其排走。当厌氧层的厚度逐渐增加，并达到一定程度后，厌氧微生物的代谢产物也逐渐增加，这些产物必须要通过好氧层向外侧传递，由于气态产物的不断增加，大大减弱了生物膜在固体介质上的固着力，此时，生物膜已老化，容易从固体介质表面脱落下来，并随水流流向固液分离设施；生物膜脱落后再重新形成新的生物膜，此过程交替进行。生物膜法处理系统中的生物相较多，主要是各种细菌、真菌、原生动物、后生动物、藻类、昆虫等。藻类可以产生在生物滤池、生物转盘等生物膜法处理工艺设备能被阳光照射到的部位，但仅限于表面。藻类具有光合作用，具备净化污水的功能，，但作用不大，第246页共28页第245页共28页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第246页共28页而且藻类增殖能够生成新的有机物，从生物膜的净化机理来看，藻类的产生是不利的。二、生物膜处理法的特征（一）微生物相方面的特征生物膜中的微生物主要是细菌组成的菌胶团为主，相对于活性污泥法而言，在生物膜中丝状菌很多，因为它净化能力很强，有时还起着主要作用，而且为生物膜形成了立体结构、使其密度疏松、增大了表面积。由于生物膜固着在固体介质表面上，所以不产生污泥膨胀现象。在生物滤池中真菌生长较普遍，常见的真菌种类有酵母菌、链刀霉菌、白地霉菌等。另外，生物膜上能够生长世代时间较长，比增殖速度小的硝化菌。后生动物如线虫轮虫及寡毛虫的微型动物也经常出现，有时在生物滤池上...