生物膜法的基本機(jī)理

好氧生物膜法又稱固定膜法，是土壤自凈過程的人工化。好氧生物膜法和好氧活性污泥法是污水處理行業(yè)應(yīng)用廣泛的兩種生物處理技術(shù)。其基本特征是在污水處理構(gòu)筑物內(nèi)設(shè)置微生物生長聚集的

載體，在充氧的條件下，微生物在填料表面積聚附著形成生物膜。經(jīng)過充氧的污水以一定的流速流過填料時(shí)，生物膜中的微生物吸收分解水中的有機(jī)物，使污水得到凈化，同時(shí)微生物也得到增殖，生物膜隨之增厚。當(dāng)生物膜增長到一定厚度，向生物膜內(nèi)部擴(kuò)散的氧受到限制，其表面仍是好氧狀態(tài)，而內(nèi)層則會呈缺氧甚至厭氧狀態(tài)，并導(dǎo)致生物膜的脫落。隨后，填料表面還會繼續(xù)生長新的生物膜，周而復(fù)始，使污水得到凈化。

塔式生物濾池的工作原理

塔式生物濾池中，污水通過布水器均勻地分布在濾池表面，濾池中裝滿了填料，污水沿著填料的空隙從上向下流動到池底。污水通過濾池時(shí)，填料截留了污水中的懸浮物，同時(shí)把污水中的膠體和溶解性物質(zhì)吸附在自己的表面，其中的有機(jī)物使微生物很快繁殖起來，這些微生物又進(jìn)一步吸附了污水中呈懸浮、膠體或溶解態(tài)的物質(zhì)，逐漸形成了生物膜。

塔式生物濾池塔高一般8～25m，直徑為1～3.5m，內(nèi)裝質(zhì)輕、比表面積大和孔隙率高的人工合成填料。污水自上而下滴流，空氣自下而上按一定流速流動，使得污水、空氣和附著于填料上的生物膜三相充分接觸，加快了傳質(zhì)速度和生物膜的更新速度，提高了單位體積填料所承擔(dān)的有機(jī)負(fù)荷, 從而使污水獲得理想的凈化效果。

塔式生物濾池的組成及特點(diǎn)

組成：塔式生物濾池的塔體為玻璃鋼整體纏繞的圓筒型塔體，無分段連接法蘭。具體結(jié)構(gòu)由塔體、布水系統(tǒng)、生物載體區(qū)、進(jìn)氣及氣體分布器等組成。

塔式生物濾池的特點(diǎn):

(1) 微生物主要固著于填料的表面，微生物量比活性污泥法要高得多，因此對污水水質(zhì)水量的變化引起的沖擊負(fù)荷適應(yīng)能力較強(qiáng)。即使短時(shí)間中斷進(jìn)水或工藝遭到破壞，反應(yīng)器的性能也不會受到致命的影響，恢復(fù)起來較快，因此適用于處理高濃度難降解的工業(yè)廢水。另外，生物膜反應(yīng)器還可以處理BOD5低于50～60mg/L的進(jìn)水，使出水BOD5降低到5～lOmg/L，這是活性污泥法無法做到的。

(2) 單位容積反應(yīng)器內(nèi)的微生物量可以高達(dá)活性污泥法的5～20倍，因此處理能力大，一般也不用再建造污泥回流系統(tǒng)；生物膜含水率比活性污泥低，不會出現(xiàn)活性污泥法經(jīng)常發(fā)生的污泥膨脹現(xiàn)象，能保證出水懸浮物含量較低，因此運(yùn)轉(zhuǎn)管理也比較方便。

(3) 生物膜中存在高營養(yǎng)水平的原生動物和后生動物，食物鏈較長，特別是生物膜較厚時(shí)，底部厭氧菌能降解好氧過程中1/4的污泥，因而剩余污泥產(chǎn)量低，一般比活性污泥處理系統(tǒng)少1／4左右，可減少污泥處理與處置的費(fèi)用。

(4)由于微生物固著于填料的表面，生物固體停留時(shí)間SRT與水力停留時(shí)間HRT無關(guān)，因此為增殖速度較慢的微生物提供了生長繁殖的可能性。因此，生物膜法中的生物相更為豐富，且沿水流方向膜中微生物種群分布具有一定規(guī)律性。生物膜反應(yīng)器適合世代時(shí)間長的硝化細(xì)菌生長，而且其中固著生長的微生物使硝化菌和反硝化菌各有其適合生長的環(huán)境。因而，在一般的生物膜反應(yīng)器內(nèi)部，也會同時(shí)存在硝化和反硝化過程。如果將已經(jīng)實(shí)現(xiàn)硝化的污水回流到低速轉(zhuǎn)動的生物轉(zhuǎn)盤和鼓風(fēng)量較小的生物濾池等缺氧生物膜反應(yīng)器內(nèi)，可以取得更好的脫氮效果，而且不需要污泥回流。 ．

(5) 塔式生物濾池生物膜法采用通風(fēng)供氧，操作穩(wěn)定性較好。不受氣候條件影響。

(6) 塔式生物濾池底部設(shè)有集水池收集處理后的污水，并由管道連續(xù)排入沉淀池或氣浮池進(jìn)行泥水分離。由于塔體較高，延長了污水與填料的接觸時(shí)間，再加上填料上微生物存在著分層的特點(diǎn)，所以塔式生物濾池能夠承受較大的有機(jī)物或有毒物質(zhì)形成的沖擊負(fù)荷。與高負(fù)荷生物濾池相比，在相同的去除率下，水力負(fù)荷可提高7~8倍，有機(jī)負(fù)荷可提高2倍左右。