二、好氧生物膜法【生物膜法】是以生长在固体(载体或填料)表面上的生物膜为净化主体的生物处理法。1、定义:生物填料上的生物膜2、结构:水流层面流动水层附着水层好氧层厌氧层生物层面3、生物膜中的微生物群落生物膜中的微生物主要有细菌、真菌、藻类、原生动物和微型后生动物,甚至还可见无脊椎动物。不过,藻类和微型后生动物的数量比活性污泥中的要多。与活性污泥法中一样,原生动物、后生动物可作为指示生物来检查和判断工艺的运行情况和污水处理效果。(1)、生物多样性高;(2)、膜上甚至存在无脊椎动物和昆虫,因此食物链长,净化效果更好。(3)、由于硝化细菌和反硝化细菌的存在,因此具有较强的脱氮能力;(4)、优势菌种随水处理程度呈规律性分布;生物膜的主要特征4、生物膜净化废水的作用机理在生物滤池中,生物膜中的生物吸附废水中的大分子有机物,将其水解为小分子有机物。同时吸收溶解性有机物和经水解的小分子有机物进入体内,并氧化分解之,微生物利用吸收的营养构建自身细胞。传质过程有机物、氧气:流动水附着水好氧层厌氧层CO2等代谢产物:厌氧层好氧层附着水流动水5、影响生物膜法处理污水效果的因素(1)、营养物质。(2)、溶解氧(3)、生物膜厚度(4)、pH值(5)、温度(6)、有毒物质浓度6、运行问题:生物膜脱落,其沉降性不如活性污泥法中的絮状体,从而影响出水水质,这是生物膜法的不足之处。当污水中污染物浓度大时,应相应地提高水流的冲刷力,从而维持合适的膜厚度,保持良好的膜活性。7、生物膜的培育(1)、自然挂膜法:是利用待处理污水中的自然微生物在膜(填料)上进行繁殖,形成生物膜的方法。一般需30天左右。(2)、优势菌种挂膜法:将优势菌种附着在滤料上,以废水中的有机物为营养进行生长、繁殖,使之形成生物膜的方法。8、生物膜法的主要特征:(1)、操作运行稳定;(2)、污泥沉降性好;(3)、能够处理低浓度废水;(4)、剩余污泥量少,无需污泥回流装置,所以易维护;(5)、能耗低。普通生物滤池的特点:滤料多为碎石或炉渣等;采用自然通风;污水呈喷洒状;滤池前有预处理装置,后有二沉池。普通生物滤池的缺点:承受污水的负荷低,占地面积大,床体易堵塞,卫生状况差。9、生物膜法的反应器类型有生物滤池、接触氧化、生物流化床、生物转盘等。(1)、生物滤池Ⅰ、普通生物滤池Ⅲ、塔式生物滤池特点:膜与污水接触时间较长,在不同的塔高处存在着不同的生物相,更有利于污染物的去除;占地少,基建费用低。Ⅱ、高负荷生物滤池特点:滤料粒径和厚度都较大,承受水力冲刷力强,卫生状况得到改善。Ⅳ、曝气生物滤池特点:其结构与普通生物滤池相似,但进行人工曝气(类似于塔式生物滤池)。空气从排水系统上方进入滤池,与污水流向相反,提高了氧的传递速率和充氧效率。(2)、生物接触氧化是介于活性污泥法和生物滤池法之间的一种生物膜法。氧化池内设有填料以利于生物膜的生长,池内同时还存在活性污泥的絮状体形式。特点:生物接触氧化法兼有活性污泥法及生物膜法的特点,池内的生物固体浓度(5~10g/L)高于活性污泥法和生物滤池,具有较高的容积负荷(可达2.0~3.0kgBOD5/m3.d),另外接触氧化工艺不需要污泥回流,无污泥膨胀问题,运行管理较活性污泥法简单,对水量水质的波动有较强的适应能力。(3)、生物流化床特点:污水从下往上流动使载体处于流化状态,强化了传质过程,从而加强了微生物降解有机物的效率。10、生物膜法的其他应用—作为微污染水源水的预处理微污染水源水:指受到轻微污染的水体,是作为饮用水的源水。其污染浓度虽低但危害却很大,体现在以下2个方面:(1)、(2)略,见教材P226。措施:在自来水厂常规制水工艺前增设一个生物处理单元,借助微生物群体的新陈代谢作用来去除源水中少量有机物等污染,其中以接触氧化法的生物膜法应用最多。