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(zhǎng)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(zhǎng)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(huì)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(huì)繼續(xù)生長(zhǎng)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(dòng)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(dòng)，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(duì)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(huì)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(huì)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(yíng)養(yǎng)水平的原生動(dòng)物和后生動(dòng)物，食物鏈較長(zhǎng)，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(zhǎng)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(zhǎng)的硝化細(xì)菌生長(zhǎng)，而且其中固著生長(zhǎng)的微生物使硝化菌和反硝化菌各有其適合生長(zhǎng)的環(huán)境。因而，在一般的生物膜反應(yīng)器內(nèi)部，也會(huì)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(dòng)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(zhǎng)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。