關于生物膜法技術在污水處理中的有效應用

崔秀霞

（河北省滄州中持環保設施運營有限公司，河北 河間 062450）

一、生物膜法的概念和特點

所謂的生物膜法就是以濾料表面作為介質，將微生物附著在其上，進而形成了一層以微生物為主要成分的生物膜。待污水與之接觸后，污水中的溶解性有機物容易吸附在生物膜上，產生生物污泥，進而產生凈化效果的污水處理方法。

就其特點而言，多樣性是最主要的。例如比較明顯的就是管理方法簡單、費用較低，此外在水量和水質還具有很強的適應能力，不但可以有效減少剩余的污泥量，并且還能彌補活性污泥法污泥絲膨脹的缺點。當然，生物膜法也有自身的缺陷。和傳統的活性污泥法比較，生物膜法對溫度的要求非常高，過高過低都會對生物膜的功能產生影響，進而降低它的活性導致生物膜壞死。此外，若想要生物膜發揮其作用必須先形成生物膜，也就是使生物附著在濾料表面。除此之外，還需要使生物附著在濾料表面形成生物膜，這樣才能夠對污水起到凈化的作用。生物膜處理污水的效果與選用的濾料比表面積有關。所以在用生物膜法時，需要定期進行更新，從長遠角度而言，日常維護顯得更為重要。同時，生物膜法對運行條件和工藝設計也是有要求的。

二、生物膜法的具體分類及其評價

（1）生物濾池法

生物濾池法雖然形成的比較晚但卻是一種常見的使用方法。它主要由三部分組成，分別是：生物濾池、初沉池、二沉池。這種方法的優點是出水水質相對穩定。當然這種方法也存在著缺點，如占地面積大，易堵塞，對環境衛生影響比較明顯。此外塔式生物濾池法也是一種新的方式。由于塔式生物濾池法堵塞的可能性比較小，具有明顯的分層、占地面積也小，節約了一定的經濟成本，所以比傳統的生物濾池使用范圍更廣。

（2）生物接觸氧化法

生物接觸氧化法是一種綜合性污水處理工藝，具體而言，此種方法的優點主要體現在一下兩點：首先，它對于抵抗沖擊的負荷力強；其次，生物接觸氧化法的容積負荷也比較高。由于供養充足，生物膜更新周期快，因此在很大程度上改善了生物膜的活性，提高了凈化能力和抵抗沖擊的能力。另外，由于活性污泥都吸附在濾料表面，能夠有效的降低機械的損耗，減少淤泥量和回流量。這種方法也并不完美，存在著一些缺陷，生物膜容易被濾料堵塞，使得維護的難度和費用增加，增加了管理難度。

（3）生物流化床

生物流化床技術是一種利用液體和氣體分散系，將固體顆粒轉化為液態的過程，從而達到凈化污水的效果的技術。根據微生物的生長特點可將生物流化床法分為三個處理階段：一是液體輸送階段，二是固定床階段，三是流化床階段。生物流化床的優勢主要體現在以下三點：

首先，抗沖擊的能力強，容積負荷高。生物流化床的載體通常都是取用小直徑固體顆粒作為載體，并且將載體轉成為流態，所以，生物流化床易于操作，成本低廉。其次，在生物流化床的培養下微生物的活性強。在分散系中，由于生物顆粒之間的摩擦和碰撞不斷地產生，在相互的作用力下生物膜的厚度會逐漸變薄，并且能夠均勻的分布在各部分。在處理條件相同的條件下，雖然處理的是同一類污水，但是由于分散的比之前更均勻，也使的反應的速率加快，微生物呼吸速率增強，因此微生物具有很強的活性，費用也很低。另外，污水凈化成效好。

當然，這種方法也有一些明顯的缺點。首先就是在凈化過程中，流動的微生物處于不穩定的狀態下，當震動產生時會導致設備產生比較嚴重的損毀，而且在運動過程中特殊顆粒自身也會發生嚴重的磨損現象。

（4）移動床生物膜反應器法

移動床生物膜反應器法是一種新型生物膜污水處理工藝，其工藝介于生物接觸氧化法與生物流化床法之間。不僅可以有效的解決生物流化床中的難題，而且對于克服生物接觸氧化法中存在的濾料堵塞問題具有重要意義。總而言之，這種方法的使用效果十分理想。

這種方法的使用原理比較簡單，就是用顆粒狀材料來當作生物膜的載體，這種材料的密度和水十分接近，使溶解性有機物易被顆粒材料所吸附，形成生物污泥，從而對污水起到凈化作用。移動床生物膜反應器有很多的優點，最突出的是其具有濃度較高微生物、較長的食物鏈的特點。此外，在流化過程中能量消耗較少，傳質速率高，使得水容易和載體結合，這一切均要歸功于生物膜的載體密度與水較為契合的特點。另外，移動床生物膜反應器法占地少、能耗低，結構設計緊密，在很大程度上減少了運行維護和建設中所需的投資費用。因為上述的各種優勢使得移動床生物膜反應器法在污水處理這個問題中得到了廣泛的推廣和使用。

三、生物膜法技術在現實生活中的應用

印染廢水在全部工業廢水中所占比例能達到10%左右。由于印染廢水的水質中抵抗沖擊力的能力強，有機物的含量高、酸堿濃度和色度變化快，COD的值大，微生物濃度高，污水的凈化效果比較理想，具體的污水處理過程如下：

1 實驗階段。使用的進水裝置采用的進水方式為連續性的，出水方式則為濾布膜過濾的出水方式。反應器的構成主要分為兩部分，包括反應區和沉淀區。左側的反應區主要用于懸浮填料，在水中懸浮的生物膜顆粒，處于循環運動的狀態，一段時間后使其停止運動，開始沉淀。

2 實驗結果。使用移動床生物膜反應器法在處理污水時，經過一定時間之后再監測水質時，結果表明移動床生物膜的抵抗沖擊負荷的能力非常強，并且凈化效果也很好，經過這種方法的處理后污水都能達到了國家一級污水排放標準。由此可見，移動床生物膜反應器對廢水凈化起到很好的效果。

3 實驗結論。移動床生物膜反應器法不僅可以將水中COD的含量降低，而且有效的改善了色度與NH3—N濃度，進而提高了對水量和水質變化的適應性，最終對污水的凈化起到了很好的效果。

[1]杜光庭.淺談生物膜法處理污水的發展前景[J].中國科技之窗，2010，10（06）.

[2]黃凱越.移動床生物膜反應器運行處理污水[J].中國新技術新產品，2011，09（01）.