生物膜法在污水處理中的研究進展

褚穎穎

摘 ?要：伴隨著我國社會經濟的不斷增長，在城市化以及工業化方面的步伐不斷加快，城市居民對于水資源的需求日益增長，從而也導致了城市大量污水的情況出現，這種情況的出現增加了環境的污染。基于此，本文主要是針對生物膜法在污水處理過程中研究進展的分析，予以有關單位參考與借鑒。

關鍵詞：生物膜法;污水處理;研究進展

前言

隨著我國工業生產的迅猛發展，含有各種有毒有害物質的工業廢水以及城市生活污水還沒有來得及處理就排放在了水環境中，從而直接導致了地下水資源被污染。生物膜法在處理和凈化水污染期間有著極為重要的現實意義。我們所說的污水處理生物膜法主要是模擬了自然界當中土壤自然凈化的一種水處理方法，其會讓游離形態的微生物，通過吸附作用在某些載體上，比如合成材料、纖維以及天然材料、卵石等等，在物質上生長，通過長時間的吸附能夠形成膜狀的生物污泥。生物膜接觸污水當中的有機污染物是能夠作為營養物質被水中微生物所吸取，從而起到凈化污水的作用。

一、生物膜法的特征和意義

在一定程度上污水處理技術在擁有獨特特征的同時還存在相應的缺陷所在，其生物膜法也不會例外。和傳統的污水處理方式不同的是，當前的生物膜法技術在工業和農業以及生活污水處理期間會對水的資深溫度有著較高的要求，對于水溫較高或者是水溫較低的情況都會讓生物膜自身的凈水功能出現較大的問題，對生物膜污水處理技術帶來不利影響，嚴重的有可能還會直接導致生物膜的自身的活動出現下降，從而導致生物膜壞死的情況出現。除此之外，在污水處理期間使用生物膜技術是會先形成一層膜然后可以讓污水中的微生物附著在上面，從而將生物膜的作用得以發揮，這樣是能夠讓這些微生物依附在生物膜過濾材料上。但是在此過程中，還需要重視的就是，必須要讓微生物依附在過濾材料上，會讓生物膜形成，只有生物膜形成才能夠起到凈化污水的目的。

在充分利用生物膜技術時期膜的大小以及過濾材料是有著直接關系的，通常情況下是需要針對生物膜過濾材料進行不定期更換的，并且還需要在日常工作過程中針對過濾材料的保養以及維護，只有這樣才能夠更好的保障生物膜的使用壽命以及降低成本，還能夠讓生物膜污水處理技術的的實際作用得以體現。

二、生物膜法在污水處理過程中的研究進展

2.1 生物膜法工藝分析

生物膜技術和活性污泥技術的共同應用是一種較好的氧型生物污水處理方式，其主要是消除污水當中的膠體狀有機污染物質。該工藝技術會讓含有營養物質的微生物污水在過濾材料的表面上進行流動，在相應的時間之內，污水中的微生物會依附著過濾材料表明上，然后進行生長，長時間下來會形成生物膜。在一定程度上因為微生物在過濾材料上的大量生長，會導致生物膜的厚度不斷變厚，外界氧氣不能進入，在生物膜的內部通過長時間的無氧所形成一層厭氧的情況，所以若是產生了厭氧的反應，這對于污水中的有機物降解是有一定限制作用的。但是伴隨著厭氧代謝物的出現，厭氧膜與好氧膜之間的平衡就會出現失調，導致污水凈化功能衰弱。與此同時，在生物膜內部還會出現氣態產物，直接導致生物膜對過濾材料的依附能力降低，由此生物膜對于污水凈化的功能也會變弱。

2.2 生物膜法除磷研究進展

污水中的生物生長所需要的主要元素之一，就包含了磷元素，但是在污水水體中磷元素的含量若是出現過高的情況就會直接導致藻類植物的瘋狂繁殖，從而引起水質的富營養化問題的出現。國內外針對控制水環境當中的磷含量問題，都是極為重視的，針對這方面的研究文獻也不在少數，所以高效、經濟的降低排放污水當中的磷含量是當前治理水環境中富營養化的重要辦法之一。所以針對此問題相關人員需要去尋找投資少、效率高以及成本費用低的污水處理技術是當前的重要任務。在一定程度上和活性污泥法相比較，污水處理生物膜法是具有一定優勢的。

在城市生活污水、工業廢水當中的磷含量去除主要有生物方式以及化學方式這兩種;其中生物方式主要說的就是針對微生物對于磷含量的吸收，磷會通過沉淀池排放到污泥中去被吸收;化學方式說的就是在污水、廢水中加入AI3+和Ca2+，從而去形成金屬磷酸鹽的降解沉淀。污水和廢水中的微生物對于磷的吸收可以分為以下兩種方式：第一是生物強化除磷，微生物在吸收過多的磷時，其胞內的聚磷，會成功的在EBPR系統中微生物細胞含磷為一般情況下微生物的兩到五倍之間。第二就是微生物在生長期間的需求，對于磷的吸收，對于普通的活性污泥微生物細胞干的含磷量為百分之二左右。

2.3 生物膜法對重金屬研究進展

在采礦工業生產期間，時常會向水環境中排放大量含有重金屬的有毒污水，這樣做不僅是危害了水中的生物，并且還會直接影響到人們的健康生活。所以，相關研究人員需要不斷的開發出針對含有有毒重金屬污水處理技術。在一定程度上充分使用生物膜法去將工業生產中所排除的含有重金屬的污水進行排除，該技術主要是通過生物膜針對重金屬生物進行吸附，通過相關研究表明，在構成生物膜的微生物中期能夠分泌細胞之外的EPS，簡稱聚合物，這些集合無的主要成分包含了核酸、多聚糖、蛋白質以及脂類等等。因為細胞外聚合物通常都是富含代負電荷的官能團比如有蛋白質等官能團，在生物膜的表面也會因為經常攜帶負電荷所出現的相應反應。在一定程度上生物膜所吸附水環境當中含有重金屬離子是一個重要的機理，其主要是通過細胞外聚合物當中所攜帶的負電荷的結合基以及污水當中的重金屬之間的相互作用所逐漸依附在污水重金屬中的離子。在把生物膜技術充分運用在含有重金屬的污水凈化期間，其不但不會造成二次水體污染，還會對污水凈化起到優化作用，在操作上也是極為便利的;生物膜技術在重金屬污水中的應用還能夠降低污水處理的實際成本，其實際應用也具有極為重要的現實意義。

結語：

總而言之，當前對生物膜法的實際應用還在研究當中，國內外的科研人員從過濾材料和生物菌種方面進行深入研究。現階段，我國城市污水處理在污水處理中的設備以及資金都需要加大投入，只有這樣才能夠滿足污水處理的質量，從而保障我國城市經濟效益的可持續發展，為城市污水處理奠定良好的基礎基礎。

參考文獻

[1] ?何鵬飛，馬寧，劉操.生物膜法在農村分散污水治理中的研究進展[J]. 北京水務，2018，203（06）：15-19.

[2] ?康麗娜，王海杰. 生物膜法在微污染水源水預處理中的研究進展[J]. 化工進展，2012（s2）：223-227.