生物膜法在污水处理方面的研究进展

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1、生物膜法在污水处理方面的研究进展摘要：本文先简单的介绍了生物膜法概念及历史，然后简述了解了生物膜技术和各自的应用，最后从生物膜法在具体事例中的应用及其前景。关键词：生物膜法技术应用污水处理引言：生物膜法是令微生物附着在惰性滤料上，形成膜状的生物污泥，从而对污水起到净化效果的生物处理方法。生物膜法的特点主要有对废水水质、水量变化适应性强，操作稳定性好不会发生污泥膨胀，运转管理较方便生物膜中的物相丰富，且沿水流方向膜中生物种群具有一定分布剩余污泥量较少采用自然通风供氧.在运行方面灵活性较差，设备容积负荷有限，空间效率较低。其作用机制是利用生物膜的强吸附性和吸水性，通过将微生物细胞固定于反应

2、器内的载体上，实现了微生物停留时间和水力停留时间的分离，从而达到目的的一种手段。一般所用到的技术有：生物接触氧化法、生物流床技术、移动床生物膜反应器等。污水，通常指受一定污染的、来自生活和生产的排出水，污水的主要污染物有病原体污染物，耗氧污染物，植物营养物，有毒污染物等。生物膜法处理污水就是通过惰性材料的粘着性使微生物附着其上，以达到污水处理的目的。20世纪50年代以前，生物膜法一直未被重视，其主要原因是它以碎石为原料，微生物附着困难，并且操作不方便，而50年代，塑料工业的发展及其向生物膜处理技术的引用克服了滤料堵塞等困难。生物膜技术的核心就是滤料【1】。滤料可以是天然的，也可以是经过

3、加工的石英砂、无烟煤、大理石、白云石、磁铁矿石、石榴石、锰砂等颗粒物质，还可以是人造聚苯乙烯发泡塑料球、高效纤维束和陶瓷滤料。它的选择特点有：机械强度高，化学稳定性好，密度适宜，形状规则，易成膜，但无毒无味，无异物脱落，不会产生二次污染；取材方便，价格便宜。再生性强.Allant等【2】人研究结果表明：上浮式滤料比沉没式滤料对SS（悬浮颗粒物）、有机物的去除率高，更耐有机负荷和水力负荷冲击。由此可见，滤料的好坏关系着生物膜的脱落和附着情况，进而影响了曝气生物滤池运行的稳定和处理效果。下面，我们具体的了解生物膜法的应用。1生物膜在污水处理中的具体应用1.1生物膜法除无机元素1.1.1生物

4、膜法除磷磷是生物生长必需的元素之一，但水体中磷含量过高可造成藻类的过度繁殖，引起严重的水质富营养化问题【3】。国内外对控制水体中的磷含量均十分重视，经济、高效地降低排放废水的磷含量已成为防治水体富营养化的重要途径之一。污水中磷的去除有化学和生物两种途径【4】：化学途径是指投加Ca2＋、Al3＋和Fe3＋形成金属磷酸盐沉淀；生物途径是指微生物对磷的吸收，磷最终通过沉淀池排放剩余污泥得以去除。微生物对磷的吸收又分为两种【5】：①微生物生长的生理需要，对磷的正常吸收，普通活性污泥微生物细胞干重含磷2％～3％；②生物强化除磷（EBPR），微生物吸收过量的磷贮存为胞内聚磷【6】，成功的EBPR系

5、统中微生物细胞含磷量为一般微生物的2～5倍。曝气生物滤池除磷过程中，一般物理过滤除磷效率可高达35％，为了提高除磷效果，需要加入化学药剂来强化除磷，再通过生物和过滤作用后，磷的去除率可高达85％。提高水力停留时间也可以提高曝气生物滤池对磷的去除率，但是较长的水力停留时间是不经济的。基于上述原因，凌霄【7】等采用铝盐作为除磷的絮凝剂，经过对比试验，结果表明，TP的去除随着铝盐加入量的增加而增加，但并不成正比增加，当投加系数小于等于1．50时，适当加大气水比有利于除磷；但当投加系数大于等于1．75时，加大气水比对总磷的去除没有影响。并且加入的铝盐对浊度和COD去除影响不大，它们的去除率还分

6、别提高了4％～7％和5％～13％[8-9]。虽然铝盐会抑制曝气生物滤池的硝化作用，但溶解氧足够时，铝盐的加入对氨氮的去除没有影响【10】。1.1.2生物膜法脱氮对于生物膜法脱氮，不同的人有不同的方法，但核心都是生物膜脱氮技术【11】。比如成英俊等在膜生物反应器中投加聚乙烯悬浮滤料，通过生物膜—膜生物反应器对生活污水中脱氮除磷性能的研究试验，结果表明，投加聚乙烯悬浮滤料可使膜生物反应器对有机污染物去除率得到提高，总氮、总磷的平均去除率由45．5％和47．2％分别增至57．4％和71．8％，并且投加悬浮滤料还可延缓膜污染【12】；王海燕等【13】采用厌氧—好氧（A－O）【15】生物膜工艺进

7、行焦化废水的试验，通过对进水、厌氧出水、好氧出水氨氮和化学需氧量（COD）的检测分析，由此得知该系统能有效地去除焦化废水中的COD，去除率均大于90％，氨氮的去除率在80％以上；李咏梅等[14]在对焦化废水中有机物在A1－A2－O生物膜系统中降解转化规律进行分析的基础上，选取焦化废水中6种主要的含氮杂环化合物：吡啶、吲哚、喹啉、异喹啉、2－甲基喹啉、8－羟基喹啉【15】，与苯酚共同配制成溶液，在A1－A2－O生物膜系统中运行，结果表明上述各种含