生物膜法之基本原理

一、 生物膜法發(fā)展史

有人類活動(dòng)的地方就有氮磷污染，當(dāng)然人越多需求越多，隨之而來(lái)的氮磷污染程度越高，相應(yīng)解決對(duì)策從十九世紀(jì)開(kāi)始萌生。生物膜法便是其中之一，1860s開(kāi)始出現(xiàn)生物膜法的雛形。1865年德國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)生物過(guò)濾處理作用；1893年英國(guó)有人將污水灑在濾料上，這是生物膜反應(yīng)器的最初模型；1930s已經(jīng)有很多生物膜反應(yīng)器投入使用……生物膜法的發(fā)展也不是一帆風(fēng)順的，在40-50年代，接觸氧化工藝由于缺乏好用的填料和均勻的布水布?xì)?，在市政污水上無(wú)法應(yīng)用被活性污泥法壓過(guò)一頭；隨即膜反應(yīng)器的各種改良工藝問(wèn)世……直到現(xiàn)在，在眾多污水處理區(qū)常常看到不同形態(tài)的生物膜反應(yīng)器，高負(fù)荷生物濾池在市政污水處理上的應(yīng)用尤其廣泛。

二、 生物膜法基本原理

l 生物膜法的實(shí)質(zhì)是——使細(xì)菌類微生物和原生動(dòng)物，后生動(dòng)物類的微型動(dòng)物附著在濾料或某些載體上，并在其上形成膜狀生物污泥，即生物膜。

l 生物膜的基本原理示意圖：

濾料上發(fā)生的事情有三部分：掛膜——凈化工作——膜脫落

1) 掛膜：污水在流動(dòng)過(guò)程中和濾料充分接觸，微生物附在濾料表面生長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的生長(zhǎng)繁殖，會(huì)在表面形成一層膜狀污泥。 

1) 凈化工作：膜狀污泥到一定厚度時(shí)，會(huì)使氧不能進(jìn)入最里層，就形成了厭氧層，而靠近水層的一部分污泥則是好氧層。整個(gè)生物膜由厭氧層和好氧層組成，分別進(jìn)行厭氧消解和氧化降解。

2) 凈化過(guò)程中的物質(zhì)傳遞（如圖1）

O2：空氣——流動(dòng)水層——附著水層——生物膜

有機(jī)污染物：流動(dòng)水層——附著水層——生物膜

好氧層代謝產(chǎn)物(H20 ,CO2)——附著水層——流動(dòng)水層（或逸出）

厭氧層分解產(chǎn)物（H2S,NH3,CH4）——水層逸出

3) 膜脫落

污泥持續(xù)增加，由于體積重量下沉，以及水流沖刷，氣體頂出等作用，生物膜會(huì)不斷脫落更新。

一、 生物膜的種類

生物膜法工藝在一路改良的路上，根據(jù)適用的條件不同衍生出了很多種類，主要有生物接觸氧化池，生物濾池，生物轉(zhuǎn)盤(pán)，生物流化床，ABF活性生物濾池，MBR反應(yīng)器等等。