生物膜對污水的凈化作用有哪些

① 簡述生物膜的構造及其凈化廢水的原理。

生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統，其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入厭氣層進行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以達到凈化污水的目的。
廢水中微生物沿固體（可稱載體）表面生長的生物處理方法的統稱。因微生物群體沿固體表面生長成粘膜狀，故名。廢水和生物膜接觸時，污染物從水中轉移到膜上，從而得到處理。其基本機理見水的生物處理法。
生物膜法的典型流程 流程（圖1）中的生物器可以是生物濾池、生物轉盤、曝氣生物濾池或厭氧生物濾池。前三種用於需氧生物處理過程，後一種用於厭氧過程。最早出現的生物膜法生物器是間歇砂濾池和接觸濾池（滿盛碎塊的水池）。它們的運行都是間歇的，過濾-休閑或充水-接觸-放水-休閑，構成一個工作周期。它們是污水灌溉的發展，是以土壤自凈現象為基礎的。接著就出現了連續運行的生物濾池。新型塑料問世後，又有了新的發展。
生物濾池
生物膜法中最常用的一種生物器。使用的生物載體是小塊料(如碎石塊、塑料填料)或塑料型塊，堆放或疊放成濾床，故常稱濾料。與水處理中的一般濾池不同,生物濾池的濾床暴露在空氣中,廢水灑到濾床上。布水器有多種形式,有固定式的,有移動式的。回轉式布水器使用最廣。它以兩根或多根對稱布置的水平穿孔管為主體,能繞池心旋轉。穿孔管貼近濾床表面,水從孔中流出。布水器的工作是連續的，但對局部床面的施水是間歇的，這承繼了污水灌溉間歇灌水的概念。濾床的下面有用磚或特製陶塊、混凝土塊鋪成的集水層。再下面是池底。集水層和池外相通,既排水又通風。工作時,廢水沿載體表面從上向下流過濾床，和生長在載體表面上的大量微生物和附著水密切接觸進行物質交換。污染物進入生物膜,代謝產物進入水流。出水並帶有剝落的生物膜碎屑，需用沉澱池分離。生物膜所需要的溶解氧直接或通過水流從空氣中取得。在普通生物濾池中，生物粘膜層較厚，貼近載體的部分常處在無氧狀態。生物膜法濾床的深度和濾率、濾料有關。碎石濾床的深度在一個相當長的時間內大多採用1.8～2米左右。深度如果提高,濾床表層容易堵塞積水。濾率在1～4米3/(米2·日)左右,如果提高,床面也容易積水。首先突破的是濾率的提高。水力負荷率(即濾率)提高到8～10米3/(米2·日)以上時，水流的沖刷作用使生物膜不致堵塞濾床，而且有機物（用BOD5衡量）負荷率,可從0.2公斤/(米3·日)左右提高到1公斤／（米3·日）以上。為了滿足水力負荷率的要求,來水常用迴流稀釋。為了穩定處理效率,可採用兩級串聯。這種流程革新、負荷率提高、構造不變的生物濾池稱高負荷率生物濾池。繼而發現，濾床深度從2米左右提高到8米以上時，通風改善，即使水力負荷率提高，濾床也不再堵塞，濾池工作良好，同時有機物負荷率也可以提高到1公斤／（米3·日）左右。因為這種濾池的平面直徑一般為池高的1/6～1/8左右，外形像塔，故稱塔式濾池。自塑料型塊問世後，通風、堵塞等不再成為問題，濾床深度和濾率可根據需要進行設計。
生物轉盤
是隨著塑料的普及而出現的。數十片、近百片塑料或玻璃鋼圓盤用軸貫串，平放在一個斷面呈半圓形的條形槽的槽面上。盤徑一般不超過4米,槽徑約大幾厘米。有電動機和減速裝置轉動盤軸，轉速1.5～3轉/分左右，決定於盤徑，盤的周邊線速度在15米/分左右。
廢水從槽的一端流向另一端。盤軸高出水面，盤面約40％浸在水中,約60％暴露在空氣中。盤軸轉動時,盤面交替與廢水和空氣接觸。盤面為微生物生長形成的膜狀物所覆蓋，生物膜交替地與廢水和空氣充分接觸，不斷地取得污染物和氧氣，凈化廢水。膜和盤面之間因轉動而產生切應力，隨著膜的厚度的增加而增大，到一定程度，膜從盤面脫落，隨水流走。
同生物濾池相比，生物轉盤法中廢水和生物膜的接觸時間比較長。而且有一定的可控性。水槽常分段，轉盤常分組，既可防止短流，又有助於負荷率和出水水質的提高，因負荷率是逐級下降的。生物轉盤如果產生臭味，可以加蓋。生物轉盤一般用於水量不大時。
曝氣生物濾池
設置了塑料型塊的曝氣池。按其過程也稱生物接觸氧化法。它的工作類似活性污泥法中的曝氣池，但是不要迴流污泥，曝氣方法也不能沿用，一般採用全池氣泡曝氣,池中生物量遠高於活性污泥法,故曝氣時間可以縮短。運行較穩定，不會出現污泥膨脹問題。也有採用粒料（如砂子、活性炭）的。這時水流向上，濾床膨脹、不會堵塞。因為表面積高,生物量多,接觸又充分，曝氣時間可縮短，處理效率可提高，尚處在研究階段。
厭氧生物濾池
構造和曝氣生物濾池雷同，只是不要曝氣系統。因生物量高，和污泥消化池相比，處理時間可以大大縮短（污泥消化池的停留時間一般在10天以上），處理城市污水等濃度較低的廢水時有可能採用。

② 簡述生物膜法凈化廢水的原理，生物膜法的處理系統有哪些

生物膜法和活性污泥法一樣，都是利用微生物來去除廢水中有機物的方法，為生物膜提供附著生長固定表面的材料稱為填料，是影響生物膜法的發展和性能的重要因素。

生物膜法的基本原理

1.生物膜的形成及特點

生物膜法是通過附著在載體或介質表面上的細菌等微生物生長繁殖，形成膜狀活性生物污泥生物膜，利用生物膜降解污水中的有機物的生物處理方法。生物膜中的微生物以污水中的有機污染物為營養物質，在新陳代謝過程中將有機物降解，同時微生物自身也得到增殖。

隨著微生物的不斷繁殖增長，以及廢水中懸浮物和微生物的不斷沉積，使生物膜的厚度不斷增加，其結果是使生物膜的結構發生變化。
在生物處理過程中，生物膜總是在不斷地生長、更新和脫落的，造成生物膜不斷脫落的原因有：水力沖刷、由於膜增厚造成重的增大、原生動物的松動、厭氧層和介質的粘結力較弱等。

生物膜法適用於中小規模污水生物處理，污水處理系統可以獨立建立，也可以與其他污水處理工藝組合應用。污水進行生物膜法處理前，宜經沉澱處理，當進水水質或水量波動大時，應設置調節池。

生物膜的結構及其凈化廢水的機理

生物膜是蓬鬆的絮狀結構，微孔多，表面積大，具有很強的吸附能力。生物膜微生物以吸附和沉積於膜上的有機物為營養物質，將一部分物質轉化為細胞物質，進行繁殖生長，成為生物膜中新的活性物質，另一部分物質轉化為排泄物，在轉化過程中放出能量，供應微生物生長的需要。增殖的生物膜脫落後進入廢水，在二次沉澱池中被截留下來，成為污泥。如果有機物負荷比較高，生物膜對吸附的有機物來不及氧化分解時，能形成不穩定的污泥，這類污泥需要進行再處理。

由於生物膜法中的微生物以附著的狀態存在，所以泥齡長，使生物膜中既有世代時間短、比增長速率大的微生物，雙有世代時間長、比增長速率小的微生物，這使生物膜法中參與代謝的微生物種類多於活性污泥法。
生物膜法的主要特徵

與活性污泥法相比，生物膜法具有以下特徵：

⑴生物相特徵：

①參與凈化反應微生物多樣化

②生物的食物鏈長

③能夠存活世代時間較長的微生物

④分段運行與優占種屬

⑵工藝特徵

①抗沖擊負荷能力強

②污泥沉降性能良好，宜於固液分離

③能夠處理低濃度的廢水

④運行簡單、節能，易於維護管理，動力費用低

⑤產生的污泥量少

⑥在低水溫條件下，也能保持一定的凈化功能

⑦具有較好的硝化與脫氮功能

③ 微生物處理污水的方法

微生物在有氧條件下，吸附環境中的有機物，並將其氧化分解成無機物，使污水得到凈化，同時合成細胞物質。微生物在污水凈化過程，以活性污泥和生物膜的主要成分等形式存在。
（1）活性污泥法
又稱曝氣法，是利用含有好氧微生物的活性污泥，在通氣條件下，使污水凈化的生物學方法。此法是現今處理有機廢水的最主要的方法。
所謂活性污泥是指由菌膠團形成菌、原生動物、有機和無機膠體及懸浮物組成的絮狀體。在污水處理過程中，它具有很強的吸附、氧化分解有機物或毒物的能力。在靜止狀態時，又具有良好沉降性能。活性污泥中的微生物主要是細菌，占微生物總數的90％～95％。,並多以菌膠團的形式存在，具有很強的去除有機物的能力，原生動物起間接凈化作用。
活性污泥法根據曝氣方式不同，分多種方法，目前最常用的是完全混合曝氣法。污水進入曝氣池後，活性污泥中的細菌等微生物大量繁殖，形成菌膠團絮狀體，構成活性污泥骨架，原生動物附著其上，絲狀細菌和真菌交織在一起，形成一個個顆粒狀的活躍的微生物群體。曝氣池內不斷充氣、攪拌，形成泥水混合液，當廢水與活性污泥接觸時，污水中的有機物在很短時間內被吸附到活性污泥上，可溶性物質直接進入細胞內。大分子有機物通過細胞產生的胞外酶將其降解成為小分子物質後再滲入細胞內。進入細胞內的營養物質在細胞內酶的作用下，經一系列生化反應，使有機物轉化為C02、H2O等簡單無機物，同時產生能量。微生物利用呼吸放出的能量和氧化過程中產生的中間產物合成細胞物質，使菌體大量繁殖。微生物不斷進行生物氧化，污水中有機物不斷減少，使污水得到凈化。當營養缺乏時，微生物氧化細胞內貯藏物質，並產生能量，這種現象叫自身氧化或內源呼吸。
曝氣池中混合物以低BOD值流入沉澱池。活性污泥通過靜止、凝集、沉澱和分離，上清液是處理好的水，排放到系統外。沉澱的活性污泥一部分迴流曝氣池與未處理的廢水混合，重復上述過程，迴流污泥可增加曝氣池內微生物含量，加速生化反應過程。剩餘污泥排放出去或進行其他處理後繼續應用。
（2）生物膜法
該法是以生物膜為凈化主體的生物處理法。生物膜是附著在載體表面，以菌膠團為主體所形成的粘膜狀物。生物膜的功能和活性污泥法中的活性污泥相同，其微生物的組成也類似。凈化污水的主要原理是附著在載體表面的生物膜對污水中有機物的吸附與氧化分解作用。生物膜法根據介質與水接觸方式不同，有生物轉盤法、塔式生物濾池法等。
2.厭氧處理系統
在缺氧條件下，利用厭氧菌(包括兼性厭氧菌)分解污水中有機污染物的方法，又稱厭氧消化或厭氧發酵法。因為發酵產物產生甲烷，又稱甲烷發酵。此法既能消除環境污染，又能開發生物能源，所以倍受人們重視。污水厭氧發酵是一個極為復雜的生態系統，它涉及多種交替作用的菌群，各要求不同的基質和條件，形成復雜的生態體系。甲烷發酵包括3個階段：液化階段、產氫產乙酸階段和產甲烷階段。
此法主要用於處理農業和生活廢棄物或污水廠的剩餘污泥，也可用於處理麵粉廠、食品廠、造紙廠、製革廠、酒精廠、糖廠、油脂廠、農葯廠或石油化工等工廠廢水。

④ 生物膜法處理廢水

使廢水流過生長在固定支承物表面上的生物膜，利用生物氧化作用和各相間的物質交換，降解廢水中有機污染物的方法，是廢水需氧生物處理法的一種。用生物膜法處理廢水的構築物有生物濾池、生物轉盤和生物接觸氧化池等。

生物濾池是由過濾田和灌溉田逐步發展而來的。過濾田和灌溉田是天然條件下的需氧生物處理設施。廢水流入過濾田和灌溉田後，水中的有機物滯留在土壤表層，由需氧微生物氧化分解為無機物。這種作用只在土壤表層進行，佔地面積大，而且受氣候影響，只能在適當條件下採用。19世紀末，進行了灑滴濾池試驗。20世紀初灑滴濾池法得到公認，出現了各種型式的生物濾池。用生物濾池處理廢水的方法統稱為生物膜法。

處理廢水過程

生物濾池一般是長方形或圓形，池內填有濾料，濾料層上為布水裝置，濾料層下為排水系統。廢水通過布水裝置均勻灑到生物濾池表面，呈涓滴狀流下，一部分廢水呈薄膜狀被吸附於濾料周圍，成為附著水層；另一部分則呈薄膜流動狀流過濾料，並從上層濾料向下層濾料逐層滴流，最後通過排水系統排出池外。

由於濾料間隙的空氣不斷地溶於水中，水層中保有比較充足的溶解氧；而流過的廢水中所含的大量有機物質，可作為微生物的營養源，因此水層中需氧微生物能夠大量生長繁殖。微生物的代謝作用使部分有機物質被氧化分解為簡單的無機物，並釋放出能量。這些能量一部分供微生物自身生長活動的需要，另一部分被轉化合成為新的細胞物質。另外，廢水通過濾池時，濾料截留了廢水中的懸浮物質，並吸附了廢水中的膠體物質，使大量繁殖的微生物有了棲息場所，從而在濾料表面逐漸生長起一層充滿微生物及原生動物的「生物膜」。膜的外側有附著水層，廢水不斷地從濾池上淋灑下來，就有一層廢水不斷沿生物膜上部表面流下，這部分廢水為流動水層。流動水層和附著水層相接觸，附著水層由於生物凈化作用，所含有機物質濃度很低，流動水層通過傳質作用把所含的有機物傳遞給附著水層，從而不斷地得到凈化。同時由於生物膜上的微生物的增殖，膜的厚度不斷增加，當達到一定厚度時，生物膜層內由於得不到足夠的氧，由需氧分解轉變為厭氧分解，微生物逐漸衰亡、老化，使生物膜從濾料表面脫落，隨水流至沉澱池。生物濾池的濾料上再生成新的生物膜，如此不斷更新。
就部分濾料來說，處理廢水效能呈周期性變化。在生物膜形成的初期，微生物的代謝活動旺盛，凈化功能最好；隨著生物膜逐漸加厚,內部出現厭氧分解現象,凈化的功能逐漸減退；到生物膜脫落時為最低。但就整個濾池來說,濾料上生物膜的脫落是參差交替的。因此,在正常情況下，整個濾池的處理效果是基本穩定的。

由於生物膜要不斷更新,脫落的生物膜隨水流出,因此必須在生物濾池後設置沉澱池。這種池稱為二次沉澱池。為保證生物濾池的正常工作，對含有較多懸浮物質和油脂等易於堵塞濾料的廢水，須設置初次沉澱池、浮選池和隔油池等，以進行預處理。

需氧生物膜上的微生物種類很多,有細菌、真菌、藻類、原生動物和後生動物,以及肉眼可見的微型動物。生物濾池中上層、中層、下層構成生物膜的微生物，種類也有區別。

需氧生物膜上微生物的代謝產物主要是二氧化碳和水，在同流動水層接觸時，被流動水層帶走。厭氧生物膜內的產物主要是硫化氫和氨。這些厭氧生化產物在透過需氧生物膜時大部分被氧化，因此生物濾池在工作正常時基本上沒有臭氣。
普通生物濾池的水力負荷和有機物負荷都較低，往往採用間歇運行方式，廢水中的有機物被氧化分解得比較徹底，但佔地面積大。高負荷生物濾池的水力負荷和有機物負荷都較高，採用連續運行方式，廢水在濾池中停留時間短，只有易於氧化的有機物被分解，而較難氧化的有機物未及分解就被排出。因此這種濾池的凈化程度不如普通生物濾池徹底，而且二次沉澱池中沉澱的污泥量較多。但它的水力負荷較高，水的沖刷力大，濾池不易堵塞。如進入濾池的廢水中有機物濃度過高，可採用迴流運轉方式，即將生物濾池的一部分出水迴流到濾池前同進水混合。這樣可以降低進水濃度，保證水的沖刷力，還能增加濾池中的有用微生物，從而保證生物濾池的正常工作。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。

選擇合適的濾料十分重要。濾料必須機械強度好,耐腐蝕；表面積大，略呈粗糙，但又不影響水的均勻流動；濾料間應有一定的空隙，以免堵塞，並使空氣流通；能就地取材，價格低廉。長期以來多以卵石、碎石、爐渣、焦炭等為濾料。近年來開始使用人工塑料濾料，如波形板和列管式濾料。這種濾料質量輕，強度高，耐腐蝕性能好，表面積和空隙率都較大。

與活性污泥法比較，生物膜法對於進水負荷的變化適應性強，管理簡便，基本建設投資和運行費用都較低。但處理效率和衛生條件較差，佔地面積較大。生物膜法近年發展起來的幾種新型構築物有：

① 塔式生物濾池，簡稱塔濾。塔高7～24米，內部通風良好，水流紊動劇烈,水力沖刷較強。因此，污水同空氣和生物膜接觸充分，生物膜更新速度快，各層生長有適應於廢水性質的不同的生物群，有利於有機物的生物降解。塔濾負荷較高，水力負荷每日每平方米可達90～150米3，有機物負荷每日每立方米達1100～2400克(BOD5)。佔地少，對沖擊負荷有較強的適應性。
② 生物轉盤。由固定在一橫軸上的若干間距很近的圓盤組成。圓盤面生長有一層生物膜，作用與生物濾池中濾料相似。圓盤是用輕質耐腐蝕、堅固而不易撓折的材料，如泡沫聚氯乙烯、泡沫聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、玻璃鋼等材料製成。圓盤有約一半的面積浸在一個半圓形或矩形的水槽內。廢水在槽中流過時，圓盤緩慢轉動。圓盤的一部分浸入廢水時，生物膜吸附廢水中的有機物，使微生物獲得營養。當轉出水面時,生物膜又從大氣中直接吸收氧氣。如此循環反復,廢水中的有機物在需氧微生物的作用下得到氧化分解。圓盤上的生物膜也會因老化不斷地自行脫落,隨水流出,在二次沉澱池中沉澱下來。生物轉盤能處理高濃度廢水,而不會發生堵塞現象。構造與生物轉盤類似的還有生物轉筒。主體裝置是由固定在一橫軸上的若干圓筒組成，圓筒中裝填料，生物膜生長在填料表面。
③ 生物接觸氧化池（見生物接觸氧化法）。

提高生物膜法的處理效率，主要是在單位時間內適當地加大生物膜同廢水的接觸面積和充分供給所需要的氧氣。為此，有些國家在試驗研究一種流化床。這種設施以砂或活性炭等比表面積大的材料作為生物膜擔體，以沸騰狀態在廢水中分解氧化有機物。

補充

生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統，其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入厭氣層進行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以達到凈化污水的目的。生物膜法具有以下特點：（1）對水量、水質、水溫變動適應性強；（2）處理效果好並具良好硝化功能；（3）污泥量小（約為活性污泥法的3/4）且易於固液分離；（4）動力費用省。

⑤ 生物膜法凈水的機理是什麼

生物膜（Biofilm）是通過附著而固定於特定載體上的結構復雜的微生物共生體。相對於活性污泥來說，在單位體積生物膜中所含的微生物數量更高、比表面積更大。生物膜比活性污泥具有更強的吸附能力和降解能力，可以吸附和降解污水中的各種污染物，具有速度快、效率高的特點。在使用生物膜法處理污水時，要求在處理系統的構築物中裝填一定數量的填料，這些填料一方面可以擴大處理系統的比表面積，另一方面為微生物提供附著固定的載體。生物膜處理系統的性能、效率取決於其中微生物活性的高低和所裝填料的多少及其比表面積。一般來說，生物膜法較多應用於特殊行業的廢水處理中，如印染廢水等。

根據生物膜法處理系統中所用的填料的不同，生物膜法又可以分為以下幾種類型：

滴濾系統（Trickling filter system）

該系統是一種簡單且相對便宜的膜式好氧處理裝置。在該處理系統中，通過轉動的柵欄噴淋裝置將污水均勻分布於多孔處理床（例如由石子等鋪成）上。在多孔處理床上可生長多種微生物群落和原生動物。當污水緩慢地流過處理床時，微生物就吸收並降解了其中的有機成分，使得污水得到處理。在這樣的處理系統中，天然形成了食物鏈，微生物利用有機物生長繁殖，原生動物等以微生物為食，從而維持在一個動態平衡中。如果污水中的營養（BOD）過高，就會導致微生物的過量生長繁殖從而引起多孔處理床的堵塞，這樣便會降低處理效果。

旋轉生物接觸氧化系統（Rotating Biological Contactor，RBC）或生物轉盤

在這樣的處理系統中，一系列圓盤結構裝置部分浸沒於污水中，部分在空氣中並不斷地旋轉，這樣便保持了良好的通氣效果及與污水的接觸，從而在圓盤上形成了「生物膜」。這樣的「生物膜」是由各種微生物、原生動物等構成的微生物群落。在掃描電鏡下，典型的生物轉盤的「生物膜」有兩層結構，外層主要由絲狀菌等好氧微生物組成，內層由包括脫硫弧菌在內的厭氧微生物構成。因此這樣的「生物膜」具有去除BOD及無機物（主要是硫酸鹽）的功能。生物轉盤處理系統與滴濾系統相比，具有佔地少、效率高、運行穩定等優點，但其前期投資較大。這種系統已經成功地用於處理城市污水和各種工業廢水。

流化床反應器（Fluidized Bed Reactor，FBR）

由於污水的泵入或曝氣（空氣或氧氣）作用，流化床反應器中的載體物質（浮石、砂子、塑料等）會在反應器中不斷流動，因而得名。在這種系統中，由下向上進入的廢水的流速或曝氣的程度被控制在足以使載體流動不互相接觸，但又不能破壞「生物膜」結構的程度。該系統的最大優點是載體的比表面積被充分利用，但能耗較高，運行成本也相對較高。該系統可用於BOD的去除，也可以用於廢水中硝酸鹽的處理。

⑥ 污水處理生物膜法的優缺點

污水處理生物膜法也是城市污水二級生物處理的一種常用方法，具有以下優點：

一是生物膜對污水水質、水量的變化有較強的適應性，管理方便，不會發生污泥膨脹。

二是微生物固著在載體表面、世代時間較長的微生物也能增殖，生物相對更為豐富、穩定，產生的剩餘污泥少。三是能夠處理低濃度的污水。

污水處理生物膜法的不足之處在於生物膜載體增加了系統的投資；載體材料的比表面積小，反應裝置容積有限、空間效率低，在處理城市污水時處理效率比活性污泥法低；附著於固體表面的微生物量較難控制，操作伸縮性差；靠自然通風供氧，不如活性污泥供氧充足，容易產生厭氧。

⑦ 生物技術在水污染治理方面的應用有哪些生物膜法

此外抄，有利於加強對污染物的降襲解作用、韓國等都有對江河大水體修復的工程實例、生物濾池，運行管理時沒有污泥膨脹和污泥迴流問題，接觸停留時間短。它的有機負荷較高，並且處理裝置易維護。 生物膜水解酸化—生物膜接觸氧化工藝在穩定性，③微生物分泌的酵素與催化劑發生化學反應、生物接觸氧化池等。日本，在其表面形成一種特殊的生物膜，節省投資、生物菌種耐溫性等方面均能滿足實際需要：①基質向生物膜表面擴散。生物膜法具有較高的處理效率，②在生物膜內部擴散，生物膜表面積大，減少佔地面積生物膜法是指用天然材料（如卵石），④代謝生成物排出生物膜、抗沖擊性、合成材料（如纖維）為載體，對於受有機物及氨氮輕度污染水體有明顯的效果，技術可靠。其反應過程是，可為微生物提供較大的附著表面，且耐沖擊負荷。 生物膜法主要工藝方法有生物廊道

⑧ 生物接觸氧化法可以去除生活污水中哪些污染物

生物接觸氧化工藝是一種於世紀70年代初開創的污水處理技術，其技術實質是在生物反應池內充填填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，並以一定的流速流經填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下，污水中有機污染物得到去除，污水得到凈化。

去除有機物

在本工藝中的中空纖維實際上是生物膜的載體，微生物種群在本工藝中的分布與常規的生物膜法和活性污泥法不同，所以在降解污染物的能力方面有其獨特之處。

首先分析生物膜的特點。常規的生物膜法有機物和溶解氧由生物膜同一側進入膜內部，所以在生物膜的表面好氧微生物生長條件較內部深處要好得多。在表面旺盛生長的微生物消耗了大部分溶解氧，使生物膜內部處於供氧不足甚至無氧狀態，於是從生物膜表面至底部出現了供氧充足、缺氧和無氧區域，各區域內分別對應生長的是好氧、兼性和厭氧微生物。這就帶來了以下問題：首先，如果污水中有機物濃度過大則表面旺盛生長的微生物將使生物膜生長過厚，從而堵塞載體或濾料間的空隙；其次，因為厭氧細菌產生的代謝物質的作用，導致生物膜脫落；另外，為了保證給微生物足夠的溶解氧，一般採用污水流速較快或曝氣的方法，這也易使生物膜脫落水中，所以要在其後設一個沉澱池將其分離。

在本工藝中污水的有機物和氧氣分別從生物膜的兩側進入，即二者的濃度梯度方向是相反的。這對分解水中的有機物很有好處，如在生物膜的最外層有機物濃度最大但溶解氧濃度最小，而在生物膜的底部則恰好相反，這樣好氧微生物的兩個生長控制因子得以相互協調和抑制，其結果是使生物膜協調地生長於一個相對固定的厚度范圍，不會因有機物的濃度大而過度生長形成堵塞。在試驗中觀察到的生物膜沿水流方向的生長狀態也證明了這一點，從污水進水端至出水端，有機物濃度相差逾十倍，生物膜的厚度卻基本一樣，僅僅是生物膜的密實程度進水端較出水端密實一些，顏色也略深一些。同樣因為本工藝充純氧，生物膜上不存在厭氧層，全部生物膜都是活性生物膜。在生物膜的最外層有一個微溶解氧層，在該層有機物的濃度最大。這一情況極適於衣球細菌生長，這種細菌對有機物有著極強的分解能力。

SS的去除

從工藝流程中可看出反應器內水流是由下向上流動的，可將其視為一個豎流式沉澱池與一個接觸氧化池的組合體。由於試驗的接觸時間是3～4h，上升流速僅為0.018～0.024mm/s，只相當於一般豎流式沉澱池所採用上升流速的1/10～1/5，所以污水中所挾帶的懸浮物除膠體外幾乎全部可以通過沉澱作用而去除。試驗中觀察到反應器靠近進水口處的混濁程度明顯大於其上部，這一現象佐證了上述分析。另外生物膜吸附也去掉了一部分SS。

去除氨氮

由試驗結果可知，隨著試驗時間的推移，處理水中的亞硝酸鹽濃度在增加，到45d時，氨氮的去除率已達到60%，但亞硝酸鹽氮濃度增加量與氨氮的下降量並不一致。按照硝化過程：

氨氮的減少數量與亞硝酸鹽氮的增加數量應當是對應的，但在本試驗中並非如此。合理的解釋應當是同時還進行著另外兩個過程：

由於出水的pH值並未顯著降低，猜測以過程(3)為主，但因條件限制，本次試驗未能就此加以驗證。

去除氨氮效果較好的原因與本工藝中微生物所處的特別環境及其特殊的微生物種群分布有關：在生物膜的最內層即與中空纖維相接部分是溶解氧濃度最大的

工藝設備

部分，而污水中的有機物濃度經過外層微生物的降解後抵達此部位時已經大大降低，在該部位污水中的C/N比值也大大下降，這非常有利於硝化微生物生長。所以筆者認為與其他工藝不同，在本工藝中硝化作用不僅僅是發生在反應器的末端，待污水中總有機物濃度降低到一定程度後才開始，而是在原污水接觸到生物膜一段時間，當有機物濃度略有下降後就已經在其後的生物膜內層開始了。如果原污水的有機物濃度較低，則可以認為幾乎全部生物膜內層都有一個生長良好的硝化細菌膜存在。所以得出結論：降解有機物和去除氨氮在本工藝中是同步或部分同步進行的。

本工藝脫除氨氮效果較好的另一個原因就是採用了純氧，這可使硝化微生物的活性提高數倍。

⑨ 為什麼生物膜法適於處理低濃度廢水

為什麼生物膜法適於處理低濃度廢水
生物膜上的微生物如果直接遇到高濃度的廢水專，會出現膜脫屬落，微生物死亡的現象。所以生物膜法一般用於生活排水，或廢水中工業排水比例很小大的情況。如生活小區，中小污水處理廠等。
但是生物膜法也不是不可以處理高濃度廢水。但是前期一定要進行預處理，如調解PH值，絮凝等等，成本會增加，經濟性差。

⑩ 生物包處理水的作用原理和基本構成

生物包處理水的作用原理和基本構成：

生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統，其附著的固體介質稱為濾料或載體。

生物處理法

是利用自然環境中微生物來氧化分解廢水中的有機物和某些無機毒物（如氰化物、硫化物），並將其轉化為穩定無害的無機物的一種廢水處理方法。

污水生物處理方法是建立在環境自凈作用基礎上的人工強化技術，其意義在於創造出有利於微生物生長繁殖的良好環境，增強微生物的代謝功能，促進微生物的增殖，加速有機物的無機化，增進污水的凈化進程。該方法具有投資少、效果好、運行費用低等優點，在城市廢水和工業廢水的處理中得到最廣泛的應用。