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環(huán)保工程師專業(yè)知識(shí)：生物膜法
在平日的學(xué)習(xí)中，相信大家一定都接觸過知識(shí)點(diǎn)吧！知識(shí)點(diǎn)就是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。哪些才是我們真正需要的知識(shí)點(diǎn)呢？以下是小編為大家整理的環(huán)保工程師專業(yè)知識(shí)：生物膜法，歡迎大家借鑒與參考，希望對(duì)大家有所幫助。
環(huán)保工程師專業(yè)知識(shí)：生物膜法 篇1
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(jī)物的方法，為生物膜提供附著生長(zhǎng)固定表面的材料稱為填料，是影響生物膜法的發(fā)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(diǎn)
生物膜法是通過附著在載體或介質(zhì)表面上的細(xì)菌等微生物生長(zhǎng)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(jī)物的生物處理方法。生物膜中的微生物以污水中的有機(jī)污染物為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在新陳代謝過程中將有機(jī)物降解，同時(shí)微生物自身也得到增殖。
隨著微生物的不斷繁殖增長(zhǎng)，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(jié)果是使生物膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
在生物處理過程中，生物膜總是在不斷地生長(zhǎng)、更新和脫落的，造成生物膜不斷脫落的原因有：水力沖刷、由于膜增厚造成重的增大、原生動(dòng)物的松動(dòng)、厭氧層和介質(zhì)的粘結(jié)力較弱等。
生物膜法適用于中小規(guī)模污水生物處理，污水處理系統(tǒng)可以獨(dú)立建立，也可以與其他污水處理工藝組合應(yīng)用。污水進(jìn)行生物膜法處理前，宜經(jīng)沉淀處理，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)或水量波動(dòng)大時(shí)，應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)池。
2.生物膜的結(jié)構(gòu)及其凈化廢水的機(jī)理
生物膜是蓬松的絮狀結(jié)構(gòu)，微孔多，表面積大，具有很強(qiáng)的吸附能力。生物膜微生物以吸附和沉積于膜上的'有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，將一部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞物質(zhì)，進(jìn)行繁殖生長(zhǎng)，成為生物膜中新的活性物質(zhì)，另一部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化為排泄物，在轉(zhuǎn)化程中放出能量，供應(yīng)微生物生長(zhǎng)的需要。增殖的生物膜脫落后進(jìn)入廢水，在二次沉淀池中被截留下來，成為污泥。如果
有機(jī)物負(fù)荷比較高，生物膜對(duì)吸附的有機(jī)物來不及氧化分解時(shí)，能形成不穩(wěn)定的污泥，這類污泥需要進(jìn)行再處理。由于生物膜法中的微生物以附著的狀態(tài)存在，所以泥齡長(zhǎng)，使生物膜中既有世代時(shí)間短、比增長(zhǎng)速率大的微生物，雙有世代時(shí)間長(zhǎng)、比增長(zhǎng)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于活性污泥法。
3.生物膜法的主要特征
與活性污泥法相比，生物膜法具有以下特征：
�、派锵嗵卣鳎�
�、賲⑴c凈化反應(yīng)微生物多樣化
②生物的食物鏈長(zhǎng)
�、勰軌虼婊钍来鷷r(shí)間較長(zhǎng)的微生物
④分段運(yùn)行與優(yōu)占種屬
�、乒に囂卣�
�、倏箾_擊負(fù)荷能力強(qiáng)
②污泥沉降性能良好，宜于固液分離
�、勰軌蛱幚淼蜐舛鹊膹U水
④運(yùn)行簡(jiǎn)單、節(jié)能，易于維護(hù)管理，動(dòng)力費(fèi)用低
�、莓a(chǎn)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
生物膜法的主要影響因素
影響生物膜法的因素很多，例如水質(zhì)、溫度、pH值、溶解氧、營(yíng)養(yǎng)平衡、有毒有害物質(zhì)濃度等，這些因素也是影響活性污泥法等的因素，前面已講過，下面介紹一下生物膜法所特有的影響因素。
1.水力負(fù)荷
水力負(fù)荷對(duì)生物膜法的處理效果以及生物膜厚度和傳質(zhì)改善等方面都有一定的影響。生物膜法有多種處理工藝，應(yīng)該選擇合適的水力負(fù)荷。
2.載體表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
載體對(duì)污水處理效果的影響主要反映在載體的表面性質(zhì)，包括載體的比表面積大小、載體表面親水性及表面電荷、表面粗糙度、載體的密度、孔隙率和材料強(qiáng)度等。載體的選擇不僅決定了可供生物膜生長(zhǎng)的面積大小和生物量的多少，還影響反應(yīng)器中的水動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。
3.生物膜量及其活性
生物膜的厚度反映了生物量的大小，但是生物活性并非總是與生物量成正相關(guān)性。生物膜由好氧膜和厭氧膜組成，好氧膜的厚度通常為1.5～2.0mm，有機(jī)物的降解主要在好氧層內(nèi)完成。不能單純追求增加反應(yīng)器的生物量，應(yīng)保證反應(yīng)器內(nèi)生物膜正常脫落更新而不發(fā)生載體間隙被堵塞的現(xiàn)象。
生物膜法的類型及工藝流程
生物膜法有多種分類，按照微生物附著的載體存在狀態(tài)可分為固定床生物膜法和流動(dòng)床生物膜法。固定床生物膜分為生物濾池和生物接觸氧化法等，流動(dòng)床生物膜法包括生物流化床和移動(dòng)床等。
按照生物膜被污水浸沒的程度生物膜法又可分為浸沒式生物膜法、半浸沒式生物膜法和非浸沒式生物膜法。常見的浸沒式生物膜法包括生物接觸氧化池、曝氣生物濾池等，常見的半浸沒式生物膜法有生物轉(zhuǎn)盤，常見的非浸沒式生物膜法有生物濾池，生物濾池又分為普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池三種類型。
1.普通生物濾池
⑴工藝流程
普通生物濾池又名滴濾池，是生物濾池早期出現(xiàn)的類型，即第一代的生物濾池。污水先進(jìn)入初沉池，去除可沉的懸浮物，接著進(jìn)入生物濾池。經(jīng)過濾池處理的污水和生物濾料上脫落的老化生物膜流入二沉池，經(jīng)過固液分離后，排出凈化水。
�、茦�(gòu)造
普通生物濾池由池體、濾料、布水裝置和排水系統(tǒng)等四部分組成。
①池體
其平面形式多呈方形、矩形或圓形，池壁一般用磚石或鋼筋混凝土筑造而成。
�、跒V料
濾料表面有生物膜附著，是凈化污水的主體，濾料對(duì)生物濾池的工作效能影響較大。生物濾池一般采用實(shí)心拳狀無機(jī)濾料，如碎石、卵石和爐渣等。近年來，生物濾池多采用塑料濾料，主要由聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等加工成波紋板、蜂窩管、環(huán)狀以及空?qǐng)A柱等復(fù)合式濾料，其特點(diǎn)是質(zhì)輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、比表面積大、孔隙率高，從而大大改善了膜生長(zhǎng)及通風(fēng)條件，使處理能力大大提高。
③布水裝置
普通生物濾池多采用固定式噴嘴布水系統(tǒng)，主要由虹吸裝置、配水池、布水管道和噴嘴等部分組成。
�、芘潘到y(tǒng)
普通生物濾池底部的排水系統(tǒng)，位于濾料層的下面，主要起收集及排出處理后的廢水，保證通風(fēng)和支撐濾料的作用。排水系統(tǒng)通常分為兩層，即包括濾料下的滲水裝置和底板處的集水溝和排水溝。
�、枪に囂攸c(diǎn)
�、倨胀ㄉ餅V池一般適用于處理每日污水量不大于1000m3的小城鎮(zhèn)污水和有機(jī)工業(yè)廢水，凈化效率高，處理效果好，出水
水質(zhì)穩(wěn)定。
�、诨ㄍ顿Y省，運(yùn)行穩(wěn)定，易于管理，動(dòng)力消耗低，節(jié)省能源。
③剩余污泥量小。
�、茇�(fù)荷較低，占地面積大，不適用于處理水量較大的廢水，且其沖刷能力不足，易引起濾料內(nèi)生物膜積累和堵塞，從而影響濾池內(nèi)的通風(fēng)，運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生濾池蠅，且衛(wèi)生條件較差，因此，使用受到限制。
環(huán)保工程師專業(yè)知識(shí)：生物膜法 篇2
什么是“生物膜”
這里先做一下名詞定義：附著生長(zhǎng)在固體狀材料表面的由多種微生物形成的膜狀生物聚集體，就稱為“生物膜”。
這里所說的固體狀材料，由不同的材料制作，針對(duì)不同的生物膜法工藝，也有不同的名稱，比如說：
生物濾池工藝中稱為濾料，材質(zhì)有石土、石塊、卵石等；生物接觸氧化工藝中稱為填料，材質(zhì)有塑料等；生物轉(zhuǎn)盤工藝中稱為轉(zhuǎn)盤，材質(zhì)有塑料、軸片、木材等；生物流化床工藝中則稱為載體，材質(zhì)通常為細(xì)小的無極顆粒。
生物膜的形成
首先有三個(gè)前提條件，分別是載體（填料或?yàn)V料）、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（有機(jī)物、氮磷及其它，通常由污水提供）、接種微生物（由污水提供或接種）。
當(dāng)滿足了這三個(gè)前提條件后，我們來看一下生物膜的`形成過程：當(dāng)含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和接種微生物的污水在填料表面流動(dòng)時(shí)，經(jīng)過一定的時(shí)間，污水中的微生物會(huì)在填料表面附著并增殖生長(zhǎng)，形成一層薄薄的生物膜。
在生物膜上，由于細(xì)菌以及其它各種微生物逐漸增多，會(huì)形成一個(gè)良好的生態(tài)系統(tǒng)，生物膜對(duì)有機(jī)物的降解功能最終也會(huì)達(dá)到一種平衡和穩(wěn)定狀態(tài)，稱為生物膜的成熟狀態(tài)。
以城市污水廠為例，在20℃的溫度下，生物膜從接種、生長(zhǎng)、再到最終成熟，所需要的時(shí)間一般在30天左右。
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