生物膜法是通過生長在填料（或?yàn)V料）表面的生物膜來處理廢水。生物膜就是填料表層長滿各種微生物的黏膜，依靠黏膜上大量微生物攝取廢水中的有機(jī)污染物作為營養(yǎng)，從而使廢水得到凈化。在生物膜外附著一層薄薄的水層，稱附著水層。附著水流動很慢，其中有機(jī)物大多已被生物膜中的微生物攝取，其濃度要比流動水層中的有機(jī)物濃度低得多。因此，廢水在濾料表面流動時(shí)，有機(jī)物就會從流動水層中轉(zhuǎn)移到附著水層中，進(jìn)一步被生物膜所攝取。與此同時(shí)空氣中的氧氣也將通過水層而進(jìn)入生物膜。生物膜上的微生物在有充足氧的條件下對有機(jī)物進(jìn)行分解，將其轉(zhuǎn)為無機(jī)鹽和二氧化碳，二氧化碳沿著相反方向從生物膜經(jīng)過水層排到空氣中。從開始進(jìn)水到生物膜成熟要經(jīng)歷潛伏期和生長期兩個(gè)階段。

　　生物膜法主要有以下幾種類型：

　　生物濾池

　　生物濾池就是在池內(nèi)設(shè)置填料（或?yàn)V料），經(jīng)充氧曝氣后的廢水以一定流速不斷地通過填料，使填料上長滿生物膜，以降解廢水中的有機(jī)污染物。生物濾池的濾料早先與物理過濾的濾料相同，但一旦生物膜老化脫落后，其濾縫很容易堵塞，給沖洗帶來困難。故目前生物濾池實(shí)際上大多均用填料代替。常用的填料有粒徑3~5厘米的煤渣和石礫（以多微孔的煤渣最佳，其表面積大，掛膜能力強(qiáng)）。近年來塑料工業(yè)發(fā)達(dá)后，已大量使用聚乙烯、聚酰胺材料制造的波形板式、蜂窩式、生物球式的填料。其特點(diǎn)是質(zhì)輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕，大小一致，其表面積達(dá)100~200平方米/立方米。

　　生物濾池法有以下優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):①水流較通暢，過濾前后水頭差小，水中溶氧供應(yīng)充足,適于好氧性微生物的生長和繁殖。②填料上布滿微生物,其生物量大。據(jù)測定,1立方米的填料表面的活性生物量達(dá)0.125千克，因此其降解有機(jī)物的能力強(qiáng)。BOD5負(fù)荷為0.1~0.3千克/(立方米.天），高的可達(dá)0.5~1.5千克/(立方米.天）。③脫氮、除磷效果明顯。④沉淀污泥少，易于管理，不散發(fā)臭氣。缺點(diǎn):①占地面積較大。②為防止老化的生物膜脫落后堵塞濾縫，污染環(huán)境，填料在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中需經(jīng)常反沖、及時(shí)排污。

　　2.生物轉(zhuǎn)盤

　　生物轉(zhuǎn)盤由塑料盤片或小格組成圓形滾筒，代替固定的濾料或填料。盤格上掛有生物膜。其微生物的生長及降解有機(jī)物的機(jī)制同生物濾池。轉(zhuǎn)盤一半浸入廢物水中，一半露在空氣中。當(dāng)轉(zhuǎn)動時(shí)，盤面依次通過廢水并使空氣中的氧氣溶人水中，使生物膜中的微生物吸收和降解水中的有機(jī)物。

　　生物轉(zhuǎn)盤有以下優(yōu)點(diǎn):①轉(zhuǎn)盤本身可向水中增氧（近年來，轉(zhuǎn)盤內(nèi)增添了曝氣管,增氧效果更佳），故水中溶氧充足。生物膜絕大部分為好氧性微生物，很少形成厭氧層。②有機(jī)物的負(fù)荷高，通常盤片上BOD5負(fù)荷高達(dá)10~20克/平方米。③占地面積小。

　　生物轉(zhuǎn)盤的缺點(diǎn)是:①造價(jià)較高。②技術(shù)要求較高，如不符合要求，則處理效果差。③需要另加動力以驅(qū)動轉(zhuǎn)盤，其運(yùn)轉(zhuǎn)成本較高。

　　生物膜法處理污水的基本原理

　　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，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、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、原生動物的松動、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)或水量波動大時(shí)，應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)池。

　　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，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)化過程中放出能量，供應(yīng)微生物生長的需要。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，使生物膜中既有世代時(shí)間短、比增長速率大的微生物，雙有世代時(shí)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于活性污泥法。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：

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　?、賲⑴c凈化反應(yīng)微生物多樣化

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　　③能夠存活世代時(shí)間較長的微生物

　?、芊侄芜\(yùn)行與優(yōu)占種屬

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　　①抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)

　?、谖勰喑两敌阅芰己?，宜于固液分離

　　③能夠處理低濃度的廢水

　?、苓\(yùn)行簡單、節(jié)能，易于維護(hù)管理，動力費(fèi)用低

　　⑤產(chǎn)生的污泥量少

　?、拊诘退疁貤l件下，也能保持一定的凈化功能

　?、呔哂休^好的硝化與脫氮功能

　　生物膜法名詞解釋

　　生物膜（biologicalmembrane）：鑲嵌有蛋白質(zhì)和糖類（統(tǒng)稱糖蛋白）的磷脂雙分子層，起著劃分和分隔細(xì)胞和細(xì)胞器作用生物膜，也是與許多能量轉(zhuǎn)化和細(xì)胞內(nèi)通訊有關(guān)的重要部位，同時(shí)，生物膜上還有大量的酶結(jié)合位點(diǎn)。細(xì)胞、細(xì)胞器和其環(huán)境接界的所有膜結(jié)構(gòu)的總稱。