微生物在污水处理中的应用-好氧生物膜法

好氧生物膜法的组成及应用主要内容生物膜法的原理生物膜的生物组成

生物膜简介教学内容

本知识点主要讲解好氧生物膜法净化污水的基本原理。内容导入生物膜法是微生物附着在构筑物挂膜介质上，并在其上生长和繁殖，废水流过生长在固定载体表面上的生物膜，通过生物氧化和固、液、气各相之间的物质交换作用，去除废水中有机污染物的生物处理法；生物膜法是与前面所学习的活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术。好氧生物膜法生物膜法是根据土壤自净的原理发展起来的。最早人们利用污水灌溉农田，发现了土壤渗滤作用和土壤中微生物对污水中有机物有净化作用，因此，用人工方法建造了生物滤池。最早的生物滤池是1893年在英国试验成功，1900年用于污水处理。好氧生物膜法好氧生物膜法是利用生物填料表面附着的生物膜进行污染物降解的生物处理法。根据是否提供氧气，生物膜法分为好氧生物膜法和厌氧生物膜法，本知识点主要讲述好氧生物膜法。生物膜所谓生物膜是由附着于固体物（生物膜载体）表面上生长的微生物及其吸附的有机和无机污染物形成的一层具有较高生物活性的黏膜，是通过附着而固定于特定载体上的结构复杂的微生物共生体。9生物膜的构造

膜的表面吸取营养和溶解氧容易，微生物生长繁殖迅速，形成了好氧微生物和兼性微生物组成的好氧层（1～2mm）。膜内部营养和溶解氧的供应条件差，生长繁殖受到限制，好氧微生物难以生活，形成了厌氧微生物和兼性厌氧微生物组成的厌氧层。

从微生物对有机物降解过程的基本原理分析，生物膜法与活性污泥法是相同的。两者的主要不同点在于微生物在构筑物中存在的形式不同。

在活性污泥法中，微生物形成絮状，悬浮在混合液中，不停地与废水混合和接触，称为悬浮生长。而在生物膜法中，微生物固定于载体的表面形成所谓生物膜，当废水流经其表面时，互相接触，称为附着生长。

生物膜

废水经过生物膜时，通过微生物的生物化学转化和吞食作用，使废水得到净化。生物膜好氧生物膜法的基本原理

本知识点主要讲解好氧生物膜法净化污水的基本原理和生物填料在生物膜法处理污水中的应用。好氧生物膜法是利用生物填料表面附着的生物膜进行污染物降解的生物处理法。生物膜法是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术。好氧生物膜法的基本原理

生物膜法，即采用生物膜处理污水的方法。污水经沉淀池去除悬浮物后进入生物膜反应池，去除有机物，生物膜反应池出水进入二沉池去除脱落的生物体，澄清液排放。污泥浓缩后外运或进一步处理或处置。生物膜法的基本流程如图所示。

污水

净化水排放初沉池生物膜反应池二沉池好氧生物膜法的基本原理

由于生物膜呈蓬松的絮状结构，微孔多，表面积大，具有很强的吸附能力。生物膜微生物以吸附和沉积于膜上的有机物为养料。在水处理过程中，微生物吸附降解水中的污染物，生物膜总在不断增长、更新、脱落。增殖的生物膜脱落后进入废水，在二沉池中泥水分离成为剩余污泥。生物膜法的净化模式图18多孔旋转球型悬浮填料悬浮生物填料19漂浮生物填料20半软性生物填料21弹性立体生物填料22软性、复合填料组合填料软性纤维填料23生物接触氧化法填料24立体弹性填料25

弹性立体填料网片式立体填料26软性填料生物填料上的生物膜

传统活性污泥法基建和运行费用较高，能耗大，管理也较为复杂，易出现污泥膨胀和污泥上浮问题，对N、P去除效果有限。而生物膜法运行稳定，脱氮效果强，搞冲击负荷，节能、经济，无污泥膨胀问题，生物可以形成较长的食物链，污泥产量少。适宜中小型城镇和温暖地区的废水处理。好氧生物膜法的基本原理好氧生物膜法的基本原理

利用生物膜净化污水的装置称之为生物膜反应器。根据废水与生物接触形式的不同，生物膜反应器可以分为生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物流化床和曝气生物滤池等。这些水处理工艺我在将今后的专业课程中继续学习。

生物膜的生物组成

本知识点主要讲解生物膜法净化污水的微生物群落及其作用。

生物膜废水处理系统中微生物的基本类群与活性污泥相似，但由于生态环境与活性污泥不尽相同,生物膜的微生物就有其自身特点。在生物膜法处理污水时，反应器中可以见到光的部分有藻类生长，还有蚊、蝇等昆虫幼虫，因此，生物膜中的生物群落要比活性污泥中的微生物更为复杂。生物膜的生物组成

整个生物膜具有兼性特征，膜外表层为好氧层，中间为兼性好氧，与滤料接触的内层则呈厌氧状态。生物膜中的微生物主要有细菌（包括好氧、厌氧和兼氧细菌）、真菌、放线菌、原生动物（主要是纤毛虫）和较高等的动物，其中藻类、较高等动物比活性污泥法更为多见。1.生物膜的生物相

生物膜上的微生物主要有细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物、以及肉眼可见的昆虫幼虫。34真菌藻类原生动物后生动物一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫细菌（好氧、厌氧、兼性）生物膜的组成（1）吸附水中有机物（2）好氧降解：在生物膜表层0.1-2mm（3）厌氧降解（4）生物膜上的原生生物和微型后生动物的食物链35好氧生物膜中的微生物群落2.生物膜的形成条件①起支撑作用、供微生物附着生长的载体物质：在生物滤池中称为滤料；在接触氧化工艺中成为填料；在好氧生物流化床中成为载体；②供微生物生长所需的营养物质，即废水中的有机物、N、P以及其它有机、无机污染物质；③作为接种的微生物。3.生物膜的形成含有营养物质和接种微生物的污水在填料表面流动，一定时间后，微生物会附着在填料表面而增殖和生长，形成一层生物膜。在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统，生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。生物膜从开始形成到成熟，一般需要30天左右(城市污水，20

C)4.生物膜和活性污泥中的微生物比较从表中可以看出，生物膜法比活性污泥法中的藻类、微型后生动物、寡毛类动物、轮虫幼虫更为多见。①相对稳定的环境；②藻类、甚至昆虫类也会出现；③线虫类、轮虫类等微型动物出现的频率较高；④生物膜上的生