水处理工程技术-第四章-4

任务七污水的生物膜处理一、生物膜的构造及其对有机物的降解污水好氧生物处理可分为以下两类：悬浮生长法（活性污泥法）：污泥（微生物）悬浮在污水中。附着生长法（生物膜法）：微生物附着在滤料上，是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。生物膜法的实质和优点：实质：细菌等微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥—生物膜，污水与生物膜接触，污水中的有机污染物被生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身得到繁殖、生长。优点：运行稳定、抗冲击负荷、更为经济节能、无污泥膨胀问题、具有一定的硝化和反硝化功能、可实现封闭运转防止臭味等。一、生物膜的构造及其对有机物的降解废水在流经载体表面的过程中，微生物在载体表面牢固附着，生长繁殖，细胞胞外多聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结结构称之为生物膜。一、生物膜的构造及其对有机物的降解生物膜成熟的标志污水与滤料或某种载体流动接触，经过一段时间后，滤料或载体的表面将会被一种膜状污泥——生物膜所覆盖，生物膜逐渐成熟，其标志是：生物膜沿水流方向的分布、生物膜上由细菌及各种微生物组成的生态系、对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定的状态。从开始形成到成熟，生物膜要经历潜伏和生长两个阶段，一般的城市污水，在20℃左右的条件下大致需要30d左右的时间。生物膜的定义：生物膜载体一、生物膜的构造及其对有机物的降解一、生物膜的构造及其对有机物的降解生物膜的附着水层：生物膜是高度亲水的物质，在污水不断在其表面更新的条件下，其外侧总是存在着一层附着水层。生物膜的食物链：生物膜又是微生物高度密集的物质，在膜的表面和一定深度的内部生长繁殖着大量的各种类型的微生物和微型动物，并形成有机污染物质—细菌—原生动物（后生动物）的食物链。一、生物膜的构造及其对有机物的降解好氧层和厌氧层。好氧层：膜的表面吸收营养和溶解氧容易，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。其厚度一般为2mm左右。有机物的降解主要在好氧层内进行。厌氧层：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微生物组成的厌氧层。一、生物膜的构造及其对有机物的降解老化生物膜：厌氧层逐渐加厚，代谢产物逐渐增多，这些产物外逸透过好氧层时，导致好氧层生态系统的稳定性遭到破坏，减弱生物膜在滤料上的固着力，严重时导致生物膜脱落，处于这种状态的生物膜即为老化生物膜。新生生物膜：生物膜脱落后生成新的生物膜，新生生物膜必须经过一段时间后才能充分发挥其净化功能。二、生物膜处理法的主要特征（一）微生物相方面的特征（1）微生物种类丰富。除大量细菌外，还有大量真菌（丝状菌）、原生动物（钟虫）、后生动物（线虫、轮虫）、微型动物（寡毛虫）、藻类（有日光照射）等。（2）生物的食物链长。形成细菌—真菌—原生动物——后生动物—微型动物的长生物链。产生的生物污泥量少于活性污泥法。（3）能存活世代时间较长的生物。生物固体平均停留时间长，故生物膜上能生长世代时间长、增殖速度较慢的微生物，如硝化杆菌等。（4）在每段都自然形成自己独特的优占微生物。生物膜法分多段处理，在每段都生长繁殖与本段污水水质相适应的微生物，从而对污染物的降解有利。（二）工艺方面的特征（优点）（1）对水质、水量变动有较强的适应性。（2）污泥沉降性能良好，易于固液分离；（3）剩余污泥产量少，降低污泥处理与处置费用。（4）生物量高，处理能力大，净化功能显著提高。（5）易于运行、节能，减少污泥膨胀问题。二、生物膜处理法的主要特征（二）工艺方面的特征（缺点）（1）需要较多的填料和支撑结构，基建投资较高；（2）出水常常挟带较大的脱落生物膜片，容易