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生物膜法可分为生物滤池、生物转盘、接触氧化法和生物流化床等四类。在石油和化学工业的废水处理中，其中应用最多的是接触氧化法。生物膜法是属于好氧生物处理的方法，它是将废水通过好氧微生物和原生动物，后生动物等在载体填料上生长繁殖形成的生物膜，吸附和降解有机物，使废水得到净化的方法。
第一节 概述
生物膜——是使细菌、放线菌、蓝绿细菌一类的微生物和原生动物、后生动物、藻类、真菌一类的真核微生物附着在滤料或某些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥。
生物膜法：污水经过从前往后具有细菌→原生动物→后生动物、从表至里具好氧→兼氧→厌氧的生物处理系统而得到净化的生物处理技术。
一、生物构造及其对有机物的降解
1 生物膜的构造特征
生物膜(好氧层＋兼氧层＋厌氧层)＋附着水层(高亲水性)。
2 降解有机物的机理
1) 微生物： 沿水流方向为细菌——原生动物——后生动物的食物链或生态系统。具体生物以菌胶团为主、辅以球衣菌、藻类等，含有大量固着型纤毛虫（钟虫、等枝虫、独缩虫等）和游泳型纤毛虫（楯纤虫、豆形虫、斜管虫等），它们起到了污染物净化和清除池内生物（防堵塞）作用。
2) 污染物：重→轻(相当多污带→α中污带→β中污带→寡污带).
3) 供氧：借助流动水层厚薄变化以及气水逆向流动，向生物膜表面供氧。
4) 传质与降解：有机物降解主要是在好氧层进行，部分难降解有机物经兼氧层和厌氧层分解，分解后产生的H2S，NH3等以及代谢产物由内向外传递而进入空气中，好氧层形成的NO3－－N、NO2－－N等经厌氧层发生反硝化，产生的N2也向外而散入大气中。
5) 生物膜更新：经水力冲刷，使膜表面不断更新（DO及污染物），维持生物活性（老化膜固着不紧）。
二、生物膜的主要特征
1 微生物相方面的特征
1) 参与净化反应微生物多样化；
2) 食物链长，污泥产率低；
3) 能够存活世代较长的微生物；
4) 可分段运行，形成优势微生物种群，提高降解能力。
2 工艺方面的特征
1) 对水质水量变动有较强适应性；
2) 污泥沉降性能好，宜于固液分离；
3) 能处理低浓度污水；
4) 易于维护管理、节能。
3 与活性污泥法相比
1) 活性污泥法系人工强化生物处理系统，生物量大，处理能力强，而生物膜法更趋于自然净化原理。
2) 活性污泥法为人工强化三相传质，生物膜法趋向浓度差扩散传质，传质效果较活性污泥差，处理效率较活性污泥差。
3) 适于工业废水处理站和小规模生活污理厂。
第二节 生物滤池
一、普通生物滤池
1 构造
池体、滤料、布水装置和排水系统。
1) 池体：一般深2~2.5m，池壁超高0.5~0.9m(防风)，其底部为承托层(排水系统和大块滤料(起支撑、排水以及通水)中部为工作层（掛膜），上部为配水系统，壁可设孔也可不开孔，开孔在冬季有影响。
2) 滤料：碎石、卵石、炉渣、焦炭等，总厚度1.5～2.0m，其中工作层1.3-1.8m，粒径20-40mm;承托层0.2m，粒径70~100mm。这种滤料比表面积较大，且较粗糙，易掛膜，孔隙率一般，利于供氧与传质，且易就地取材，但材料比重大，荷载重，工作层不厚，工作效率不变，占地大。
3) 布水装置：固定喷咀式布水系统——即投配池、布水管、喷咀组成。污水流入投配池是连续的，但布水是间歇式，喷水周期5~8min。
4) 投配池内设虹吸装置(间歇供水，使滤料排水后间歇充氧，生物膜再生)。排水干管布设在滤池表面下0.5~0.8m，支(竖)管依据喷咀服务半径设置，高出滤料之上0.15~0.2m，竖管上安装喷咀，通过喷咀均匀布水。
5) 排水系统：包括渗水装置、汇水沟、总排水沟(或集水槽),见图5-2，汇水沟i=0.01~0.02(横向)、集水槽i=0.05~0.01(纵向－书中出错)。作用：排放处理后出水，保证间歇阶段的通风(底部h≥0.6m)；汇水沟宽0.15m，间距2.5~4.0m(与布水间距一致)；排水沟内流速＞0.7m/s；
6) 渗水装置可以是大块滤料，也可以是图5-4混凝土板，渗水装置排水口面积占滤池总面积的20%以上。
二、高负荷生物滤池
1 特征
通过限制进水BOD值(≤200mg/L)或采用处理水回流，均化水质，提高或加大水力负荷(10倍)，及时冲刷和更新过厚生物膜，保持较高生物活性，改善处理环境状况（抑制厌氧、减少臭味散发）。
2 工艺流程
（1）一段法
部分污泥回流。
1) 工艺1：污泥回流初沉池，滤池出水回流滤池，利于改善水力负荷，减轻二沉池负荷。
2) 工艺2：污泥回流初沉池，二沉池出水回流过滤池，（较工艺1比，二沉池负荷略重）。
3) 工艺3：污泥与二沉池出水同时回流初沉池，加大初沉池负荷（二者回流量大）。
4) 工艺4：具有吸附再生工艺特点，但出水水质差，初沉水力负荷大。
5) 工艺5：滤池出水与污泥均回流到初沉池，初沉水力负荷大
（2）二段法
当污水浓度较高时或对处理出水要求较高时，建议考虑。二段法强化了优势生物种群，但第二段因污染物少或负荷率低，生物膜生长差，其容积负荷未充分发挥。但二段法能很好解决一段法生物膜积存与堵塞现象。
