生物膜法概述

生物膜法概述第一頁，共十一頁，編輯于2023年，星期三5.1.1生物膜的結(jié)構(gòu)一．生物膜的形成生物膜的形成（掛膜）：含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和接種微生物的污水在填料的表面流動(dòng)，一定時(shí)間后，微生物會(huì)附著在填料表面而增殖和生長(zhǎng)，形成一層薄的生物膜。生物膜的成熟標(biāo)志：在生物膜上由細(xì)菌及其它各種微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)以及生物膜對(duì)有機(jī)物的降解功能都達(dá)到了平衡和穩(wěn)定。

對(duì)于城市污水，在20C條件下，生物膜從開始形成到成熟，一般需要30天左右。第二頁，共十一頁，編輯于2023年，星期三二、生物膜的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)1.結(jié)構(gòu)：

生物膜的生物組成：細(xì)菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物以及一些肉眼可見的蠕蟲、昆蟲的幼蟲組成。第三頁，共十一頁，編輯于2023年，星期三結(jié)構(gòu)

生物膜形成后，隨著微生物的不斷繁殖增長(zhǎng)，生物膜的厚度不斷增加，使生物膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,形成好氧層和厭氧層。(1)好氧層：膜的表面和廢水接觸，吸取營(yíng)養(yǎng)和溶解氧容易，微生物生長(zhǎng)繁殖迅速，形成了由好氧和兼性微生物組成的好氧層（2mm左右）。有機(jī)物降解主要在好氧層進(jìn)行。（2）厭氧層：在好氧層內(nèi)部，營(yíng)養(yǎng)和溶解氧的供應(yīng)條件差，為厭氧代謝方式，厭氧層。厭氧層是在生物膜達(dá)到一定厚度時(shí)才出現(xiàn)的，隨著生物膜的增厚和外伸，厭氧層也隨著變厚。第四頁，共十一頁，編輯于2023年，星期三生物膜中的物質(zhì)轉(zhuǎn)移（1）氧：空氣中的氧→廢水→附著水層→生物膜。隨著生物膜的厚度的增大，廢水中的氧將被表層的生物膜所耗盡，致使其深層因氧不足，形成厭氧層。（2）有機(jī)物：進(jìn)入池內(nèi)的廢水沿膜面流動(dòng)時(shí)，由于濃度差的作用，有機(jī)物會(huì)從廢水中轉(zhuǎn)移到附著水層中去，進(jìn)而被生物膜所吸附。微生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化分解和同化合成，產(chǎn)生的二氧化碳和其它代謝產(chǎn)物一部分溶入附著水層，一部分吸附到空氣中去，如此循環(huán)往復(fù)，使廢水中的有機(jī)物不斷減少，從而得到凈化。第五頁，共十一頁，編輯于2023年，星期三生物膜性質(zhì)1. 高度親水，存在著附著水層；2. 微生物高度密集：生長(zhǎng)繁殖著各種細(xì)菌以及微型動(dòng)物，并形成有機(jī)污染物—細(xì)菌—原生動(dòng)物(后生動(dòng)物)的食物鏈。生物膜的生物組成：細(xì)菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物以及一些肉眼可見的蠕蟲、昆蟲的幼蟲組成。第六頁，共十一頁，編輯于2023年，星期三三．生物膜的更新與脫落（1）厭氧膜的出現(xiàn)：①生物膜厚度不斷增加，氧氣不能透入的內(nèi)部深處將轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)；②成熟的生物膜一般都由厭氧膜和好氧膜組成；③好氧膜是有機(jī)物降解的主要場(chǎng)所，一般厚度為2mm。（2）厭氧膜的加厚：①厭氧的代謝產(chǎn)物增多，導(dǎo)致厭氧膜與好氧膜之間的平衡被破壞；②氣態(tài)產(chǎn)物的不斷逸出，減弱了生物膜在填料上的附著能力；③老化生物膜，其凈化功能較差，且易于脫落。生物膜的更新：①老化膜脫落，新生生物膜又會(huì)生長(zhǎng)起來；②新生生物膜的凈化功能較強(qiáng)。第七頁，共十一頁，編輯于2023年，星期三生物膜法主要特征1。微生物相方面的特征（1）微生物種類多樣化：· 生物膜具有適于微生物生長(zhǎng)的安靜穩(wěn)定環(huán)境；SRT相對(duì)較長(zhǎng)，能夠生長(zhǎng)硝化細(xì)菌；絲狀菌也可以大量生長(zhǎng)，無污泥膨脹之虞；· 線蟲類、輪蟲類等微型動(dòng)物出現(xiàn)的頻率較高；· 藻類、甚至昆蟲類也會(huì)出現(xiàn)；· 生物膜上的生物：類型廣泛、種屬繁多、食物鏈長(zhǎng)且復(fù)雜。（見表5-1）第八頁，共十一頁，編輯于2023年，星期三微生物種類活性污泥生物膜法微生物種類活性污泥法生物膜法細(xì)菌++++++++輪蟲++++真菌+++++線蟲+++藻類-++寡毛蟲-++鞭毛蟲+++++其它后生動(dòng)物-+肉足蟲+++++昆蟲類-++纖毛蟲++++++++

表5-1

生物膜和活性污泥上出現(xiàn)的微生物在類型、種屬和數(shù)量的比較

第九頁，共十一頁，編輯于2023年，星期三（2）生物的食物鏈長(zhǎng)（3）能夠存活世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物，具有一定的硝化功能，運(yùn)行得當(dāng)具有反硝化脫氮功能。分段運(yùn)行與優(yōu)占種屬明顯第十頁，共十一頁，編輯于2023年，星期三2.生物膜法工藝特征

(1)對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性（2）污泥的沉降性能良好，易于固液分離脫落的生物膜，比重較大，顆粒較大。（3）能夠處理低濃度的污水

可將污水BO