水處理工程技術-第四章-4

任務七污水的生物膜處理一、生物膜的構造及其對有機物的降解污水好氧生物處理可分為以下兩類：懸浮生長法（活性污泥法）：污泥（微生物）懸浮在污水中。附著生長法（生物膜法）：微生物附著在濾料上，是與活性污泥法并列的一種污水好氧生物處理技術。生物膜法的實質和優(yōu)點：實質：細菌等微型動物附著在濾料或某些載體上生長繁育，并在其上形成膜狀生物污泥—生物膜，污水與生物膜接觸，污水中的有機污染物被生物膜上的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身得到繁殖、生長。優(yōu)點：運行穩(wěn)定、抗沖擊負荷、更為經(jīng)濟節(jié)能、無污泥膨脹問題、具有一定的硝化和反硝化功能、可實現(xiàn)封閉運轉防止臭味等。一、生物膜的構造及其對有機物的降解廢水在流經(jīng)載體表面的過程中，微生物在載體表面牢固附著，生長繁殖，細胞胞外多聚物使微生物細胞形成纖維狀的纏結結構稱之為生物膜。一、生物膜的構造及其對有機物的降解生物膜成熟的標志污水與濾料或某種載體流動接觸，經(jīng)過一段時間后，濾料或載體的表面將會被一種膜狀污泥——生物膜所覆蓋，生物膜逐漸成熟，其標志是：生物膜沿水流方向的分布、生物膜上由細菌及各種微生物組成的生態(tài)系、對有機物的降解功能都達到了平衡和穩(wěn)定的狀態(tài)。從開始形成到成熟，生物膜要經(jīng)歷潛伏和生長兩個階段，一般的城市污水，在20℃左右的條件下大致需要30d左右的時間。生物膜的定義：生物膜載體一、生物膜的構造及其對有機物的降解一、生物膜的構造及其對有機物的降解生物膜的附著水層：生物膜是高度親水的物質，在污水不斷在其表面更新的條件下，其外側總是存在著一層附著水層。生物膜的食物鏈：生物膜又是微生物高度密集的物質，在膜的表面和一定深度的內(nèi)部生長繁殖著大量的各種類型的微生物和微型動物，并形成有機污染物質—細菌—原生動物（后生動物）的食物鏈。一、生物膜的構造及其對有機物的降解好氧層和厭氧層。好氧層：膜的表面吸收營養(yǎng)和溶解氧容易，微生物生長繁殖迅速，形成了好氧微生物和兼性微生物組成的好氧層。其厚度一般為2mm左右。有機物的降解主要在好氧層內(nèi)進行。厭氧層：內(nèi)部營養(yǎng)和溶解氧的供應條件差，生長繁殖受到限制，好氧微生物難以生活，形成了厭氧微生物和兼性微生物組成的厭氧層。一、生物膜的構造及其對有機物的降解老化生物膜：厭氧層逐漸加厚，代謝產(chǎn)物逐漸增多，這些產(chǎn)物外逸透過好氧層時，導致好氧層生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到破壞，減弱生物膜在濾料上的固著力，嚴重時導致生物膜脫落，處于這種狀態(tài)的生物膜即為老化生物膜。新生生物膜：生物膜脫落后生成新的生物膜，新生生物膜必須經(jīng)過一段時間后才能充分發(fā)揮其凈化功能。二、生物膜處理法的主要特征（一）微生物相方面的特征（1）微生物種類豐富。除大量細菌外，還有大量真菌（絲狀菌）、原生動物（鐘蟲）、后生動物（線蟲、輪蟲）、微型動物（寡毛蟲）、藻類（有日光照射）等。（2）生物的食物鏈長。形成細菌—真菌—原生動物——后生動物—微型動物的長生物鏈。產(chǎn)生的生物污泥量少于活性污泥法。（3）能存活世代時間較長的生物。生物固體平均停留時間長，故生物膜上能生長世代時間長、增殖速度較慢的微生物，如硝化桿菌等。（4）在每段都自然形成自己獨特的優(yōu)占微生物。生物膜法分多段處理，在每段都生長繁殖與本段污水水質相適應的微生物，從而對污染物的降解有利。（二）工藝方面的特征（優(yōu)點）（1）對水質、水量變動有較強的適應性。（2）污泥沉降性能良好，易于固液分離；（3）剩余污泥產(chǎn)量少，降低污泥處理與處置費用。（4）生物量高，處理能力大，凈化功能顯著提高。（5）易于運行、節(jié)能，減少污泥膨脹問題。二、生物膜處理法的主要特征（二）工藝方面的特征（缺點）（1）需要較多的填料和支撐結構，基建投資較高；（2）出水常常挾帶較大的脫落生物膜片，容易