生物膜法在污水處理中的應(yīng)用探討

朱佳亮

摘 要：在眾多的污水處理方案中，生物膜法以較低的能耗和優(yōu)良的效率脫穎而出，本文分析了生物膜法的特征、優(yōu)缺點(diǎn)及其在污水處理中的實(shí)際應(yīng)用，以期為該工藝的推廣提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：污水處理；生物膜法；有效應(yīng)用

生物膜法是將濾料表面當(dāng)做介質(zhì)，使微生物附著在上面，形成以微生物為主的生物膜。當(dāng)污水和生物膜接觸時(shí)，污水中存在的溶解性有機(jī)物會(huì)生物膜吸附，從而出現(xiàn)生物污泥，以此起到凈化污水的作用。生物膜技術(shù)應(yīng)用后管理較簡(jiǎn)單、所需費(fèi)用較少，可以適應(yīng)各種水量、水質(zhì)環(huán)境，不只是有效降低剩余污泥量，還可以彌補(bǔ)使用傳統(tǒng)活性污泥法處理污水出現(xiàn)的污泥絲膨脹問(wèn)題。生物膜法對(duì)溫度有很高要求，無(wú)論溫度過(guò)高還是過(guò)低都會(huì)影響生物膜功能性，可能會(huì)使生物膜活性降低甚至壞死。另外，如果要使生物膜發(fā)揮出處理污水的作用，必須先讓生物附著于濾料上并進(jìn)一步形成生物膜。在應(yīng)用生物膜法時(shí)，要做好定期更新工作，日常管理十分重要。

1 生物膜法的分類及其優(yōu)劣

1.1 生物濾池法及其優(yōu)劣

生物濾池法主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容，這三個(gè)方面分別是生物濾池、初沉池以及二沉池。生物濾池法具有自己的獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，這種優(yōu)勢(shì)便是運(yùn)用這種污水處理技術(shù)以后，過(guò)濾出的水的質(zhì)量的穩(wěn)定性可以得到一定程度的保證。但是，生物濾池法在有著自身獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的同時(shí)也有著一定的劣勢(shì)，這種污水處理方法對(duì)土地的面積有著非常大的需求，并且對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境以及衛(wèi)生狀況都會(huì)產(chǎn)生或大或小的影響。與此同時(shí)，一種新的生物濾池法是塔式生物濾池法，這種污水處理技術(shù)對(duì)土地面積的需求量很小，并且這種污水處理技術(shù)有著明顯的層次關(guān)系，在一定程度上可以降低投資成本，重要的是這種污水處理技術(shù)的應(yīng)用可以在很大程度上降低阻塞的可能性。從這幾個(gè)方面來(lái)說(shuō)，塔式生物濾池法和傳統(tǒng)的生物濾池法相比較來(lái)看有著自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，從而在現(xiàn)代的污水處理過(guò)程中被廣泛應(yīng)用。

1.2 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器法及其優(yōu)劣

移動(dòng)生物膜反應(yīng)器法也有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，這種優(yōu)勢(shì)便是操作的原理不是太復(fù)雜，主要是將一些顆粒狀的材料作為形成生物膜的載體，并且這種材料和水的密度非常相似，有著很強(qiáng)的溶解性，比較容易將有機(jī)物吸引過(guò)來(lái)，這樣就會(huì)形成生物泥，從而實(shí)現(xiàn)凈化污水的目標(biāo)。在移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的眾多優(yōu)點(diǎn)中最大的優(yōu)點(diǎn)便是其微生物有著非常高的濃度以及有著非常長(zhǎng)的食物鏈。并且這種技術(shù)在污水處理過(guò)程中可以降低對(duì)能量的損耗，有著比較高的傳質(zhì)速率，這樣就可以更好地實(shí)現(xiàn)水和載體的有效結(jié)合，這種有效結(jié)合主要是得益于載體和水的密度非常相似這一特點(diǎn)。與此同時(shí)，這種污水處理技術(shù)還有占地面積少、能源損耗比較低等方面的優(yōu)勢(shì)，這就使得對(duì)其保養(yǎng)和維修的成本大大降低?？傊?，基于以上這些優(yōu)點(diǎn)，移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器法在污水處理過(guò)程中得到廣泛的應(yīng)用。

1.3 生物接觸氧化法及其優(yōu)劣

在所有的污水處理技術(shù)中，綜合能力比較強(qiáng)的便是生物接觸氧化法，這種方法同樣具有屬于自己的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，這種優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，這種方法具有很強(qiáng)的負(fù)荷力，并有著很強(qiáng)的抗沖擊能力；第二，這種污水處理技術(shù)也有著很大的負(fù)荷體積。在供給比較充足的情況下，該生物膜的更新的速度比較快，這就在一定程度上使生物膜的活性得到進(jìn)一步的完善，基于以上情況，這種污水處理技術(shù)的綜合能力得以提高。與此同時(shí)，在污水處理過(guò)程中形成的活性污泥一般都附著在過(guò)濾材料的表面，這就會(huì)在很大程度上降低污水處理過(guò)程中對(duì)機(jī)械的損耗程度，也降低了淤泥的數(shù)量。這種污水處理方法在有著極大的優(yōu)勢(shì)的同時(shí)還存在著不足，即在污水處理過(guò)程中容易造成生物膜的阻塞，這就增加了維修過(guò)程中的費(fèi)用，從而也會(huì)使對(duì)其的管理難度加大。

2 生物膜法在污水水處理中的應(yīng)用

2.1 滴濾池應(yīng)用

生物膜法在污水處理中最早是選用滴濾池形式，將滴濾池和活性污泥有效結(jié)合利用。污水在經(jīng)過(guò)滴濾池后，可以和活性污泥處理取長(zhǎng)補(bǔ)短共同發(fā)揮作用，比單獨(dú)使用滴濾池或活性污泥效果更好。當(dāng)前國(guó)內(nèi)各地市政污水處理中，將滴濾池和活性污泥結(jié)合應(yīng)用是常見模式。實(shí)踐過(guò)程中也證實(shí)比傳統(tǒng)活性污泥技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)。

2.2 生物接觸轉(zhuǎn)盤應(yīng)用

生物接觸轉(zhuǎn)盤先以沉淀池進(jìn)行初級(jí)處理，將污水中存在的大量固態(tài)微粒狀污染物質(zhì)清理；處理過(guò)后的污水會(huì)通過(guò)生物接觸轉(zhuǎn)盤，生物膜上存在的微生物會(huì)有效吸附或者攝取有機(jī)污染物，起到凈化水質(zhì)的作用。如我國(guó)某污水處理廠，采用生物接觸轉(zhuǎn)盤法處理污水，采用了32 臺(tái)達(dá)到3m 直徑、填料折表面積可以達(dá)到1500m2 的高效轉(zhuǎn)盤，將之設(shè)在室內(nèi)由鋼筋混凝土制成的接觸反應(yīng)槽上以確保保溫效果。將轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速保持2r/min，將接觸氧化槽內(nèi)部的溶解氧濃度保持2mg/L 以上，容積面積比控制在8L/m2，平均日處理污水達(dá)到了40000m3。

2.3 淹沒式附著生長(zhǎng)生物反應(yīng)器應(yīng)用

這一技術(shù)將生物載體淹沒于流體中，可以起到統(tǒng)一生物氧化、對(duì)懸浮固體有效截留的作用。從當(dāng)前情況來(lái)看，淹沒式附著生長(zhǎng)生物反應(yīng)器在城市公共污水處理、住宅區(qū)產(chǎn)生的生活污水處理以及加工廠廢水凈化中的應(yīng)用較廣，其能夠?qū)崿F(xiàn)脫氮去磷、硝化以及反硝化，并且所需的空間面積較小，造價(jià)較低、能耗較小，運(yùn)行成本低。

在高質(zhì)量環(huán)境要求的大背景下，污水處理工作變得越來(lái)越重要，充分運(yùn)用生物膜污水處理法，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)工藝的缺陷，大大提高污水處理效率。相較傳統(tǒng)工藝，生物膜污水處理法具有適用性強(qiáng)、成本低、能耗低和凈化程度高的優(yōu)勢(shì)，不會(huì)造成二次污染，人們應(yīng)當(dāng)對(duì)其展開深入研究，使該項(xiàng)技術(shù)在污水處理中擁有更廣闊的空間。

參考文獻(xiàn)

[1]劉兵東，陶澤豫，李玲玲，孫子惠，劉建廣.濟(jì)南市污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)特征及去除效果分析[J].凈水技術(shù)，2019，38（04）：94-100.013，29（09）：184-191.