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摘要：随着社会的发展与进步，重视生物膜法在污水治理中的应用对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍生物膜法在市政水处理中的应用的有关内容。
关键词：生物膜法；水处理
中图分类号：V444文献标识码： A
1生物膜法的概念和特点
生物膜法是令微生物附着在惰性滤料上，形成膜状的生物污泥，从而对污水起到净化效果的生物处理方法。生物膜法具有运行费用低廉、管理方便的特点，对进水的水质与水量变化有着很强的适应能力，克服了活性污泥法中污泥丝状膨胀的缺点，剩余污泥量也有了显著的减少。但是与活性污泥法相比，生物膜法对环境温度的要求较高，气温过高或过低都会影响生物膜的活性，引起生物膜的坏死和脱落。另外，由于生物膜需要附着在滤料上才能够对污水起到净化作用，因此载体的比表面积对生物膜处理的效果有着很大的影响，如果选用的滤料比表面积达不到要求，想要达到预期的处理效果就需要增加处理池的面积，使投资费用增大。生物膜法中使用的滤料属于消耗品，需要对其进行周期性的更新，增大了运行期间的管理费用。同时，生物膜法对工艺设计和运行条件的要求较为严格，一旦发生问题，便会引起滤料的破损和堵塞，降低出水的水质。
2生物膜法在市政水处理中的应用现状
当今社会，我国大多数城市的饮用水水质在氨氮、亚硝酸盐氮、高锰酸钾等指标上，都存在着不同程度的超标现象，属于微污染水源。生物膜法，作为新形势下发展起来的一种高效处理水质、提高二级排水再利用率的先进技术，在处理市政水源上有着极为重要的作用。但就目前来看，大多数城市在日常的饮用水处理工艺中，仍然沿用常规的水质处理方法，生物膜法技术并未得到真正的落实应用。
3生物膜法在市政水处理中的应用
3.1滴滤池的实际应用
在污水处理领域，生物膜法最早采用的是滴滤池的方式通过将滴滤池与活性污泥结合起来应用到城市污水的处理当中，将滴滤池当成硝化反应器与脱氮段，相对于单独使用活性污泥处理污水或滴滤池处理污水更具有优势。就目前城市污水处理的工艺来看，主要用到滴滤池和活性污泥工艺的有滴滤池与活性污泥组合工艺（TF/AS）和滴滤池与活性生物滤池组合工艺（TF/ABF）等。通过比较分析，可以看出生物膜法相对于传统的活性污泥处理法，在市政水处理中更具有发展前景（见表1）。
3.2生物接触转盘在水处理中的应用
生物接触转盘，作为有效处理市政水体的生物膜法技术，主要是通过利用水体中存在的细菌及细菌类微生物、原生动物等在生物接触转盘上繁衍，从而形成一层膜状的生物性污泥，并通过这层生物性污泥来吸附和摄取水体中的超标元素和污染物，实现处理城市污水的功能。使用生物接触转盘技术的污水处理流程，主要工艺流程有两个阶段：其一，先经过沉淀池的初级处理阶段，去除污水中大部分固态微粒状的污染物；其二，让处理后的污水通过生物接触转盘，让生物膜上的微生物吸附或摄取水体中的有机污染物，从而起到净化水质的效果。例如在我国某污水处理厂中，主要采用的生物膜污水处理法即为生物接触转盘法，通过采用32台直径3m、填料折表面积1500㎡的高效转盘，并将其设置在室内的钢筋混凝土接触反应槽上，以起到保温作用。同时将转盘旋转速度控制在2 r/min，接触氧化槽内溶解氧浓度控制在2mg/L以上，容积面积比保持在8L/m2，能够实现平均日处理水量40 000m3，大大提高了城市污水处理系统的处理能力（见图1）
不过,相对来说，生物接触转盘生物膜法虽然具有运行能耗低、费用低廉等优点，但在生物接触转盘的造价上，资金投入较高，不利于大规模投入使用。
3.3淹没式附着生长生物反应器的应用分析
淹没式附着生长生物反应器是一种把生物载体淹没在流体中的生物膜水体处理技术，具有统一生物氧化及截留悬浮固体的作用。主要类型包括下流式填充生物反应器（DFPB）、上流式填充物反应器（UFPB）和流化床生物反应器（FBBR），以及悬浮与附着生长组合系统（CSAG）等几种，而其中的DFPB反应器与UFPB反应器组合又被称为曝气生物滤池（BAF）（见图2）。就目前淹没式附着生长生物反应器在市政水处理中的应用情况来看，通常该生物膜法被广泛应用于处理城市公共污水、住宅区生活污水和加工厂废水中的SS、脱氮去磷、硝化、反硝化等方面，具有占地面积小，工程造价低、能耗及运行成本低等特点。
3.4混合工艺的应用分析
除了上述几种生物膜水体处理法之外，在市政水质的处理过程中，还可以采用混合工艺组合的方式，例如利用DFPB与UFPB组合而成的曝气生物滤池，以此实现碳氧化与硝化组合、分段硝化、反硝化等一种或多种功能。在我国现今的曝气生物滤池生物膜法当中，大多是采用二段法处理城市二级排水。先通过第一级曝气生物滤池作为炭滤池，处理有机污染物；再通过第二级曝气生物滤池，处理水体中的氨氮，并将其转化为达到排放标准的硝酸盐和亚硝酸盐。当需要水体脱氮时，还需要把第一级曝气生物滤池底部作为厌氧区使用，为回流硝化液的脱氮提供条件。当需要水体除磷时，可以在滤池前用化學加以辅助去除。
3.5生物膜法在市政二级排水处理中的应用分析
近年来，随着人们的用水紧张和水体污染情况的加重，在一定程度上给人们的日常生活和工业生产带来了不利影响。针对这种情况，提高市政二级排水的再生或回用，对于缓解日益加剧的水污染严重以及水资源匮乏之间的矛盾有着极为重要的作用。通过采用生物过滤技术，让滤料及其生物膜吸附或降解市政二级污水中的浮游物、有机物和超标元素，并在深度处理上获得更好的净化效果。具有流程时间短、方便管理维护和运行费用低等优点。根据目前市政二级排水的回用来看，经过曝气生物滤池生物膜法处理后的二级排水，降解了几乎所有的COD、BOD、氨氮和硬度、碱度等元素，往往被用于发电厂、冶金厂等场所，充当其冷却循环补给水的水源。例如在河北衡水2×300MW机组上，用于冷却循环补给水的水源就是经过除碳和除氮曝气生物滤池处理，并经石灰软化机械加速澄清池、变空隙滤池处理后的市政二级排水的回用。
3.6滤膜技术的应用
由于超滤膜能有效去除杂质，并且在消除过程中基本不用化学药剂，而且操作又相对简单，占地面积又小，所以超滤膜经常被用到废水处理方面。首先是生活污水方面：主要是市政水部门，在中水阶段用超滤膜结构，可使处理后的水质更好，而且对于市政部门，反应器占地面积小，设备投资低。其次是含有油废水的污水处理：根据人们习惯，通常将废水分为三类，一种是浮油，一种叫分散油，一种叫乳化油。对于前两种，基本上都是采用机械分离，凝聚沉淀，然后用活性炭吸附。对于乳化油，就必须使用超滤膜过滤法。再次是食品工业废水：食品工业中，废水中含有大量的蛋白质，乳糖，酵母等具有一定回收价值的成分，利用超滤膜法，可有效地将大分子的蛋白质，有机物留下，达到净化效果。然后是电镀厂所排废水：
电镀废水由于工业操作，会遗留大量的氰化物以及多种重金属，都具有很强的毒性，这样子此类污水危害很大。原来我国一直采用铁氧化法处理废水，不过成本高，耗电高，所以一直没办法得到更有效的普及，现在用超滤膜法，基本上可以完全将有害物质过滤掉。最后是造纸厂的废水回收，简单说，就是回收废水中的燃烧烧碱。但是现行的科技里面，还没有比较经济的办法，所以现在主要是回收某些可用成分，然后返回纸浆在利用。
结束语
利用生物膜法对污水进行处理，能够很好的克服活性污泥法的各项缺点，对进水具有很好的适应能力，可以应用到多种行业的污水处理过程中，具有广阔的发展前景。
参考文献
[1]王圣武,马兆昆.生物膜污水处理技术和生物膜载体[J].江苏化工,2013,(8)
[2]田素波.生物膜法在市政水处理中的应用[J].城市道桥与防洪，2012，12（4）:67-69.
关键词：生物膜法；水处理
中图分类号：V444文献标识码： A
1生物膜法的概念和特点
生物膜法是令微生物附着在惰性滤料上，形成膜状的生物污泥，从而对污水起到净化效果的生物处理方法。生物膜法具有运行费用低廉、管理方便的特点，对进水的水质与水量变化有着很强的适应能力，克服了活性污泥法中污泥丝状膨胀的缺点，剩余污泥量也有了显著的减少。但是与活性污泥法相比，生物膜法对环境温度的要求较高，气温过高或过低都会影响生物膜的活性，引起生物膜的坏死和脱落。另外，由于生物膜需要附着在滤料上才能够对污水起到净化作用，因此载体的比表面积对生物膜处理的效果有着很大的影响，如果选用的滤料比表面积达不到要求，想要达到预期的处理效果就需要增加处理池的面积，使投资费用增大。生物膜法中使用的滤料属于消耗品，需要对其进行周期性的更新，增大了运行期间的管理费用。同时，生物膜法对工艺设计和运行条件的要求较为严格，一旦发生问题，便会引起滤料的破损和堵塞，降低出水的水质。
2生物膜法在市政水处理中的应用现状
当今社会，我国大多数城市的饮用水水质在氨氮、亚硝酸盐氮、高锰酸钾等指标上，都存在着不同程度的超标现象，属于微污染水源。生物膜法，作为新形势下发展起来的一种高效处理水质、提高二级排水再利用率的先进技术，在处理市政水源上有着极为重要的作用。但就目前来看，大多数城市在日常的饮用水处理工艺中，仍然沿用常规的水质处理方法，生物膜法技术并未得到真正的落实应用。
3生物膜法在市政水处理中的应用
3.1滴滤池的实际应用
在污水处理领域，生物膜法最早采用的是滴滤池的方式通过将滴滤池与活性污泥结合起来应用到城市污水的处理当中，将滴滤池当成硝化反应器与脱氮段，相对于单独使用活性污泥处理污水或滴滤池处理污水更具有优势。就目前城市污水处理的工艺来看，主要用到滴滤池和活性污泥工艺的有滴滤池与活性污泥组合工艺（TF/AS）和滴滤池与活性生物滤池组合工艺（TF/ABF）等。通过比较分析，可以看出生物膜法相对于传统的活性污泥处理法，在市政水处理中更具有发展前景（见表1）。
3.2生物接触转盘在水处理中的应用
生物接触转盘，作为有效处理市政水体的生物膜法技术，主要是通过利用水体中存在的细菌及细菌类微生物、原生动物等在生物接触转盘上繁衍，从而形成一层膜状的生物性污泥，并通过这层生物性污泥来吸附和摄取水体中的超标元素和污染物，实现处理城市污水的功能。使用生物接触转盘技术的污水处理流程，主要工艺流程有两个阶段：其一，先经过沉淀池的初级处理阶段，去除污水中大部分固态微粒状的污染物；其二，让处理后的污水通过生物接触转盘，让生物膜上的微生物吸附或摄取水体中的有机污染物，从而起到净化水质的效果。例如在我国某污水处理厂中，主要采用的生物膜污水处理法即为生物接触转盘法，通过采用32台直径3m、填料折表面积1500㎡的高效转盘，并将其设置在室内的钢筋混凝土接触反应槽上，以起到保温作用。同时将转盘旋转速度控制在2 r/min，接触氧化槽内溶解氧浓度控制在2mg/L以上，容积面积比保持在8L/m2，能够实现平均日处理水量40 000m3，大大提高了城市污水处理系统的处理能力（见图1）
不过,相对来说，生物接触转盘生物膜法虽然具有运行能耗低、费用低廉等优点，但在生物接触转盘的造价上，资金投入较高，不利于大规模投入使用。
3.3淹没式附着生长生物反应器的应用分析
淹没式附着生长生物反应器是一种把生物载体淹没在流体中的生物膜水体处理技术，具有统一生物氧化及截留悬浮固体的作用。主要类型包括下流式填充生物反应器（DFPB）、上流式填充物反应器（UFPB）和流化床生物反应器（FBBR），以及悬浮与附着生长组合系统（CSAG）等几种，而其中的DFPB反应器与UFPB反应器组合又被称为曝气生物滤池（BAF）（见图2）。就目前淹没式附着生长生物反应器在市政水处理中的应用情况来看，通常该生物膜法被广泛应用于处理城市公共污水、住宅区生活污水和加工厂废水中的SS、脱氮去磷、硝化、反硝化等方面，具有占地面积小，工程造价低、能耗及运行成本低等特点。
3.4混合工艺的应用分析
除了上述几种生物膜水体处理法之外，在市政水质的处理过程中，还可以采用混合工艺组合的方式，例如利用DFPB与UFPB组合而成的曝气生物滤池，以此实现碳氧化与硝化组合、分段硝化、反硝化等一种或多种功能。在我国现今的曝气生物滤池生物膜法当中，大多是采用二段法处理城市二级排水。先通过第一级曝气生物滤池作为炭滤池，处理有机污染物；再通过第二级曝气生物滤池，处理水体中的氨氮，并将其转化为达到排放标准的硝酸盐和亚硝酸盐。当需要水体脱氮时，还需要把第一级曝气生物滤池底部作为厌氧区使用，为回流硝化液的脱氮提供条件。当需要水体除磷时，可以在滤池前用化學加以辅助去除。
3.5生物膜法在市政二级排水处理中的应用分析
近年来，随着人们的用水紧张和水体污染情况的加重，在一定程度上给人们的日常生活和工业生产带来了不利影响。针对这种情况，提高市政二级排水的再生或回用，对于缓解日益加剧的水污染严重以及水资源匮乏之间的矛盾有着极为重要的作用。通过采用生物过滤技术，让滤料及其生物膜吸附或降解市政二级污水中的浮游物、有机物和超标元素，并在深度处理上获得更好的净化效果。具有流程时间短、方便管理维护和运行费用低等优点。根据目前市政二级排水的回用来看，经过曝气生物滤池生物膜法处理后的二级排水，降解了几乎所有的COD、BOD、氨氮和硬度、碱度等元素，往往被用于发电厂、冶金厂等场所，充当其冷却循环补给水的水源。例如在河北衡水2×300MW机组上，用于冷却循环补给水的水源就是经过除碳和除氮曝气生物滤池处理，并经石灰软化机械加速澄清池、变空隙滤池处理后的市政二级排水的回用。
3.6滤膜技术的应用
由于超滤膜能有效去除杂质，并且在消除过程中基本不用化学药剂，而且操作又相对简单，占地面积又小，所以超滤膜经常被用到废水处理方面。首先是生活污水方面：主要是市政水部门，在中水阶段用超滤膜结构，可使处理后的水质更好，而且对于市政部门，反应器占地面积小，设备投资低。其次是含有油废水的污水处理：根据人们习惯，通常将废水分为三类，一种是浮油，一种叫分散油，一种叫乳化油。对于前两种，基本上都是采用机械分离，凝聚沉淀，然后用活性炭吸附。对于乳化油，就必须使用超滤膜过滤法。再次是食品工业废水：食品工业中，废水中含有大量的蛋白质，乳糖，酵母等具有一定回收价值的成分，利用超滤膜法，可有效地将大分子的蛋白质，有机物留下，达到净化效果。然后是电镀厂所排废水：
电镀废水由于工业操作，会遗留大量的氰化物以及多种重金属，都具有很强的毒性，这样子此类污水危害很大。原来我国一直采用铁氧化法处理废水，不过成本高，耗电高，所以一直没办法得到更有效的普及，现在用超滤膜法，基本上可以完全将有害物质过滤掉。最后是造纸厂的废水回收，简单说，就是回收废水中的燃烧烧碱。但是现行的科技里面，还没有比较经济的办法，所以现在主要是回收某些可用成分，然后返回纸浆在利用。
结束语
利用生物膜法对污水进行处理，能够很好的克服活性污泥法的各项缺点，对进水具有很好的适应能力，可以应用到多种行业的污水处理过程中，具有广阔的发展前景。
参考文献
[1]王圣武,马兆昆.生物膜污水处理技术和生物膜载体[J].江苏化工,2013,(8)
[2]田素波.生物膜法在市政水处理中的应用[J].城市道桥与防洪，2012，12（4）:67-69.