生物膜法在市政污水处理中的应用

生物膜法在市政污水处理中的应用

1.,徐之从 ,2.虎杰龙

1.临沂核新环保投资有限公司  山东 276000 2.临沂核新环保投资有限公司 山东 276000

摘要：有效处理市政污水是城市水资源综合利用的重要措施，也是保证生态环境持续健康发展的关键。生物膜法在处理市政污水方面具有显著的优势。社会不断向前发展，市政污水的处理标准也不断提高，因此，生物膜法也需要持续研发和革新，提升城市污水处理效果。

关键词：生物膜法；市政污水处理；应用

污水在处理的技术使用上具有多种形式，但是由于每个企业在地理位置或是实际的基础设施上的不同，致使各个厂家使用的污水处理技术各不相同。企业在污水处理技术的选择上应根据实际的情况进行有针对性的分析，科学并且合理的将处理技术进行确定，尽量选择那些处理技术简单并且涉及有害化学物质少的工艺较为合适，生物膜污水处理方法在这些方面就具有很好的优势，值得厂家与企业的推广利用。

1 生物膜法的概念和特点

就其特点而言，多样性是最主要的。例如比较明显的就是管理方法简单、费用较低，此外在水量和水质还具有很强的适应能力，不但可以有效减少剩余的污泥量，并且还能弥补活性污泥法污泥丝膨胀的缺点。当然，生物膜法也有自身的缺陷。和传统的活性污泥法比较，生物膜法对温度的要求非常高，过高过低都会对生物膜的功能产生影响，进而降低它的活性导致生物膜坏死。此外，若想要生物膜发挥其作用必须先形成生物膜，也就是使生物附着在滤料表面。除此之外，还需要使生物附着在滤料表面形成生物膜，这样才能够对污水起到净化的作用。生物膜处理污水的效果与选用的滤料比表面积有关。所以在用生物膜法时，需要定期进行更新，从长远角度而言，日常维护显得更为重要。同时，生物膜法对运行条件和工艺设计也是有要求的。

2 生物膜法在市政污水处理中工艺分类

2.1 生物滤池

常见的生物滤池有普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池和曝气生物滤池。普通生物滤池一般用于处理小型城镇污水或工业废水，高负荷生物滤池通过处理水回流去除污水杂质和有机污染物的效果非常好，实现了高滤速和高负荷，但由于其运行时要经过初沉池、生物滤池和二沉池三道工艺，对净化场地有一定的面积要求，且容易堵塞造成环境污染。在此技术基础上对其缺点进行改良，衍生了塔式生物滤池法，其污水处理能力较强，污水分层明显，设备占地面积小不易堵塞等优点，与传统的生物滤池相比，降低了水处理成本，在市政污水处理工程中得到了广泛应用。

2.2 生物接触氧化法

生物接触氧化法的工作原理是将活性污泥法中的曝气池与生物滤池相结合，它们共同综合作用进行污水处理工艺。生物接触氧化池中活性污泥吸附在滤料表面，有容积负荷高、处理效率高、抗冲击负荷能力强、维护管理方便、剩余污泥量小的优点。其主要缺点在于增加了填料，其在长时间循环成膜过程中容易发生堵塞，需要定期维护更新，会增加市政污水处理工程成本和难度。为了更好的控制池间有机物的浓度差和各池的优势菌种，生物接触氧化法可采用一段式、两段式以及多段式。

2.3 生物转盘法

生物转盘工艺出现的比较早，由许多平行排列且部分淹没在水中，部分暴露在空气中以较低速度做圆周运动的圆盘及水槽构成。因其微生物浓度高、生物分级明显、产泥量低操作单方便，运行时成本低的特点得到广泛应用。生物转盘宜采用多级处理方式。实践证明，盘片面积不变时，多级串联运行的生物转盘能够提高处理水质。为更进一步节省动力消耗提高处理效率，生物转盘通过采用空气驱动、与曝气池结合等方法有了新的改进工艺。

2.4曝气生物滤池

曝气生物滤池也称生物接触氧化法，是一种处理效果好、抗冲击能力强、能耗低、自动化程度高的生物膜法。曝气生物滤池相较于传统的活性污泥法和生物滤池而言，在控制污泥膨胀、脱氮除磷、去除悬浮物和胶体等方面效果显著，且由于采用水下气上的方式运行，因此省却了二沉池的成本，建设和运行成本都比较小。曝气生物滤池的运行通常可不采用连续曝气，全池的短时间歇曝气即可满足滤池中微生物的生存和分解所需，能够处理浓度更高的进水。

2.5膜生物反应器

膜生物反应器通常包括三类，一类是曝气膜生物反应器，简称AMBR，第二类是萃取膜生物反应器，简称EMBR，第三类是固液分离型膜生物反应器，简称MBR。相较于前三种生物膜法而言，膜生物反应器对于膜组件的依赖性更高，曝气膜需要更高的传氧效率，且不受曝气气泡大小和停留时间的影响；萃取膜多用于有毒、高酸碱度的工业废水处理中，为反应器中的微生物争取到更加独立、优秀的生存环境，保证了微生物对有机污染物的处理效果，减少了有毒物质对于微生物的影响，还减少了可挥发部分的有毒有害物质对大气环境的污染；固液分离膜能够有效替代了传统二沉池的地位，提高了泥水分离的效率，改善了反应器的运行状态，提高了膜生物反应器的出水水质。

3 生物膜法在市政污水处理中的具体的应用

3.1 生物膜法脱氮除磷工艺

在微生物的作用下，水中的氮、磷可以有条件的去除。脱氮是指有机氮在碳化作用下，与氨氮经过氨化作用，在水中逐渐转化为无机氨态氮，含氧量充足时，受硝化菌作用，氨态氮将会转化成亚硝酸盐氮与硝酸盐氮，缺氧时，硝态氮受反硝化细菌作用，经还原反应转化成氮气释放至大气中完成脱氮工作。在缺氧状态下，聚磷菌生长速度减慢，菌体代谢缺乏能量供给，聚磷酸盐将得到释放，导致磷释放，而氧气充足时，菌体活性增强，可以更多地摄取污水中溶解态正磷酸盐，进而在除泥的过程中完成除磷工作。由此可见，生物接触氧化法、生物滤池通过膜的内外层氧浓度差，生物接触转盘通过旋转过程中的厌氧好氧交替在水处理过程中提供不同需氧量的微生物菌种生活环境，以及通过适当提升温度、控制溶氧浓度，调节水质PH 值等，可有效降低污水的氮、磷含量。

3.2 生物膜法除污水中重金属

重金属污水对环境和人类身体健康都有很大的危害，在污水中多数是以化合物的形式存在，很难通过一般的过滤循环系统处理掉，因此利用生物膜法去除水中重金属就显得尤为重要，生物膜对重金属有很好的吸附作用，从而达到转移重金属的目的。在生物膜市政污水处理技术工作中可引入基因工程、分子生物学的高新生物处理技术，培育高效、耐毒性的菌种，使其吸附效果更明显，从而提高污水重金属去除效果，展现其应用价值。

3.3 生物膜法在市政二级排水处理中的应用

由于我国是人口大国也是工业大国，对于水资源的需求是源源不断的，但是当下的水资源条件已经到了日益短缺的状态，给人们的生活和生产都造成很大的影响。所以我们需要找到一种科学合理的方式，进行水资源的循环利用，提高水资源的利用率，降低环境污染，这样才能缓解当下的资源匮乏状况。生物过滤技术对于市政二级排水处理具有十分有效的作用，通过过滤或者吸附手段，减少污水中的有害物质、超标化学元素、漂浮垃圾等等，并且进行深度处理，达到最终的净化目的。能够有效的缩短水资源的循环时间、有利于管理维护并且成本投入不需要很高。通过对于市政二级污水处理，达到对于水资源的循环利用，能够更好的发挥水资源的社会效益，完成市政二级排水的回收利用。

综上所述，随着人们对环境质量要求的提高，生物膜法在很大程度上有待改进。生物膜法在我国还有很大的发展空间，这就需要有关部门加强技术创新，相互合作，使其在市政污水处理中发挥更大的作用。

参考文献：

[1] 生物膜法在市政污水处理中的应用研究进展 [J]. 程磊,张玉生.  中国资源综合利用. 2021(05)

[2] 生物膜法在市政污水处理中的应用研究进展 [J]. 程磊,张玉生.  中国资源综合利用. 2021(05)

[3] 论市政污水处理工艺与污水回用技术 [J]. 骆碧涛,卢海勇,郜涛.  皮革制作与环保科技. 2022(06)

[4] 生物膜法在市政污水处理中的应用研究 [J]. 漆轩.  智能城市. 2021(22)