生物膜法污水處理技術(shù)

王 民

貴州省黔西縣黔希煤化工投資有限責(zé)任公司

1、前言

在使用前形成膜可以充分發(fā)揮生物膜的作用，使得這些微生物可以粘附到過濾材料上。應(yīng)該注意的是，將這些生物附著到過濾的材料上是重要的，這樣可以形成生物膜以達(dá)到凈化污水的初始目的。在廢水處理中使用生物膜技術(shù)時(shí)，重要的是要注意生物膜技術(shù)的大小與所用的過濾材料密切相關(guān)。在這種情況下，需要不斷更換過濾材料。在日常工作中保持和維護(hù)過濾材料，更有效地發(fā)揮生物膜廢水處理技術(shù)的作用。

2、生物膜凈化原理

生物膜是附著在載體表面上的高親水性物質(zhì)。在連續(xù)流動(dòng)的污水的情況下，總是有一層水附著在外面。生物膜是高度微生物的物質(zhì)，在膜的一側(cè)和內(nèi)部具有大量微生物和微型動(dòng)物。其中，細(xì)菌一般包括假單胞菌，產(chǎn)堿菌和放線菌，原生動(dòng)物和原生動(dòng)物，多為蠕蟲和其他蠕蟲。 主要是線蟲，只有在溶解氧很多時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。生物膜工藝克服了活性污泥生產(chǎn)中污泥膨脹和污泥浮選的問題。在許多情況下，它不僅可以取代活性污泥工藝進(jìn)行城市污水的二次生物處理，而且可以穩(wěn)定運(yùn)行。它具有很強(qiáng)的抗沖擊性，更經(jīng)濟(jì)，節(jié)能，具有一定的硝化和反硝化功能，可以實(shí)現(xiàn)封閉操作，防止異味。在生物膜加工中，生物膜由微生物，由它們產(chǎn)生的一些物質(zhì)和附著在微生物表面的物質(zhì)組成。它生長在惰性載體表面，具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，并且具有高吸附性和可降解性。因此，這種惰性載體也稱為填料或過濾器。生物膜去除污染物主要涉及通過吸附大顆粒來穩(wěn)定大顆粒的復(fù)雜過程，包括污染物在液相中的擴(kuò)散，污染物在膜中的擴(kuò)散，有機(jī)物質(zhì)的氧化和分解以及微生物。生物膜法的處理效果容易受到影響，因此有必要在工程實(shí)踐中控制這些因素，以創(chuàng)造適合生物膜生產(chǎn)的環(huán)境，從而使生物膜處理過程達(dá)到令人滿意的效果。生物膜過程有兩個(gè)角度。一種是微生物，另一種是過程。

3、生物膜工藝

生物膜法是一種與活性污泥法平行處理好氧生物廢水的方法。該過程是允許含營養(yǎng)物的污水和接種的微生物在過濾材料的表面上流動(dòng)。一段時(shí)間后，微生物附著在過濾材料的表面上以增殖和生長，形成薄的生物膜。由此產(chǎn)生的生物膜產(chǎn)生大量微生物，吸附和降解水中的有機(jī)污染物，其作用與活性污泥相同。隨著微生物在過濾介質(zhì)上生長和繁殖，生物膜的厚度增加，并且氧氣不會(huì)完全滲透到深生物膜中，形成厭氧狀態(tài)并產(chǎn)生兩種類型的厭氧和好氧反應(yīng)。有機(jī)物的降解主要是好氧反應(yīng)，好氧膜的厚度為2 mm。隨著厭氧代謝物的增加，厭氧膜與氧膜之間的平衡被破壞，凈化功能逐漸減弱。同時(shí)，連續(xù)逸出的氣體產(chǎn)物會(huì)削弱生物膜與過濾材料之間的附著力，因此在老化過程中，新的生物膜將再次生長，凈化功能將變?nèi)酢Ｉ锬し椒òㄉ镞^濾器，雙層板，生物接觸氧化和生物流化床。生物過濾器是在土壤自潔原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。過濾器具有固定的過濾材料。當(dāng)污水流動(dòng)時(shí)，它與過濾材料接觸，微生物在過濾材料的表面上形成生物膜。污水凈化裝置包括濾床，水位系統(tǒng)和用于微生物生長和保留的排水系統(tǒng)。生物過濾器操作簡單，成本低，適用于小城鎮(zhèn)和偏遠(yuǎn)地區(qū)。

4、生物膜除氮磷

磷是生物生長的基本要素之一，但水中過量的磷會(huì)導(dǎo)致藻類繁殖，導(dǎo)致嚴(yán)重的富營養(yǎng)化。水中的磷控制在國內(nèi)外非常重要。在更傳統(tǒng)的方法中，生物過濾器的組成主要包括濾床和水箱，配水設(shè)備系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。生物膜工藝包括沉淀池，生物過濾池和二級沉淀池，它們是生物過濾方法的基本單元。進(jìn)入生物過濾器的污水應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理，以去除可能堵塞過濾器的物質(zhì)，并在進(jìn)入二級沉淀池之前獲得均勻穩(wěn)定的水質(zhì)。其功能是捕獲過濾器中的生物膜以排出水。水質(zhì)得到保證。影響生物過濾器性能的因素是過濾器高度，負(fù)載和氧氣供應(yīng)。 Biorotary工作臺(tái)和生物過濾器之間在從生活污水中去除有機(jī)污染物的唯一區(qū)別是建筑物的形式。 Biorotor的結(jié)構(gòu)包括多個(gè)可水平旋轉(zhuǎn)的刻度盤，其提供動(dòng)力并減慢設(shè)備氧化浴的速度。當(dāng)盤落入污水中時(shí)，污水中的污染物被生物膜吸引。當(dāng)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，在盤的表面上形成薄膜水。水膜從空氣中吸收氧氣，吸附的污染物在生物膜上分解。這個(gè)過程將在本周重復(fù)進(jìn)行，以產(chǎn)生結(jié)果。接觸氧化槽的結(jié)構(gòu)主要包括槽體的一部分，填充系統(tǒng)和排水裝置。將填料浸入生物接觸氧化槽的污水中，并用生物膜覆蓋生物膜。在生物膜與污水接觸期間，水中的污染物通過生化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為新的生物膜。水流將生物膜從填料中滴入二級沉淀池中以分離和凈化污水。空氣通過罐底部的閥門分散到水流中，隨著氣泡上升，氧氣被供應(yīng)給微生物。在成功的EBPR系統(tǒng)中，微生物吸收的過量磷以細(xì)胞內(nèi)多磷酸鹽的形式儲(chǔ)存，其比普通微生物豐富2至 倍。污水中的總氮主要由有機(jī)氮和氨氮組成。目前，生物脫氮技術(shù)主要用于控制國內(nèi)外氨氣污染。程瑩等通過添加聚乙烯懸浮過濾材料，研究了膜生物反應(yīng)器生活污水中氮，磷的去除性能。結(jié)果表明，添加聚乙烯懸浮過濾材料可以提高膜生物反應(yīng)器中有機(jī)污染物的去除率。總氮和總磷的平均去除率分別從45.5%和47.2%增加到57.4%和71.8%。它還可以延遲膜污染。在印染，采礦，電鍍等工業(yè)生產(chǎn)中，有毒重金屬廢水經(jīng)常排放到環(huán)境水體中，不僅危害水生生物，還影響人的生命和健康。

5、結(jié)束語

微生物種類很多，而由微生物組成的生物食物鏈很長，具有不同功能的優(yōu)勢微生物群可根據(jù)情況在不同階段運(yùn)行。所以如果能夠?qū)⑸锬ぜ夹g(shù)靈活的應(yīng)用在加工技術(shù)方面就可以獲得非常好的效果，不僅能讓生物膜可以很好地適應(yīng)水的變化，還能夠在一定程度上控制低濃度污水處理，最終讓生產(chǎn)過程只誕生少量剩余污泥產(chǎn)量。生物膜工藝的缺點(diǎn)是過濾材料的成本增加了項(xiàng)目建設(shè)的投資，特別是在大規(guī)模的工程加工中，除了過濾材料的定期更新成本外，過濾材料的投資占了很大比例，因而在實(shí)際應(yīng)用的過程中應(yīng)當(dāng)盡可能的靈活應(yīng)用該技術(shù)。