生物膜法在市政水處理中的運用

尹波

摘要：為了有效提升市政水處理質量，本文對生物膜法在市政水處理中的運用進行研究，首先闡述了生物膜法在市政水處理中的運用現狀，然后介紹了滴濾池、生物接觸轉盤、淹沒式附著生長生物反應器這幾種生物膜法，且提出了生物膜法在市政二級排水處理中的應用措施，希望可以提供給相關人員一些參考。

關鍵詞：生物膜法;市政;水處理

引言：

最近幾年，隨著科技不斷發展及水處理需求的不斷提升，生物膜法在化工、輕功、電子、冶金、食品等多個領域得到了廣泛應用，與此同時在市政水源處理中也具有較為積極的作用。在市政水處理中運用生物膜法，可以對水體中的氨氮、BOD、CODMn、亞硝酸鹽氮等污染物進行一定程度去除，還可以對市政水源水體富營養化的污染進行降低，其中主要包括含N、P等元素的化合物。特別是在市政污水廠中二級排水處理工作中，生物膜法可以對二級排水進行深度處理，保證回用水符合市政水質用水標準，提升市政水源利用率，實現節約水源目的。因此，在實際工作中，相關部門需要結合實際情況，靈活利用生物膜法，提升市政水處理工作質量和效率。

1.生物膜法在市政水處理中的運用現狀

現階段，我國部分城市飲用水水源是微污染水源，在生活性有機污染下，原水中總磷、總氮、氨氮、生化需氧量、亞硝酸鹽氮、高錳酸鉀指數等都存在不同程度上的超標。從常規項目測定分析中可以發現，去除濁度主要是利用常規物理處理工藝，而去除氨氮、生化需氧量、亞硝酸鹽氮，需要利用生物作用才可以達到效果[1]。為了滿足不斷提升的出水水質標準，以常規處理工藝為基礎，增加生物預處理工藝，是提升水質的重要途徑。早在20世紀80年代，生物預處理工藝便由于其特點和經濟優勢，獲得較多的重視。并且，該領域的研究與應用還在不斷的深入，正處于去除氨氮、BOD5、CODCr等有機物綜合指標為代表的污染質階段。

2.生物膜法在市政水處理中的運用策略

2.1滴濾池的運用

滴濾池，是生物膜法在水處理領域中運用的最早形式。在20世紀前半葉到20世紀50年代，該技術在美國便得到了大規模使用[2]。之后，人們越來越趨向于利用經濟型操作性更好的活性污泥法。但是，隨著工藝構造、新介質的出現，以及生物膜處理工藝的愈發成熟，滴濾池再次被大規模使用。現如今，滴濾池大多是和其他污水處理工藝一起應用在市政水處理工作，例如活性污泥組合、活性生物濾池組合。如某市政廢水處理廠建設了4個大型滴濾池，利用滴濾池作為硝化反應器與新的脫氮段，其中包括Kaldnes固定膜技術，該處理廠投入運行至今，運行效果較佳。

2.2生物接觸轉盤的運用

生物接觸轉盤，主要是指污水灌溉與土地處理的人工強化。該種處理手段使微型動物在生物轉盤境料載體上生長繁育，其中包括細菌、菌類的原聲動物、微生物，形成膜狀生物性污泥，也就是生物膜。污水經過沉淀池，在初級處理后，和生物膜進行接觸，污水中的有機污染物會被生物膜上的微生物作為營養攝取，進而實現凈化污水。雖然生物接觸轉盤工藝出水水質和活性污泥法接近，運行能耗相對較低，平均僅有傳統活性泥法的一半費用，但是因為其工程造價相對較高，因此其使用也受到了限制。現階段，我國采用該工藝且運行規模較大的市政污水處理廠是淮陰市北京新村污水處理廠，日處理水量達到40000m3。

2.3淹沒式附著生長生物反應器的運用

淹沒式附著生長生物反應器，屬于新一代的生物膜水處理技術，因為該技術趨向把生物載體淹沒在流體中，因此叫做淹沒式附著生長生物反應器。該種工藝技術主要有以下幾種類型：下流式填充生物反應器、流化床生物反應器、下流式填充生物反應器、懸浮和附著生長組合系統[3]。其中，上流式和好氧類型下流式組合成曝氣生物濾池，是最近幾年興起且迅速發展的一種新型污水處理新技術，主要應用在城市污水、小區生活污水、食品加工廢水、生活雜排水、釀造等有機廢水處理，可以有效對其中的可生化降解有機物、氮、磷等物質通過硝化、反硝化反應等進行去除。其最大特點就是集生物氧化與截留懸浮固體為一體，且對后續二次沉淀池進行了節省。該工藝技術利用高比表面積生物填料，水力負荷較大，有機物容積負荷較大，水力停留時間較短，出水水質較高，因此需要的占地面積也相對較小，基建投資較少，能耗和運行成本相對較低，這些優點也導致其受到廣泛關注。

3.生物膜法在市政二級排水處理中的應用

最近幾年，水資源越來越匱乏，市政污水處理廠排水工作被作為新的水源受到越來越多的重視。城市污水再生和回用，可以對水環境污染與水資源短缺的矛盾進行有效緩解[4]。在市政污水處理廠二級排水中有大量污染物，直接回用會被限制，因此城市污水二級處理后進行深度處理，主要是為了對污水中的懸浮物、濁度、有機物、磷、氮等進行去除。生物過濾技術，主要是利用濾料的截污吸附作用、濾料上附著生物膜的降解作用，進而有效去除污染物。此外，該技術運行管理較為方便、流程較短、費用較低。

結合回用水目的要求，利用生物膜法技術、其他技術結合的形式，對水中污染物進行有效去除。結合相關規定，新擴改的電廠項目冷卻循環補給水水源需要把處理后的二級市政排水作為水源。基于此，回用電廠作為電廠冷卻塔冷卻循環補給水水源時，需要對二級排水中的COD、總磷、BOD、硬度、堿度等指標進行去除。這時，可以利用曝氣生物濾池和石灰軟化法，對水中污染物指標進行去除。

結束語：

總而言之，在新時代背景下，在市政水處理中生物膜法的運用是非常重要的，不僅可以有效去除水體中的污染物，還可以有效提升市政水資源利用率，更好的實現節約水源目的。現階段，由于受到多種因素影響，市政水處理中還存在一些問題，究其原因，未因地制宜、靈活利用常規的市政水處理方法，嚴重制約了市政水處理及水回用水平。生物膜法具有占地面積小、出水水質好、運行維護管理方便等優點，相關人員需要明確生物膜法的這些特點，在實際工作中結合實際情況，靈活利用生物膜法，做好市政水處理工作。

參考文獻：

[1]趙楠.生物膜法在市政污水處理中的應用研究[J].節能與環保，2020，No.308（03）：91-92.

[2]于川洋.生物膜法在市政水處理中的應用[J].居業，2019（08）：89+92.

[3]沙欣欣，丁維維.生物膜法在市政水處理中的應用[J].知識文庫，2018（07）：64.

[4]張良，李鵬飛.簡議生物膜法在市政污水處理中的應用[J].科技創新與應用，2017（22）：154-155.

中國城市建設研究院湖北分院 430000