一、生物膜的结构及净化机理
1.微生物膜的形成及构造
附流
厌好 着 动
氧氧 水 水
层层 层 层
载
污
体
水
2.生物膜的组成
生物膜的组成
细菌（好氧、 厌氧、兼性）
真菌 藻类
原生
后生 一些肉眼可见的蠕
动物
动物
虫、昆虫的幼虫
3.微生物膜对有机物的降解过程
挂膜 挂膜 工作
脱膜
工作
脱膜
挂膜
有机污染物—细菌—原生动物—后生动物
生物膜法的主要优点是对水质、水量变化的适应性较强。
生物膜法的共同特点是微生物附着在介质“滤料”表面 上，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污 染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞 物质，污水得到净化，所需氧气一般来自大气。
生物膜法的流程
生物膜法的 主要设施
第一节 基 本 原 理
（二）生物膜反应动力学的几个重要参数
1.生物膜比增长速率 最大比增长速率；平均比增长速率。 2.底物比去除速率 反映了生物膜群体的活性。 3.表观生物膜产率系数 消耗单位底物浓度时生物膜自身生物量的积累。 4.生物膜密度 单位体积湿生物膜被烘干后的质量。
第一节 生 物 滤 池
建设中的生物滤池
典型的生物滤池的构造
率为93％～95％
率为93％～95％
国内目前采用的玻璃钢蜂窝状块状滤料，孔心 间距在20mm左右，孔隙率95％左右，比表面积在 200m2/m3左右。
滤床高度同滤料的密度有密切关系
石质拳状滤料组成的滤床高度一般在1～2.5m之间。一方面是由于孔隙率 低，滤床过高会影响通风；另一方面由于太重, 过高会影响排水系统和滤池基 础结构。
厌氧联合作用，从而使总的剩余污泥量大大减少。一般来说，产生的污泥量较活 性污泥法能够少25%～30%。
三、生物膜法反应动力学介绍 （一）微生物在载体上附着的一般过程
1.微生物向载体表面的运送 主动输送（水力作用）；被动输送（多种作用）。 2.可逆附着过程 细菌与载体表面接触的最初阶段。 3.不可逆附着阶段 可逆过程之后，细菌分泌黏性代谢物质所致。 4.附着微生物的生长
交替式二级生物滤池法的流程
运行时，滤池是串联工作的，污水经初步沉淀后进入一级生物 滤池，出水经相应的中间沉淀池去除残膜后用泵送入二级生物滤 池，二级生物滤池的出水经过沉淀后排出污水厂。
工作一段时间后，一级生物滤池因表面生物膜累积，即将出现 堵塞，改作二级生物滤池，而原来的二级生物滤池则改作一级生物 滤池。
为了使污水能均匀地分布在整个滤床表面上 生物滤池的布水设备分为两类
移动式（常用回 转式）布水器
固定式喷嘴 布水系统
回转式布水器的中央是一根空心 的立柱，底端与设在池底下面的进水 管衔接。其所需水头在0.6～1.5m左 右。
固定式布水系统是由虹吸装置、馈水 池、布水管道和喷嘴组成。这类布水系统 需要较大的水头，约在2m左右。
塑料滤料每立方米质量仅为100kg左右，孔隙率高达93％～95％，滤 床高度不但可以提高，而且可以采用双层或多层构造。
国外一般采用双层滤床，高7m左右；国内常采用多层的“塔式”结 构，高度在10m以上。
滤床四周一般设池壁，池壁起围护滤料、减少污水的飞溅的作用。常 用砖、石或混凝土块砌筑。
设置目的
布水设备
好氧层：好氧代谢------H2O、CO2
厌氧层：厌氧代谢------H2S、NH3 、CH4
内因
厌氧菌营养耗尽而死亡脱落 厌氧代谢产物破坏好氧层稳定 气态产物的累积，将膜顶起
外因
污水的冲刷作用
二、影响生物膜法污水处理的主要因素
1.进水底物的组分和浓度 2.营养物质 3.有机负荷和水力负荷 4.溶解氧 5.生物膜量 6.PH 7.温度 8.有毒物质
集水沟要有充分的高度，并在任何时候不会漫流， 确保空气能在水面上畅通无阻，使滤池中空隙充满空气。
生物滤池法的流程
低负荷生物滤池又称普通生物滤池。 优点：处理效果好，BOD5的去除率可达90％以上，出 水 BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸盐含量在10mg/L左 右，出水水质稳定。 缺点：占地面积大，灰蝇很多，影响环境卫生。
三、生物膜法的特点（对比活性污泥法）
1.具有污水脱氮作用 污泥龄相对于活性污泥法较长，有利于硝化细菌的生长繁殖。
2.无污泥膨胀问题，易于分离 由于生物膜附着生长，所以即使丝状菌大量繁殖，也不会产生污泥膨胀，有利
于脱膜后的泥水分离
3.产生污泥量少 在生物膜中出现了比较大型的生物，因而食物链也比活性污泥的长；且好氧与
滤床
布水设备
排水系统
ห้องสมุดไป่ตู้
滤床
滤床由滤料组成。滤料是微生物生长栖息的场所，理想的滤料应具 备下述特性：
(1)能为微生物附着提供大量的面积；
(2)使污水以液膜状态流过生物膜； (3)有足够的空隙率，保证通风（即保证氧的供给）和使脱落的生物膜 能随水流出滤池；
(4)不被微生物分解, 也不抑制微生物的生长，有较好的化学性能； (5)有一定的机械强度；
生物膜法处理污水
内容
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
基本原理 生物滤池 生物转盘 生物接触氧化法 生物流化床
1893年英国Corbett在Salford创建了第一个具有喷嘴布水 装置的生物滤池。
生物膜法是对污水土地的模拟和强化。
生物膜法主要用于从污水中去除溶解性有机污染物，是 一种被广泛采用的生物处理方法。
脉冲式生物滤池配水系统
排水系统
收集滤床流出的污水与生物膜 作
保证通风 用
支撑滤料
池底排水系统的组成
排水假底
排水假底是用特制砌块或栅板铺成，滤料堆在假底 上面。假底空隙率不小于滤池面积5％～8％，高于池 底0.4～0.6m。
池底 集水沟
池底除支撑滤料外，还要排泄滤床上的来水，池底 中心轴线上设有集水沟，两侧底面向集水沟倾斜，池底 和集水沟的坡度约1％～2％。
(6)价格低廉。
滤料粒径并非越小越好，会造成堵塞，影响通风。早期主要以拳状 碎石为滤料，其直径在3～8cm左右，空隙率在45％～50％左右，比表 面积（可附着面积）在65～100m2/m3之间。
两种常见的塑料滤料
滤料比表面积在98～340m2/m3之间，孔隙 滤料比表面积在81～195m2/m3之间，孔隙
交替式二级生物滤池法比并联流程负荷率可提高两三倍。
回流式二级生物滤池法的流程