生物膜法处理原理及微生物

    生物膜法是根据土壤自净原理发展起来的，将废水通过某些载体，好氧微生物和原生动物、后生动物等在载体上生长繁殖形成生物膜(一般厚度为1～3mm)．吸附和氧化分解有机物，使污水得以净化。生物膜法是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术。生物膜呈蓬松的絮状结构，微孔多、表面积大。具有很强的吸附和降解有机物能力，生物膜法是利用固着于固体介质表面的微生物来净化有机物的，因而这种方法也称为生物过滤法。与活性污泥法相比，生物膜法具有适应性强、管理方便、污泥量少的优点。

    主要的生物膜法有：①生物滤池：其中又可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等；②生物转盘；③生物接触氧化法；④好氧生物流化床等。

   
    1．生物膜净化污水的原理如图5．4所示．生物膜表面吸附着一层薄薄的污水．称为附着水层或结合水层,其外层是自由流动的水层。

    当“附着水”中的有机物被生物膜中的微生物吸附、吸收、氧化分解时,附着在水层中的有机物质浓度随之降低。由于运动水层中有机物浓度高，便向附着水层转移，并不断被微生物分解。微生物所需的氧气也沿空气一运动水层一附着水层途径进入生物膜。生物膜内微生物分解有机物的产物则沿反方向移出膜外。生物膜不断地经历初生、生长、成熟及老化剥落的更新过程。开始形成的膜是需氧性的，但当膜的厚度增加，膜内部缺氧，厌氧微生物开始生长．生物膜就分成了两层，外刮为好氧层，内部为厌氧层。当厌氧层逐渐增厚时，因气泡产生和水力冲刷使生物膜局部脱落，然后局部又开始新的生物膜形成过程，这是生物膜的正常更新。脱落的生物膜随水流出，从而影响处理水的透明度，有时还会造成堵塞，这是生物膜法的不足之处。

2．生物膜的微生物组成

    生物膜由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物以及一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫组成，见表5．2。生物膜是生物处理的基础，必须保持足够的数量。一般认为．生物膜厚度介于2～3mm之间时较为理想。

(1)细菌

    生物膜中的细菌也是常见于活性污泥中的一些种属，如动胶菌、假单胞菌、球衣细菌、贝氏硫菌、无色杆菌、黄杆菌、产碱菌等。

(2)丝状微生物

    真菌较普遍，远多于活性污泥，常见的真菌有主要有镰孢菌、青霉、毛霉、地霉、分枝孢霉及各种酵母菌等，霉菌是有机质的积极分解者，但有时过度繁殖，可引起滤池堵塞。常见的藻类有席藻、丝藻、毛枝藻等丝状藻类，以及小球藻、硅藻等单胞藻类，它们多存在于生物膜表面。

(3)原生动物和后生动物

    生物膜中的原生动物数量、种类也多于活性污泥。常见的纤毛虫有钟虫、累枝虫、独缩虫、檐纤虫、斜管虫、尖毛虫、豆形虫等，它们活跃地生活在生物膜表面，以菌类为食，它们促进滤池净化，提高处理效率，对滤池堵塞状况也有改善作用。

   
    微型后生动物有轮虫、线虫、寡毛类的瓢体虫、蛾蝇幼虫等。其中最重要的是蛾蝇。蛾蝇幼虫吞食生物膜，可抑制生物膜的过度增长，并可使生物膜疏松，但它的成虫经常出没滤池周围，骚扰人群甚至携带病菌，传染疾病。在春夏秋季节，滤池中容易滋生灰蝇，它们是生物滤池中特有的一种昆虫，其幼虫以生物膜为食。幼虫的活动能起疏松生物膜的作用，有利于生物膜脱落更新。

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