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摘要：随着科学技术的进步和经济的不断发展，城市污水逐渐增多，近年来城市水资源污染程度不断加深，这为市政水处理工作带来了一定的压力。本文针对市政水处理中生物膜法的应用，首先从生物预处理工艺角度进行了分析，其次对市政水处理中滴滤池，生物接触转盘以及淹没式附着生长生物反应器的应用进行了探讨，希望本文的研究能为我国市政水处理工作的进行和发展提供帮助。
关键词：生物膜法;市政水处理;应用
在城市水污染日益加剧的背景下，市政水处理工作受到了人们的广泛关注。生物膜法水处理技术的出现為市政水处理工作的进行带来了便利，使得工厂加工废水以及城市生活污水得到了净化，在一定程度上缓解了我国水资源使用的压力。但目前生物膜法在我国市政水处理中的应用还存在一定的不足，还需要不断地进行创新和发展。因此本文将从促进市政水处理发展角度出发，围绕市政水处理中生物膜法的应用展开讨论。
1生物膜法简介
污水处理中的生物膜是指以滤料作为介质，微生物负载在介质上，微生物通过自身的代谢繁殖，构成一层以微生物为主的生物膜。生物膜结构稳定，吸附能力强，当污水流经生物膜时，生物膜可吸附、降解其中的有机物、氮、磷等污染物，从而达到净化水质的目的，其原理类似于活性污泥法。微生物在膜上不断增长繁殖，膜的厚度也会逐渐增加，由于氧气没有完全进入膜的内部，因此生物膜会在内部和外部形成厌氧和好氧两种状态，随着生物膜厚度增加，膜与介质间的附着力减弱，生物膜逐渐老化、脱落，同时新的生物膜也会再次生长。生物膜法最开始出现在英国，1893年，当研究人员将污水通过粗滤料时，发现其对污水有很好的净化效果，此后该项技术向大型的结构体发展，出现了最初的生物滤池模型，但由于用于微生物附着的介质材料发展迟缓，最开始的生物滤池存在构筑物面积大、负荷能力低、环境卫生问题突出等问题，极大地限制了生物滤池的应用推广。1960年，有机材料合成技术有了很大的发展，也使生物膜介质材料有了很大进步，生物膜工艺由此得到了明显改善，发展出了曝气生物滤池、旋流式生物滤池等不同形式、结构的生物膜反应器
2生物膜法种类及特点
目前常用的生物膜法有生物滤池、移动床生物膜反应器、生物接触氧化法以及生物流化床法等。生物滤池通常由初沉池、二次沉淀池和生物滤池三个部分组成。移动床生物膜法的生物膜附着介质是颗粒状，采用的材料的密度和水极其相近，并具有极强的吸附性，极易吸附污水中的有机污染物质，形成生物污泥，使污水得以净化。生物接触氧化法是在生物滤池的基础上，从接触曝气法上发展改良而来的，也被称作“接触曝气法”“浸没式滤池法”，其基本原理是在曝气池中进行填料，污水经过曝气后流经填料，微生物生长形成生物膜，其主要特征是选用比表面积大、孔隙率高的材料作为微生物附着介质。生物流化床是通过液体分散系和气体分散系，将固态的颗粒物质转化成液态的颗粒物质，从而使污水得到净化，其特点是微生物附着载体在流化床内呈流化状态，固相的生物膜、液相的废水和气相的空气三相能够充分接触，生物膜可以实现不断更新，使微生物一直都处于生长旺盛的阶段。
3生物预处理工艺
目前我国生物预处理工艺所涉及的内容较广泛，其中生物过滤反应器使用频率最高，此外生物接触转盘反应器也被逐渐投入到水处理工作中。生物过滤反应器的工作原理在于利用机械的过滤去除污染物，而生物接触氧化反应器主要以浓度及温度较低的原水进行工作，且该种生物预处理工艺在进行水处理时具有较为明显的优势，填料空隙较为充足，能极大程度地满足水处理的需要。当前我国的市政给水处理主要运用生物接触氧化池进行水处理，有数据表明黄河水水质在该种生物预处理工艺下指标有明显的提高，高锰酸钾的去除有了新的突破，且氨氮方面的去除表现较为突出。
而针对生物活性炭吸附工艺，突出的生物降解作用促进了颗粒活性炭吸附工艺的发展，在活性炭吸附饱和度得以降低的基础上，使得活性炭吸附寿命延长，从而逐渐成为许多水厂生物预处理工艺的主要方法。
4生物膜法在市政水处理中的应用
4.1滴滤池
滴滤池是生物膜法在市政水处理中实际应用的重要表现。在滴滤池的生物预处理工艺中，主要以生物膜法为主，利用生物膜法水处理工艺的原理进行生物预处理，把滴滤池作为脱氮段提高滴滤池处理污水的能力，从而通过活性污泥和滴滤池的有机结合使得城市污水处理压力得到缓解，滴滤池的水处理优势也由此突出。目前我国市政的滴滤池水处理工艺发展较为迅速，主要以TF/ABF工艺与TF/AS工艺为主，利用滴滤池和活性污泥工艺进行水处理，与传统的活性污泥水处理工艺相比更具优势，其发展前景更好。
4.2生物接触转盘
生物接触转盘在市政水处理工作中占有重要地位，随着市政水处理范围的不断扩大，生物接触转盘水处理技术应用比例越来越大。生物接触转盘在市政水处理工作进行时主要围绕吸附污染物展开工作，水处理工作的进行需要生物性污泥完成水质净化，所需处理的水中微生物能在生物接触转盘上进行繁衍，从而形成生物性污泥。不符合市政水处理标准的污染物能被该层生物膜吸附，实现市政水处理。生物接触转盘进行水处理主要分为两个环节，首先是沉淀环节，该环节能将污水中的部分固态微颗粒污染物去除。其次是生物接触转盘吸附环节，该环节通过生物性污泥吸附污染物，以净化水质为主。
4.3淹没式附着生长生物反应器
近年来市政水处理中常常选择淹没式附着生长生物反应器技术。淹没式附着生长生物反应器主要利用流体淹没生物载体实现水处理的功能，对于水处理工作中悬浮固体的去除具有重要意义。淹没式附着生长生物反应器主要有四种类型，分别是DFPB，UFPB，CSAC和FBBR，其中使用最为频繁的是UFPB和DF-PB反应器。淹没式附着生长生物反应器技术近年来在市政水处理中的应用范围逐渐扩大，主要应用于城市住宅生活污水，工厂污水以及公共污水等方面。淹没式附着生长生物反应器在水处理硝化，反硝化以及去磷方面优势较为明显，因此该种低成本的生物预处理技术逐渐受到市场的青睐。
4.4移动床生物膜反应器
移动床生物膜反应器是近年来生物预处理工艺的重要突破，该种新型的生物膜反应器也被逐渐应用到市政水处理工作中。在市政水处理工作中，移动床生物膜反应器主要以载体为核心，载体在反应器以及曝气的作用下移动，主要适用于小型的市政污水处理工作。移动床生物膜反应器在市政水处理中能弥补其他反应器污水处理的不足，通过多孔滤筛防止反应器工作过程填料的流失，在曝气装置和搅拌装置的作用下，发挥该生物膜反应器污水处理的作用。
5结语
由此看来，生物滤池、移动床生物膜反应器、生物接触氧化法以及生物流化床法等生物膜大类水处理方法各有显著的优缺点。并且其分别在工业废水、医药废水、养殖废水中得到的广泛的应用，其在大规模水处理工程中的运用仍然有一定的约束性。市政污水处理工作中生物膜法技术的应用是极其重要的，市政应该意识到生物膜法水处理技术的重要性，加强对生物预处理工艺的认识，将生物膜法技术的优势充分发挥到市政水处理工作中去，把滴滤池，生物接触转盘以及淹没式附着生长生物反应器水处理技术落实到城市污水处理工作实处，不断促进城市污水处理工作的进步和发展。
参考文献
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