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生物膜法是與活性污泥法并列的一類廢水好氧生物處理技術，是一種固定膜法，是生物凈化過程的人工化和強化，主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物。
生物膜法污水處理技術主要是利用附著生長于某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統，其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為厭氣層、好氣層、附著水層、運動水層。
技術原理
生物膜法凈化污水機理是：
(1)依靠固定于載體表面上的微生物膜來降解有機物，由于微生物細胞幾乎能在水環境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖，由細胞內向外伸展的胞外多聚物使微生物細胞形成纖維狀的纏結結構，因此生物膜通常具有孔狀結構，并具有很強的吸附性能。
(2)生物膜附著在載體的表面，是高度親水的物質，在污水不斷流動的條件下，其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質，在膜的表面上和一側深度的內部生長繁殖著大量的微生物及微型動物，形成由有機污染物→細菌→原生動物(后生動物)組成的食物鏈。生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、后生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。其中細菌一般有：假單苞菌屬、芽苞菌屬、產堿桿菌屬和動膠菌屬以及球衣菌屬，原生動物多為鐘蟲、獨縮蟲、等枝蟲、蓋纖蟲等。
后生動物只有在溶解氧非常充足的條件下才出現，且主要為線蟲。污水在流過載體表面時，污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附，并通過氧向生物膜內部擴散，在膜中發生生物氧化等作用，從而完成對有機物的降解。生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的內層微生物則往往處于厭氧狀態，當生物膜逐漸增厚，厭氧層的厚度超過好氧層時，會導致生物膜的脫落，而新的生物膜又會在載體表面重新生成，通過生物膜的周期更新，以維持生物膜反應器的正常運行。
(3)生物膜法通過將微生物細胞固定于反應器內的載體上，實現了微生物停留時間和水力停留時間的分離，載體填料的存在，對水流起到強制紊動的作用，同時可促進水中污染物質與微生物細胞的充分接觸，從實質上強化了傳質過程。生物膜法克服了活性污泥法中易出現的污泥膨脹和污泥上浮等問題，在許多情況下不僅能代替活性污泥法用于城市污水的二級生物處理，而且還具有運行穩定、抗沖擊負荷強、更為經濟節能、具有一定的硝化反硝化功能、可實現封閉運轉防止臭味等優點。
技術特點
生物膜法具有以下特點：
(1)對水量、水質、水溫變動適應性強；
(2)處理效果好并具良好硝化功能；
(3)污泥量小(約為活性污泥法的3/4)且易于固液分離；
(4)處理效率高、耐沖擊負荷性能好；
(5)占地面積少、動力費用省、便于運行管理等優點。
深度處理的目的是進一步去除二級（強化）處理未能*去除的有機污染物、SS、色度、嗅味和礦化物等。常見的深度處理技術包括混凝沉淀、介質過濾（含生物過濾）、膜處理及氧化等，本指南將膜生物反應器（MBR）技術也包括在深度處理技術中。
醫療廢水處理設備混凝沉淀技術
利用混凝劑使水中的懸浮顆粒物和膠體物質凝聚形成絮體，然后通過沉淀的方式去除絮體。混凝劑混合反應方式可采用管道混合或機械攪拌等方式。宜選擇鋁鹽和鐵鹽為主的混凝劑，必要時可投加有機高分子助凝劑。沉淀設施主要有平流、豎流、輻流和斜板（管）沉淀池，也可利用澄清池去除絮體。
（1）（適用范圍）適用于城鎮污水二級處理/二級強化處理出水的深度處理，同時也可作為預處理技術，保障后續處理工藝過程穩定運行。
（2）（技術特點）經濟、簡便、適用范圍廣，對濁度、磷及表觀色度均有較好的去除效果。
（3）（運行參數）混凝劑投量與進出水水質、混凝劑種類有關，一般運行情況下宜為2-10mg/L（以鐵或鋁計）；混合反應時間宜為10-15min，沉淀時間宜為60-120min。
（4）（處理效果）以二級處理出水為進水，混凝沉淀出水濁度可達到1-5NTU；ODCr去除率約為10-30%；根據來水總磷濃度，總磷去除率通常為40-80%。
2、介質過濾技術
包括砂濾、濾布濾池等SS去除技術，本指南將生物過濾也包括在介質過濾中。
2.1砂濾
利用一定粒徑的石英砂等無機介質過濾截留懸浮物、膠體物質。
（1）（適用范圍）適用于混凝沉淀出水或其他有除濁要求水的深度處理。城鎮污水二級處理/二級強化處理出水濁度較低時可采用微絮凝-過濾。常用的砂濾池有V型濾池等。
（2）（技術特點）簡單、經濟、實用，運行穩定可靠，其中微絮凝-過濾具有一定的除磷效果。
（3）（運行參數）粒徑、濾層厚度及濾速等運行參數與采用的濾池形式有關。當采用V型濾池時，均質濾料濾層厚度宜為1.0-1.5m左右，濾速宜采用4-8m/h，根據來水濁度確定反沖洗周期。
（4）（處理效果）砂濾出水濁度；微絮凝-過濾對磷的去除與進水濃度以及絮凝劑投加量有關，去除率通常為20-50%。
（5）（注意事項）采用微絮凝-過濾時，設計操作不當可能導致濾池反沖洗周期縮短、出水濁度升高。
生物膜法基本特征
在污水處理構筑物內設置微生物生長聚集的載體（一般稱填料），在充氧的條件下，微生物在填料表面聚附著形成生物膜，經過充氧(充氧裝置由水處理曝氣風機及曝氣器組成)的污水以一定的流速流過填料時，生物膜中的微生物吸收分解水中的有機物，使污水得到凈化，同時微生物也得到增殖，生物膜隨之增厚。當生物膜增長到一定厚度時，向生物膜內部擴散的氧受到限制，其表面仍是好氧狀態，而內層則會呈缺氧甚至厭氧狀態，并終導致生物膜的脫落。隨后，填料表面還會繼續生長新的生物膜，周而復始，使生物膜法污水得到凈化。
微生物在填料表面聚附著形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一層薄薄的水層，水層中的有機物已經被生物膜氧化分解，故水層中的有機物濃度濃度比進水要低得多，當廢水從生物膜表面流過時，有機物就會從運動著的廢水中轉移到附著在生物膜表面的水層中去，并進一步被生物膜所吸附，同時，空氣中的氧也經過廢水而進入生物膜水層并向內部轉移。
生物膜上的微生物在有溶解氧的條件下對有機物進行分解和機體本身進行新陳代謝，因此產生的二氧化碳等無機物又沿著相反的方向，即從生物膜經過附著水層轉移到流動的廢水中或空氣中去。這樣一來，出水的有機物含量減少，廢水得到了凈化。
在小規模分散型污水處理中大量使用生物膜污水處理工藝，比使用活性污泥工藝更有優勢，具體體現在：
1.微生物相方面，各種生物膜工藝中參與凈化反應的微生物多樣化，微生物的食物鏈較長，世代時間較長的微生物易于存活，在分段運行中每段都能夠形成優勢菌種;
2.在處理工藝上，各種生物膜工藝對水質水量變化均有較強的適應性，污泥沉降性能良好、易于固液分離，能夠處理低濃度的污水，易于維護、節能。
生物膜法的培養與馴化：
生物膜掛膜過程使用的方法一般有直接掛膜法和間接掛膜法兩種。
在各種形式的生物膜處理設施中，生物接觸氧化池和塔式生物濾池由于具有曝氣系統，而且填料量和填料空隙均較大，可以使用直接掛膜法;而普通生物濾池和生物轉盤等設施需要使用間接掛膜法。
