三、生物膜法处理工艺在生活污水处理中的应用研究发展

在污水生物处理的发展和应用中，活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。

随着新型填料的开发和配套技术的不断完善，与活性污泥法平行发展起来的生物

膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高，耐冲击负

荷性能好，产泥量低，占地面积少，便于运行管理等优点，在处理中极具竞争力。

1．生物膜法净化污水机理

污水中有机污染物质种类繁多，成分复杂。但对于生活污水来说，其有机成

分归纳起来主要包括：蛋白质（40%-60%），碳水化合物（25%-50%）和油脂（10%），此外还含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定于载体表面上的微生物膜来降解有机物，由于微生物细胞几乎能在水环境中的任何适宜的载体表面牢固地附着、生

长和繁殖，由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结结构，因此生物膜通常具有孔状结构，并具有很强的吸附性能。

生物膜附着在载体的表面，是高度亲水的物质，在污水不断流动的条件下，

其外侧总是存在着一层附着水层。生物膜又是微生物高度密集的物质，在膜的表

面上和一这深度的内部生长繁殖着大量的微生物及微型动物，形成由有机污染物 →细菌→原生动物（后生动物）组成的食物链。生物膜是由细菌、真菌、藻类、

原生动物、后生动物和其他一些肉眼可见的生物群落组成。其中细菌一般有：假

单苞菌属、芽苞菌属、产碱杆菌属和动胶菌属以及球衣菌属，原生动物多为钟虫、独缩虫、等枝虫、盖纤虫等。后生动物只有在溶解氧非常充足的条件下才出现，

且主要为线虫。污水在流过载体表面时，污水中的有机污染物被生物膜中的微生

物吸附，并通过氧向生物膜内部扩散，在膜中发生生物氧化等作用，从而完成对

有机物的降解。生物膜表层生长的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的内层微生

物则往往处于厌氧状态，当生物膜逐渐增厚，厌氧层的厚度超过好氧层时，会导

致生物膜的脱落，而新的生物膜又会在载体表面重新生成，通过生物膜的周期更

新，以维持生物膜反应器的正常运行。

生物膜法通过将微生物细胞固定于反应器内的载体上，实现了微生物停留时间

和水力停留时间的分离，载体填料的存在，对水流起到强制紊动的作用，同时可

促进水中污染物质与微生物细胞的充分接触，从实质上强化了传质过程。生物膜

法克服了活性污泥法中易出现的污泥膨胀和污泥上浮等问题，在许多情况下不仅

能代替活性污泥法用于城市污水的二级生物处理，而且还具有运行稳定、抗冲击