生物膜法在市政污水处理中的应用前景

黄令

摘 要：当前，生物膜法被广泛应用于工业废水处理中。研究了生物膜法高负荷生物滤池工艺、生物曝气滤池工艺及生物接触转盘工艺，并对生物膜法和传统的活性污泥法进行了深入的比较，提出了生物膜法需要改进的技术。就生物膜法优良的特性来看，它可以促进市政污水的处理，加快城市的发展，在我国城市污水处理方面有着非常好的应用前景。

关键词：生物膜法；市政污水处理；生物滤池；絮凝沉淀池

中图分类号：X703 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.10.037

从生物膜法出现以来，人们就对高负荷生物滤池工艺、塔式生物滤池工艺等进行了研究。随着生物膜法的不断改进，其在污水处理方面具有突出的优势。生物膜法在市政污水处理中的应用前景是广阔的，需要相关人员予以重视，并加强技术方面的改进。

1 高负荷生物滤池工艺

高负荷生物滤池工艺最初是由美国提出的，是一种为了处理城市污水，使其达到城市生活质量标准而开发的新的工艺。在此之后，我国建立了大型的实验室，并对工程设计进行了一系列的研究，最终研究出其项目参数。

生物滤池的材料不尽相同，既可以用卵石铺面，也可以用塑料铺面。现在的生物滤池主要采用的是较高的负荷。目前，我国研究中采用的生物滤池主要是由卵石填充的。生物滤池BOD5的去除率一般为50%以下为好，其主要功能是用于溶解难以降解的物质。我国之所以大规模使用卵石铺面，主要是因为其价格低廉。

高负荷生物滤池工艺中一个关键的环节为，固体接触池通过将污泥和生物滤池混合，使其曝气，并进行生物吸附，使废水中的生物膜沉淀，同时吸附、降解有机污染物。这样，污水停留的时间就比较短。我国设计的高负荷生物滤池的停留时间一般为1 h左右，并且固体接触池的负荷比一般的污泥池要高。

絮凝沉淀池一般不借助于外力絮凝，它主要根据生物原理进行设计，污渍去除效果较好。高负荷生物滤池主要具有以下3方面的优点：①负荷高、工程成本低，且消耗的能源较少。研究结果表明，高负荷生物滤池工艺的资金投入比之前所使用的传统污泥法少20%.②拥有生物膜法所有的优点，操作简单，运行稳定，能够耐得住强大的冲击。③净化后的水质较好。运用高负荷生物滤池工艺能够将悬浮物降解到15 mg/L以下。我们都知道，要将悬浮物降解到20 mg/L之下也是极其困难的事。

2 生物曝气滤池工艺

生物曝气滤池工艺源于欧洲，被广泛应用于法国、英国等国家。发展至今，生物曝气滤池工艺已经成为一种脱氮除鳞的工艺。

生物曝气滤池工艺与污水处理所使用的滤料有所不同，其运行方式主要有以下两种：①从池底注水，在此基础上与空气实现同向流动；②从池上进水，我们将其称作“向下流”。一般同向流动时负荷较高，出水水质较差，因此必须设置第二沉淀池。

目前，国内主要采用的技术是逆向流。生物曝气滤池工艺可以运用填料的滤池而形成一种工艺膜法，或者在操作过程中投入铁盐，使其成为一种脱氮工艺。

3 生物接触转盘工艺

生物接触转盘工艺在生物膜法污水处理中具有重要的意义，它是污水灌溉的一种优化。这种处理工艺能够使菌类微生物盘附在转盘上长期繁育形成一种膜状。污水沉淀池通过使污水与生物膜接触，将微生物的有机污染物作为营养物，使污水得到净化。该工艺出现于20世纪50年代，在60年代初，德国出现了第一套生物接触转盘。当前，世界上许多国家在污水处理中都会用到这一工艺，并且运行的装置大约有4 000套。虽然生物接触转盘工艺耗能少、费用低，但是由于运行之初的造价特别高而使其大规模应用存在较大的困难。

目前，我国最大的污水处理厂的处理水量为40 000 L/d，主要采用的是直径为3 m的转盘，每台转盘的面积大约为1 600 m2。同时，在转盘中间还设置有鼓风机，一般开一台就可以满足实际要求。另外，生物盘通常设置在室内，能够起到很好的保温效果。

生物接触转盘工艺的应用不仅可以繁育一些微生物供净化水质，还可以使操作更加简便，为我国污水净化工程提供了很好的借鉴。

4 生物膜法与传统活性污泥法比较

生物膜法与传统的活性污泥法有很大的区别，其中，最大的区别就是前者的负荷要远远高于后者，且工程造价更低，耗电更少。另外，二者的去污能力也相差很大——一般情况下，生物膜法的污水处理净化率可以达到70%，而传统的活性污泥法仅仅为40%.

目前，生物膜法在使用上弥补了传统活性污泥法的许多不足，并在对其充分改进的基础上实现了创新应用，从而使其优势得以充分发挥。

5 生物膜法在城市污水处理中的应用

生物膜法在我国污水处理中的应用极其广泛，应用前景明朗，将成为城市污水处理的重要方法之一。目前，我国城市污水处理厂大约有170座，在污水处理中的应用率仅仅占到15%.这就要求我国政府在污水处理厂设备等方面投入大量资金，提高污水的处理效率。就眼前来看，我国污水处理厂远远不能满足实际需求。因此，我们应采取可行性措施，积极拓宽资金来源渠道，尽可能地加快技术方面的创新，做到节约资金，积极处理城市污水，为我国城市污水的处理作出更大的贡献。

6 生物膜法需要改进的技术

生物膜法在我国的应用时间较短，技术水平有待提高，存在诸多需要改进之处。需要改进的内容大致如下：①从高负荷生物滤池工艺和生物曝气滤池工艺来看，我国在这方面的理论比较薄弱，对污水处理的应用和指导显得有些单薄。这种情况将会在很大程度上影响生物膜法的发展。②加快优化工艺设计，比如优化高负荷生物滤池工艺，深入研究生物曝气滤池工艺负荷与冲洗间的关系等。③深入研究高负荷生物滤池工艺和生物曝气滤池工艺的滤料，以期研究出价格低、轻巧、强度高的材料。这对于技术改进来说极其重要。④实践证明，生物曝气滤池工艺在布水布气方面存在一定的问题。因此应积极改进技术工艺，使其能够真正适用于污水处理项目。这关系到整个工程的造价以及工程技术规模，需要我们予以高度重视。

7 结束语

随着人们对环境质量要求的提高，生物膜法在很大程度上有待改进。生物膜法在我国还有很大的发展空间，这就需要有关部门加强技术创新，相互合作，使其在市政污水处理中发挥更大的作用。

参考文献

[1]田素波.生物膜法在市政水处理中的应用[J].城市道桥与防洪，2009（04）：67-69.

[2]董宏伟.生物膜法在市政污水处理中的应用[J].黑龙江科技信息，2015（17）：77.

〔编辑：刘晓芳〕