生物膜法在污水處理中的研究進(jìn)展

褚穎穎

摘 ?要：伴隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷增長，在城市化以及工業(yè)化方面的步伐不斷加快，城市居民對于水資源的需求日益增長，從而也導(dǎo)致了城市大量污水的情況出現(xiàn)，這種情況的出現(xiàn)增加了環(huán)境的污染。基于此，本文主要是針對生物膜法在污水處理過程中研究進(jìn)展的分析，予以有關(guān)單位參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：生物膜法;污水處理;研究進(jìn)展

前言

隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，含有各種有毒有害物質(zhì)的工業(yè)廢水以及城市生活污水還沒有來得及處理就排放在了水環(huán)境中，從而直接導(dǎo)致了地下水資源被污染。生物膜法在處理和凈化水污染期間有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。我們所說的污水處理生物膜法主要是模擬了自然界當(dāng)中土壤自然凈化的一種水處理方法，其會(huì)讓游離形態(tài)的微生物，通過吸附作用在某些載體上，比如合成材料、纖維以及天然材料、卵石等等，在物質(zhì)上生長，通過長時(shí)間的吸附能夠形成膜狀的生物污泥。生物膜接觸污水當(dāng)中的有機(jī)污染物是能夠作為營養(yǎng)物質(zhì)被水中微生物所吸取，從而起到凈化污水的作用。

一、生物膜法的特征和意義

在一定程度上污水處理技術(shù)在擁有獨(dú)特特征的同時(shí)還存在相應(yīng)的缺陷所在，其生物膜法也不會(huì)例外。和傳統(tǒng)的污水處理方式不同的是，當(dāng)前的生物膜法技術(shù)在工業(yè)和農(nóng)業(yè)以及生活污水處理期間會(huì)對水的資深溫度有著較高的要求，對于水溫較高或者是水溫較低的情況都會(huì)讓生物膜自身的凈水功能出現(xiàn)較大的問題，對生物膜污水處理技術(shù)帶來不利影響，嚴(yán)重的有可能還會(huì)直接導(dǎo)致生物膜的自身的活動(dòng)出現(xiàn)下降，從而導(dǎo)致生物膜壞死的情況出現(xiàn)。除此之外，在污水處理期間使用生物膜技術(shù)是會(huì)先形成一層膜然后可以讓污水中的微生物附著在上面，從而將生物膜的作用得以發(fā)揮，這樣是能夠讓這些微生物依附在生物膜過濾材料上。但是在此過程中，還需要重視的就是，必須要讓微生物依附在過濾材料上，會(huì)讓生物膜形成，只有生物膜形成才能夠起到凈化污水的目的。

在充分利用生物膜技術(shù)時(shí)期膜的大小以及過濾材料是有著直接關(guān)系的，通常情況下是需要針對生物膜過濾材料進(jìn)行不定期更換的，并且還需要在日常工作過程中針對過濾材料的保養(yǎng)以及維護(hù)，只有這樣才能夠更好的保障生物膜的使用壽命以及降低成本，還能夠讓生物膜污水處理技術(shù)的的實(shí)際作用得以體現(xiàn)。

二、生物膜法在污水處理過程中的研究進(jìn)展

2.1 生物膜法工藝分析

生物膜技術(shù)和活性污泥技術(shù)的共同應(yīng)用是一種較好的氧型生物污水處理方式，其主要是消除污水當(dāng)中的膠體狀有機(jī)污染物質(zhì)。該工藝技術(shù)會(huì)讓含有營養(yǎng)物質(zhì)的微生物污水在過濾材料的表面上進(jìn)行流動(dòng)，在相應(yīng)的時(shí)間之內(nèi)，污水中的微生物會(huì)依附著過濾材料表明上，然后進(jìn)行生長，長時(shí)間下來會(huì)形成生物膜。在一定程度上因?yàn)槲⑸镌谶^濾材料上的大量生長，會(huì)導(dǎo)致生物膜的厚度不斷變厚，外界氧氣不能進(jìn)入，在生物膜的內(nèi)部通過長時(shí)間的無氧所形成一層厭氧的情況，所以若是產(chǎn)生了厭氧的反應(yīng)，這對于污水中的有機(jī)物降解是有一定限制作用的。但是伴隨著厭氧代謝物的出現(xiàn)，厭氧膜與好氧膜之間的平衡就會(huì)出現(xiàn)失調(diào)，導(dǎo)致污水凈化功能衰弱。與此同時(shí)，在生物膜內(nèi)部還會(huì)出現(xiàn)氣態(tài)產(chǎn)物，直接導(dǎo)致生物膜對過濾材料的依附能力降低，由此生物膜對于污水凈化的功能也會(huì)變?nèi)酢?/p>

2.2 生物膜法除磷研究進(jìn)展

污水中的生物生長所需要的主要元素之一，就包含了磷元素，但是在污水水體中磷元素的含量若是出現(xiàn)過高的情況就會(huì)直接導(dǎo)致藻類植物的瘋狂繁殖，從而引起水質(zhì)的富營養(yǎng)化問題的出現(xiàn)。國內(nèi)外針對控制水環(huán)境當(dāng)中的磷含量問題，都是極為重視的，針對這方面的研究文獻(xiàn)也不在少數(shù)，所以高效、經(jīng)濟(jì)的降低排放污水當(dāng)中的磷含量是當(dāng)前治理水環(huán)境中富營養(yǎng)化的重要辦法之一。所以針對此問題相關(guān)人員需要去尋找投資少、效率高以及成本費(fèi)用低的污水處理技術(shù)是當(dāng)前的重要任務(wù)。在一定程度上和活性污泥法相比較，污水處理生物膜法是具有一定優(yōu)勢的。

在城市生活污水、工業(yè)廢水當(dāng)中的磷含量去除主要有生物方式以及化學(xué)方式這兩種;其中生物方式主要說的就是針對微生物對于磷含量的吸收，磷會(huì)通過沉淀池排放到污泥中去被吸收;化學(xué)方式說的就是在污水、廢水中加入AI3+和Ca2+，從而去形成金屬磷酸鹽的降解沉淀。污水和廢水中的微生物對于磷的吸收可以分為以下兩種方式：第一是生物強(qiáng)化除磷，微生物在吸收過多的磷時(shí)，其胞內(nèi)的聚磷，會(huì)成功的在EBPR系統(tǒng)中微生物細(xì)胞含磷為一般情況下微生物的兩到五倍之間。第二就是微生物在生長期間的需求，對于磷的吸收，對于普通的活性污泥微生物細(xì)胞干的含磷量為百分之二左右。

2.3 生物膜法對重金屬研究進(jìn)展

在采礦工業(yè)生產(chǎn)期間，時(shí)常會(huì)向水環(huán)境中排放大量含有重金屬的有毒污水，這樣做不僅是危害了水中的生物，并且還會(huì)直接影響到人們的健康生活。所以，相關(guān)研究人員需要不斷的開發(fā)出針對含有有毒重金屬污水處理技術(shù)。在一定程度上充分使用生物膜法去將工業(yè)生產(chǎn)中所排除的含有重金屬的污水進(jìn)行排除，該技術(shù)主要是通過生物膜針對重金屬生物進(jìn)行吸附，通過相關(guān)研究表明，在構(gòu)成生物膜的微生物中期能夠分泌細(xì)胞之外的EPS，簡稱聚合物，這些集合無的主要成分包含了核酸、多聚糖、蛋白質(zhì)以及脂類等等。因?yàn)榧?xì)胞外聚合物通常都是富含代負(fù)電荷的官能團(tuán)比如有蛋白質(zhì)等官能團(tuán)，在生物膜的表面也會(huì)因?yàn)榻?jīng)常攜帶負(fù)電荷所出現(xiàn)的相應(yīng)反應(yīng)。在一定程度上生物膜所吸附水環(huán)境當(dāng)中含有重金屬離子是一個(gè)重要的機(jī)理，其主要是通過細(xì)胞外聚合物當(dāng)中所攜帶的負(fù)電荷的結(jié)合基以及污水當(dāng)中的重金屬之間的相互作用所逐漸依附在污水重金屬中的離子。在把生物膜技術(shù)充分運(yùn)用在含有重金屬的污水凈化期間，其不但不會(huì)造成二次水體污染，還會(huì)對污水凈化起到優(yōu)化作用，在操作上也是極為便利的;生物膜技術(shù)在重金屬污水中的應(yīng)用還能夠降低污水處理的實(shí)際成本，其實(shí)際應(yīng)用也具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

結(jié)語：

總而言之，當(dāng)前對生物膜法的實(shí)際應(yīng)用還在研究當(dāng)中，國內(nèi)外的科研人員從過濾材料和生物菌種方面進(jìn)行深入研究。現(xiàn)階段，我國城市污水處理在污水處理中的設(shè)備以及資金都需要加大投入，只有這樣才能夠滿足污水處理的質(zhì)量，從而保障我國城市經(jīng)濟(jì)效益的可持續(xù)發(fā)展，為城市污水處理奠定良好的基礎(chǔ)基礎(chǔ)。

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