第十四章 生物膜法
- 格式:ppt
- 大小:2.82 MB
- 文档页数:55
生物膜法的原理
生物膜法是一种利用微生物膜对水进行处理的生物技术方法。
它利用微生物的代谢活动和生长来去除水中的有机物、氮、磷等污
染物,是一种环保、高效的水处理技术。
生物膜法的原理主要包括
微生物的生长代谢、生物膜的形成和微生物与底物之间的相互作用。
首先,微生物的生长代谢是生物膜法能够有效去除水中污染物
的基础。
微生物在水中生长繁殖,通过代谢活动将有机物、氮、磷
等污染物转化为无害的物质,从而起到净化水质的作用。
微生物的
代谢活动需要适宜的温度、pH、氧气等条件,因此在生物膜法中需
要对水体进行适当的调控,以提供良好的生长环境。
其次,生物膜的形成是生物膜法能够高效去除污染物的关键。
微生物在水中通过自身的黏附能力和分泌物质的作用,形成生物膜。
这种生物膜能够有效地吸附和富集水中的有机物和微粒,为微生物
的代谢活动提供了良好的环境。
同时,生物膜还能够阻隔水中的有
害物质,起到过滤和隔离的作用,确保水质得到有效净化。
最后,微生物与底物之间的相互作用是生物膜法能够去除污染
物的重要环节。
微生物通过酶的作用将水中的有机物、氮、磷等底
物降解分解,释放出能量和新的生物体。
这种相互作用不仅能够去除水中的污染物,还能够促进微生物的生长繁殖,增加生物膜的活性和稳定性。
综上所述,生物膜法利用微生物的生长代谢、生物膜的形成和微生物与底物之间的相互作用,去除水中的有机物、氮、磷等污染物,是一种环保、高效的水处理技术。
通过合理调控水体环境、优化生物膜结构和提高微生物活性,可以进一步提高生物膜法的净化效果,为水质治理和环境保护提供更多有效手段。
生物膜法生物膜法属于好氧生物处理方法。
他是依靠固着于固体介质表面的微生物来降解有机污染物质。
当含有大量有机污染物的污水连续不断地通过某种固体介质表面时,在介质的表面上会逐渐生长出各种微生物,当微生物的质(活性)与量(数量)积累到一定程度,便形成了生物膜。
生物膜内部主要是由细菌、真菌、原生动物、后生动物和一些藻类组成。
当污水与生物膜接触时,污水中的有机物,作为微生物的营养物质,被微生物所摄取,污水得到净化,微生物本身也在繁殖、生长。
生物膜法实质是污水土壤自净的人工强化过程,这种方法既古老,又是发展中的生物处理技术。
早在1893年英国在实验室中成功地应用了生物膜技术,并于1900年应用于污水处理领域。
利用生物膜净化污水的装置称为生物膜反应器。
迄今为止,属于生物膜处理法的反应器有生物滤池(包括普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池)、生物转盘、生物流化床及生物接触氧化等。
第一节生物膜的构造及净化机理一、生物膜的构造及其净化原理生物膜法净化污水的原理可用图(12-1)来说明。
污水流过固体介质(滤料)表面经过一段时间后,固体介质表面形成了生物膜,生物膜覆盖了滤料表面。
这个过程是生物膜法处理污水的初始阶段,亦称挂膜。
对于不同的生物膜法污水处理工艺以及性质不同的污水,挂膜阶段需天左右完成挂膜。
从图(12-1)中可以看出,固体介质(滤料)表面外,依次由厌氧层、好氧层、附着水层、流动水层组成了生物膜降解有机物的构造。
降解有机物的过程实质就是生物膜与水层之间多种物质的迁移与微生物生化反应过程。
由于生物膜的吸附作用,其表面附着着一层很薄的水层,称之为附着水层。
它相对于外侧运动的水流——流动水层,是静止的。
这层水膜中的有机物首先被吸附在生物膜上,被生物膜氧化。
由于附着水层中有机物浓度比流动层中的低,根据传质理论,流动水层的有机物可通过水流的紊动和浓度差扩散作用进入附着水层,并进一步扩散到生物膜中,被生物膜吸附、分解、氧化。
生物膜法biofilm process;bio-membrane process生物膜法是一大类生物处理法的简称,包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、曝气生物滤池及生物流化床,其共同的特点就是微生物附着生长在滤料或填料表面上,形成生物膜。
污水与生物接触后,污染物被微生物吸附转化,污水得到净化。
微生物细胞在水环境,能在适宜的载体表面牢固附着,生长繁殖,细胞胞外许多的聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结结构,称之为生物膜。
污水生物处理的生物是指:以附着在惰性载体表面生长的,以微生物为主,包含微生物及其产生的胞外多聚物和吸附在微生物表面的无机及有机物等组成,并具有较强的吸附和生物降解性能的结构。
提供微生物附着生长的惰性载体称之为滤料或填料。
污水流过生物膜生长成熟的虑床时,污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附、降解、从而得到净化。
生物膜表层生物的是好养和兼性微生物,在这里有机污染物经微生物好氧代谢而降解,终产物是水、二氧化碳等。
由于氧在生物膜表层基本被耗尽,生物膜内层的微生物处于厌氧状态,在这里进行的是有机物的厌氧代谢,终产物有有机酸。
乙醇、醛、和硫化氢等。
由于微生物的不断繁殖,生物膜不断增厚,超过一定厚度后,吸附的有机物在传递到生物膜内层的微生物以前,已被代谢掉。
此时内层微生物因得不到充分的营养而进入内源代谢,失去其黏附滤料上的性能,脱落下来随水流出滤池,滤料表面再重新长出新的生物膜。
生物膜的脱落速度和有机负荷、水利负荷等因素有关。
填料表面的生物膜中的生物种类相当丰富,一般有细菌、真菌、原生动物、后生动物、藻类以及一些肉眼可见多的蠕虫、昆虫的幼虫等组成生物膜法的净化过程,生物膜法去除污水中的污染物是一个吸附、稳定的复杂的过程,包括污染物在液相中的紊流扩散、污染物在膜中的扩撒传递,氧向生物膜内部的扩散和吸附,有机物的氧化分解和微生物的新陈代谢等过程。
生物膜的表面容易吸取营养物质和溶解氧,形成由好养和兼性微生物组成的好氧层,而在生物膜内层,由于微生物利用和扩散阻力,制约了溶解氧的渗透,形成由厌氧和兼性微生物组成的厌氧层。
生物膜法的基本流程
首先呢,得有个能让生物膜附着的地方,就像咱们得有个家一样,这个东西呢,可能是一些滤料或者填料啥的。
这一步其实很重要哦!要是没有合适的附着地,生物膜可咋生长呀?不过呢,这个附着的东西选择可就有点学问了。
根据我的经验,要选择那种表面积大一点的,这样生物膜就有更多的地方可以附着啦。
接下来呀,污水就登场了。
污水要慢慢地流经这个有附着生物膜的地方。
这时候呢,生物膜里的微生物就像一个个小小的清洁工,开始对污水里的污染物动手啦。
你可能会问,这些微生物怎么就这么厉害呢?哈哈,它们可是经过长时间进化的小能手呢!
在这个过程中,微生物把污水里的有机物质呀,就当成它们的食物啦,然后分解转化。
这一步要持续一段时间呢,不过具体多久,这个环节可以根据实际情况自行决定。
我觉得这就像是做饭,有时候菜熟得快,有时候得炖久一点,是吧?
当然啦,在污水和生物膜接触的过程中,还得保证有足够的氧气。
氧气就像是微生物的小助手,没有它,微生物可就没法好好工作啦。
怎么给它们提供氧气呢?这也有不少办法呢,比如说可以通过曝气啥的。
等微生物把污水里的脏东西处理得差不多的时候,污水就变得干净一些啦。
不过呢,这还不是最后的成品水哦。
最后呀,处理后的水就可以流出这个生物膜处理的区域啦。
小提示:别忘了最后一步哦!。