膜曝气生物膜反应器生物膜影响因素分析

摘要：本文主要介绍了几种现今比较常用的生物膜污水处理工艺的特点、原理及其优势所在。

包括颗粒型、水力自旋传质填料型、活性污泥一生物膜一体化型、无泡曝气膜型。

每种类型都有其特点与适用性，在使用时应该视具体情况进行选择。

关键词：生物膜；污水处理工艺。

引言：生物膜法是污水生物处理的主要技术之一，在污水处理工艺中在几十年的不断研究和进步下，如今已经有多种生物膜反应器应用于污水处理中。

下面简要介绍一下比较常见的几种生物膜污水处理工艺.1、颗粒型生物膜反应器1.1上流式污泥床(USB)上流式污泥床(USB)是20世纪70年代末由荷兰Lettinga开发的又一项新的颗粒型生物膜反应器，主要用于厌氧生物处理系统中，即UASB。

它主要由配水系统、污泥床、三相分离器等组成。

反应过程中产生的气体将污泥和污水进行充分混合，三相分离器将颗粒污泥、气体和污水进行分离，污泥保留在反应器中，气体和处理后的出水排出反应器，其结构示意见图1-1。

1.2污泥膨胀床(EGSB)2O世纪8O年代后，又出现了新的颗粒污泥反应器，其中以污泥膨胀床(EGSB)和内循环反应器(Ic)最具有代表性。

EGSB与USB的结构类似，但其高径比更大，上升流速更快，颗粒污泥处于膨胀状态。

1.3气提生物膜反应器(BAS)以上两种是在以前污水处理中应用较多的两种类型，随着技术的进步与提高，在2O世纪8O年代末，一种新型的颗粒型生物膜反应器被开发并应用于工业。

它与以往的颗粒型生物膜反应器不同的是，混合方式是由外部引入的气体将污泥和污水进行混合，是完全混合的方式，被称为气提生物膜反应器(BAS)。

它主要由上升区、下降区和污泥沉降区组成，根据气源的不同，可分为好氧型气提床和厌氧型气提床。

其中好氧型的气源为空气，厌氧型的气源一般为惰性气体或循环利用的空气。

由于它既可用于好氧处理系统，又可用于厌氧处理系统，因此应用领域非常广泛。

2.、水力自旋传质填料生物膜反应器2.1常规填料的主要缺陷：填料是生物反应器的关键部位，但目前应用中的填料所起的作用却较为单一，只是作为生物的载体，提供反应场所，并为生物反应器提供较高的微生物量，却不能为生物反应创造良好的传质扩散条件。

浅谈曝气生物滤池的原理及影响因素作者：骆景涛来源：《中国新技术新产品》2013年第11期摘要：最近几年，国外发展的曝气生物滤池是一项好氧生物处理的新型的工艺技术。

新型的工艺处理技术与传统的活性污泥的处理方法相比较，曝气生物滤池具有处理效果好、工艺流程简单、受气温度比较小、处理能力强等优点。

曝气生物滤池是水处理过程中的一个重要单元，本文对曝气生物滤池的原理及影响运行因素进行了分析。

关键词：曝气生物滤池；原理；影响因素；气水比；停留时间；温度；PH值中图分类号：X70 文献标识码：A曝气生物滤池（Biological Aerated Filter）简称BAF，属于生物膜处理工艺，其特点是集生物降解污染物和过滤于一体，是污水处理厂的主要单元。

该工艺是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理技术，世界上首座BAF于1981年在法国投产，我国第一个采用BAF工艺的是大连市马栏河污水处理厂。

1曝气生物滤池的原理1.1 挂膜曝气生物滤池的设计中，在池内均匀装填一定量的粒径较小的滤料（无机滤料常用的有陶粒、焦炭、石英砂、活性碳、膨胀硅铝酸盐等；有机高分子滤料有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯球等），这些滤料是生物膜形成的载体。

在滤池初次运行时，需要对滤料进行挂膜，即预先培养和驯化相应的活性污泥，然后再投入到曝气生物滤池中，使滤料表面形成一层生物膜，等到挂膜完成后，就可以通水试运行直至正常，这种方法称为间接挂膜法。

也可直接将处理系统的污水通入滤池中，利用水体中的微生物逐步进行挂膜，这种方法称为直接挂膜法。

1.2运行机理在曝气生物滤池的正常运行阶段，滤料表面生成的生物膜发挥着主要作用，这些生物膜系统分部着大量的丝状菌、原生动物、后生动物等微生物，是降解有机物的主要力量。

当污水流经滤料层时，同时池内曝气，滤料表面形成的生物膜利用其强氧化降解能力对污水中的有机营养物、盐等微量元素进行分解和转化，最终转化成 CO2和H2O等代谢物；曝气生物滤池的另一个特点是其过滤作用，滤料在水流的冲击下，孔隙度变得致密，再加上滤料表面的生物膜絮凝功能，就使整个滤料层充当了一个过滤器，从而有效截留污水中的悬浮物而生物膜不会脱落流失。

生物膜污水处理系统引言概述：生物膜污水处理系统是一种利用生物膜生物学原理对污水进行处理的系统。

通过生物膜的附着和生长，促进废水中的有机物质和氮、磷等污染物的降解，达到净化水质的目的。

本文将从工作原理、优点、适用范围、操作维护和发展趋势等方面介绍生物膜污水处理系统。

一、工作原理1.1 生物膜的形成：生物膜是一种由微生物附着在固体表面形成的生物体系，通过生物膜内的微生物对废水中的有机物进行降解。

1.2 生物膜反应器：生物膜反应器是生物膜污水处理系统的核心部件，通常包括填料层、生物膜层和曝气系统，废水在填料层和生物膜层中流动，微生物在此处进行降解和吸附。

1.3 生物膜降解机理：生物膜污水处理系统通过厌氧和好氧的生物降解过程，将废水中的有机物质和氮、磷等污染物转化为无害的物质，实现废水的净化处理。

二、优点2.1 高效净化：生物膜污水处理系统具有高效净化效果，能够有效去除废水中的有机物质和氮、磷等污染物。

2.2 占地少：生物膜污水处理系统结构简单，占地面积小，适合在城市中心或有限场地进行建设。

2.3 运行成本低：相比传统的化学处理方法，生物膜污水处理系统运行成本低，维护简便，节约能源。

三、适用范围3.1 城市污水处理：生物膜污水处理系统适用于城市污水处理厂，能够有效净化城市污水，降低环境污染。

3.2 工业废水处理：生物膜污水处理系统也适用于工业废水处理，可以根据不同废水的特性进行调整和优化。

3.3 农村污水处理：生物膜污水处理系统还可以应用于农村地区的污水处理，改善农村环境卫生。

四、操作维护4.1 定期清洗：生物膜污水处理系统需要定期清洗填料层和生物膜层，保持系统的正常运行。

4.2 控制进水负荷：要根据系统的处理能力和水质特性，合理控制进水负荷，避免过载运行。

4.3 监测运行参数：需要定期监测系统运行参数，如水质、氧化还原电位等，及时调整运行参数，保证系统的稳定运行。

五、发展趋势5.1 高效节能：未来生物膜污水处理系统将更加注重高效节能，采用新型填料材料和曝气系统，提高系统的处理效率。

生物膜的微生物相：细菌：细菌是微生物膜的主体，其种类受基质类型、附着生长状况、pH、温度等的影响；异养菌是生物膜中的主要细菌，可分为好氧异养菌、厌氧呼吸型异养菌、厌氧异养菌、兼性厌氧菌四类。

常见的细菌种类有：球衣菌、动胶菌、硫杆菌属、无色杆菌属、产碱菌属、八叠球菌属、亚硝化单胞菌属、硝化杆菌属等。

真菌：真核生物，大多数具有丝状形态。

当污水中有机物的成分变化、负荷增加、温度下降、pH降低和DO下降时，容易滋生丝状菌。

藻类：受阳光照射的生物膜中藻类为主要成分。

藻类主要限于生物膜反应器中上表层部分、数量少，对污水处理净化作用不大。

原生动物：原生动物在成熟的生物膜中不断捕食生物膜表面的细菌，从而保持生物膜的活性起作用。

后生动物：轮虫类、线虫类、昆虫类等。

观察生物膜中的微生物相可检查、判断生物膜反应器的运转情况及污水处理效果。

不同生物膜反应器生物的分布不同，需进行研究，好氧方面研究较深入一些，厌氧生物膜微生物的分布研究还应深入。

影响微生物附着的因素总结：裁体表面性质：载体的类型、表面化学特性、载体浓度、载体形状大小、载体比表面积、粗糙度和孔隙；微生物的性质：微生物种类、表面化学特性、形状与大小、微生物的浓度、培养时间和条件；环境的性质：pH值、离子强度、水力学特征、竞争物种的存在，温度协调物种的存在、接触时间。

影响微生物在载体表面附着的因素很多，影响机制十分复杂，仍需进一步深入研究。

生物膜反应器的稳定运行方面的研究已取得不少进展。

但厌氧生物膜反应器的启动还处于研究之中并且是经验性的。

对于废水中微生物所需要的有关营养物、环境条件方面的知识的了解有助于选择适宜微生物生长最佳条件。

厌氧微生物其生长速率低，对环境要求严格，难于附着到固体表面等原因使厌氧生物膜反应器的启动比好氧困难。

通过选择合适的载体，采用适宜的接种方式的启动策略，可以加速厌氧生物膜反应器的启动。

生物膜法的不足：需要填料和支撑结构，在不少情况下基建投资超过活性污泥法；出水常常携带较大的脱落的生物膜片，大量非活性细小悬浮物分散在水中使处理水的澄清度降低；活性生物量较难控制，在运行方面灵活性差；载体材料的比表面积小时，BOD容积负荷有限；若采用自然通风供氧，在生物膜内层往往形成厌氧层，从而缩小了具有净化功能的有效容积。

1.人工水草挂膜试验1.1挂膜试验过程利用活性污泥接种的方法，选用材质不同的人工水草，进行室内挂膜实验，通过比较不同材质人工水草对 氨氮、COD、总磷的去除效率来选择较为合适的人工水草。

实验选用有效容积30L的生物膜反应器中进行，直径20cm，高100cm。

共设置三个实验组，一个对照组。

三种材料对应三个生物膜反应器。

1号为对照组，不放置人工水草，2号为超细碳纤维，3号为阿科曼生态基，4号为合成纤维螺旋状水草。

将生物膜附着材料放入生物膜反应器中，再加入等量活性污泥并加自来水至20L，并持续曝气。

培养周期为十天，每天排出1/10的培养液，自第二天起适量补充营养盐，并加入等量活性污泥并加自来水至20L，一号中加入20L自来水。

1.2挂膜试验结果分析十天后，对挂膜后的超细碳纤维、阿科曼生态基、合成纤维螺旋状水草进行测试，分析对氨氮和总磷的去除效果。

图1　挂膜实验氨氮浓度变化情况图图2　挂膜实验总磷浓度变化情况图由实验数据可知，在2h内，2号超细碳纤维的容器中氨氮全部消解，3h后，4号合成纤维螺旋状水草的容器中氨氮全部消解，而3号阿科曼生态基的容器中氨氮仍有1/3未消解。

在实验记录的6h内，3种人工水草都未完全消解容器中的总磷，其中，2号超细碳纤维的容器中剩余总磷1/6未消解，3号阿科曼生态基的容器中总磷仍有1/3未消解，4号合成纤维螺旋状水草的容器中总磷仍有1/6未消解。

因此，在这3种人工水草中，3号阿科曼生态基的对氨氮总磷的消解效率明显较差，判断挂膜失败。

2号超细碳纤维和4号合成纤维螺旋状水草对氨氮总磷的消解效率都较高，挂膜成功。

2.人工水草净化水质效果试验2.1水质净化试验过程本试验研究不同曝气条件对人工水草净化效果的影响，实验选用有效容积30L的生物膜反应器中进行，直径20cm，高100cm。

共设置两个实验组，一个对照组。

两个实验组的生物膜反应器中放入挂膜成功的生物膜，对照组不放置人工水草。

本实验采用新的命名，即2号超细碳纤维和3号合成纤维螺旋状水草，1号对照组空白。

污水的生化处理工艺
污水的生化处理工艺主要包括生物膜反应器、曝气法、好氧/厌氧处理法等。

1. 生物膜反应器（MBBR）
生物膜反应器是一种基于移动床生物反应器和生物过滤器的组合系统。

它利用生物膜将废水中的有机物质降解成二氧化碳和水。

该工艺的优点是处理效率高、反应器设计灵活、占地面积小等。

2. 曝气法
曝气法是利用氧气和微生物将有机物氧化成二氧化碳和水的方法。

在曝气池中通过注入高压氧气来增加水的氧含量，进而促进微生物分解有机物所利用的生物膜的生长和微生物的代谢活动。

该工艺的缺点是能耗高、占地面积大。

3. 好氧/厌氧处理法
好氧/厌氧处理法是通过好氧阶段和厌氧阶段的交替来处理污水。

在好氧条件下，微生物通过对氧气的利用将污水中的有机物分解成二氧化碳和水，而在厌氧条件下，微生物缩合有机物，进而将有机物完全氧化成水和二氧化碳。

该工艺的优点是处理效率高，但是需要多阶段反应器，这就要求系统的设计和管理较为复杂。

水环境标准概述（五类三级）：按照法定程序制定的、与保护水环境相关的各种技术规范的总称。

浑浊度：水中不溶物质对光线透过时所产生的阻碍程度。

比电导：25℃时长1m、横切面为1m2水中的电导值总盐含量：水中所含各种溶解性矿物盐类的总量称之，也称总矿化度。

碱度：水中所含能与强酸发生中和作用的全部物质，也就是能接受H+的物质的总量。

BODu：反应终了时的生化需氧量。

化学需氧量（COD）：指的是用强氧化剂使被测废水中有机物进行化学氧化时所消耗的氧量生物化学需氧量（BOD）：一升废水中的有机污染物在好氧微生物的作用下进行氧化分解时所消耗的溶氧量。

总碳（TC）：950℃燃烧样品，此时所有有机碳和无机碳生成CO2，此为总碳（TC）.总无机碳（TIC）：当样品在150中燃烧时只有无机碳转化成CO2，此时为总无机碳（TIC）。

水体自净作用：污水进入河流，除得到稀释外，其中的有机污染物质还会在水中微生物的作用下进行氧化分解，逐渐形成无机物。

这一过程称为水体的自净现象。

废水生物处理：以存在于污水中的各种有机污染物为营养物，在溶解氧存在条件下，对混合微生物群体进行连续培养，并通过扩散、吸附、凝聚、氧化分解、沉淀等作用，以去除有机污染物的一种污水处理方法。

污泥平均停留时间：指在反应系统内微生物从生成开始到排除系统的平均停留时间，相当于系统内微生物全部更新一次所需要的时间原果胶：D-半乳糖醛酸经ɑ-1,4糖苷键连接而成，分子中大部分羧基都形成了甲基酯半纤维素：由多种戊糖或己糖组成的大分子聚合物。

组分类型单一者称同聚糖，组分类型两种以上者称异聚糖。

环破裂作用：首先在単加氧酶的作用下发生羟基化形成邻苯二酚，再经双加氧酶作用使环裂解形成黏糠酸，再进一步降解为丁二酸直到彻底氧化为CO2和H2O.硫化作用：在有氧条件下硫化氢被氧化成元素硫和硫酸的过程。

反硫化作用：在缺氧和有机物存在条件下，硫酸盐还原成硫化氢的过程。

生物降解性：经过微生物的生命活动，有机污染物化学结构被改变到环境允许的程度共代谢：一些难降解的有机物，通过微生物的作用能被改变化学结构，但并不能作为碳源和能源，它们必须从其他底物获取大部分或全部的碳源和能源生物氧化率：以活性污泥为微生物；测定某种底物的实际耗氧量/理论耗氧量内呼吸线：当活性污泥微生物处于内源呼吸时，利用的基质是微生物自身的细胞物质，其呼吸速率是恒定的，耗氧量与时间的变化是呈直线关系。

膜生物反应器技术说明一、简介膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物技术有机结合的新型水处理技术，它用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池，是目前最有前途的废水处理新技术之一，是公认的市政污水最终可行的中水回用技术。

二、分类目前在水处理行业中，膜生物反应器投入大规模实际应用，膜生物反应器依据膜组件，及原理有不同的分类。

下面我们就来了解一下膜生物反应器分类。

1、从整体上来讲，膜生物反应器分类有以下几种：膜分离生物反应器：膜分离生物反应器用于污水处理中的固液分离。

膜曝气生物反应器：膜曝气生物反应器中膜被用于气体质量传递，通常是为好氧工艺供氧(通常由曝气风机供氧和机械曝气供氧二种)，可以实现生物反应器的无泡曝气，大大提高反应器的传氧效率。

萃取膜生物反应器：萃取膜生物反应器主要用于工业中优先污染物的处理，选择性透过膜被用于萃取特定的污染物。

2、按照膜组件的放置方式可分为：分体式和一体式膜生物反应器分体式膜生物反应器把生物反应器与膜组件分开放置，膜生物反应器的混合液经增压后进入膜组件，在压力作用下混合液中的液体透过膜得到系统出水，活性污泥则被截留，并随浓缩液回流到生物反应器内。

一体式系统则直接将膜组件置于反应器内，通过的抽吸得到过滤液，膜表面清洗所需的错流由空气搅动产生，设置在膜的正下方，混合液随气流向上流动，在膜表面产生剪切力，以减少膜的污染。

一体式膜生物反应器工艺是污水生物处理技术与膜分离技术的有机结合。

3、按照膜生物反应器是否需氧：可分为好氧和厌氧膜生物反应器好氧膜生物反应器一般用于城市和工业的处理，好氧MBR用于城市污水处理通常是为了使出水达到回用的目的，而用于处理工业的主要为了去除一些特别的污染物，如油脂类污染物。

厌氧膜生物发生器中，通过膜的高效截留，不仅解决了厌氧污泥容易从膜生物反应器流失导致出水水质降低的问题，同时膜分离的作用还体现在对厌氧反应器的构造与处理效果的强化方面。

膜生物反应技术类型和应用1膜生物反应的技术类型1.1 曝气生物滤池技术曝气生物滤池处理技术是指通过曝气生物滤池协助污水处理，效果显著，被普遍应用。

在曝气生物滤池技术实际使用过程中，可以将膜分离反应器和生物滤池相结合，共同进行污水治理，并从污水排放源头着手治理内部污染物，最大限度的降低污染物的排放量。

采用曝气生物滤池技术，对胶体、洗涤剂等杂质进行处理时，效果显著。

另外，此种技术在实际使用中，会产生大量的负荷，可降低膜污染的发生，保证污水处理的优良效果。

1.2 EGSB与MBR结合法要想获得较高的污水处理效果，可以将MBR技术同EGSB技术高效结合。

EGSB技术使用的是第三代厌氧反应器，在有机废水处理方面，具有较高的效果，因此被广泛应用与工业废水处理中，如，造纸工业废水处理。

通过此种技术，可以更好的处理，膜对生物反应的吸收而积累的杂质等问题，减少水流量。

1.3 动态内循环反应技术动态内循环反应技术是一种利用对膜生物反应装置更新和改造后产生的新型的污水处理技术，微网材料是动态膜反应器生物膜的主要制作材料，成本低，获取渠道简单，在污水处理过程中，可减少资金的使用。

另外，内循环装置中使用的活性污泥，通过过滤，对污泥进行处理，以此得到的污水也可循环利用。

1.4 组合技术的应用污水种类较多，含有诸多杂质和有害物质，仅凭一种技术是无法得到有效解决的。

然而，随着现代化社会的发展，大量先进的新型技术逐渐涌现，尤其是化学技术被广泛用于生产中。

污水中的杂质及有害物质种类丰富，所以必须积极运用组合技术，实现净化水质的目的，从而降低生物膜在污水过程中产生的污染，进一步提升污水处理效果。

2膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用价值2.1 促进城市绿色发展环境保护是城市绿色发展必然要求，其中污水处理是城市环境保护的重要组成部分。

目前，人们应该对环境工程污水处理技术进行合理的分析和评价，综合考虑各种因素。

污水处理企业应确定水质特征及污染物种类，严格执行相关标准，完善城市污水处理工作，进而促进绿色城市的可持续发展。

MBBR反应器工艺特点及影响因素分析摘要：介绍了MBBR反应器的处理原理和工艺特点，并对MBBR反应器运行过程中的填料及运行条件对处理效果的影响进行了分析。

针对实际运行过程中填料上浮、填料堆积、填料流化及MBBR反应池充氧能力等问题提出了具体的解决措施。

关键词：MBBR 工艺特点影响因素运行问题解决措施移动床生物膜反应器（Moving Bed Biofilm Reactor，简称MBBR）是近年来在生物接触氧化法和生物流化床的基础上开发的一种新型高效的生物膜反应器。

它是为解决固定床反应器需要定时反冲洗、流化床需使载体流化、淹没式生物滤池堵塞需清洗滤料和更换曝气器的复杂操作而发展起来的[1]。

它与传统的好氧处理工艺相比具有很多优点，如不易发生堵塞，无需反冲洗，水头损失小，有机负荷高，一般不需要污泥回流等[2]，因此具有良好的发展前景。

一、处理原理及工艺特点1.处理原理1.1工艺原理MBBR反应器是向传统的活性污泥工艺曝气池中投加悬浮物料，为曝气池的微生物提供了大量可供栖息的表面积和有利的环境，大大提高了反应池耐冲击负荷能力，提高了净化效率[3]。

污水连续通过MBBR 反应器内的悬浮填料并逐渐在填料内外表面形成生物膜，生物膜上的微生物使得污水得以净化。

填料在反应器内混合液回旋翻转的作用下自由移动[4]。

如图1所示。

对于好氧反应器，通过曝气使填料移动，对于厌氧反应器，则是依靠机械搅拌。

1.2 脱氮除磷机理1.2.1脱氮机理MBBR 中生物膜主要固着在填料上，污泥停留时间与水力停留时间无关，硝菌、亚硝化菌等生长世代较长，在空间上的相对独立生长增强了脱氮功能[7，8]。

1.2.2 除磷机理MBBR以厌氧-好氧的序批式方式运行，可以起到除磷的作用。

脱落的生物膜随水排出，泥水分离实现除磷[8]。

2.工艺特点MBBR反应器吸取了传统的活性污泥法和生物接触氧化法两者的优点，其核心部分就是以比重接近水的悬浮填料直接投加到曝气池中作为微生物的活性载体，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而处于流化状态，当微生物附着在载体上，在反应器内随着混合液的回旋翻转作用而自由移动，从而达到污水处理的目的[5]。

MBR膜生物反应器调试与管理一、引言随着环境保护意识的日益增强，膜生物反应器（MBR）作为一种高效、环保的污水处理技术，正逐渐广泛应用于各个领域。

MBR膜生物反应器将膜分离技术与生物反应器相结合，可高效去除污水中的污染物质，同时实现污泥的减量化和资源化。

本文将探讨MBR膜生物反应器的调试与管理。

二、MBR膜生物反应器的调试1、启动阶段：在启动MBR膜生物反应器时，首先需要进行设备的检查与试运行，确保设备运行正常。

然后进行初始污泥接种，促进微生物的生长。

在此阶段，需要密切设备运行参数，如压力、流量等，确保设备正常运行。

2、调试阶段：在启动后，需要逐步增加污水流量，同时调整设备参数，以找到最佳的运行条件。

在此阶段，需要对进出水进行严格的监测，以确保设备的运行效果。

3、运行阶段：在调试阶段结束后，MBR膜生物反应器即可投入正常运行。

在此阶段，需要定期对设备进行检查和维护，以确保设备的稳定运行。

三、MBR膜生物反应器的管理1、运行管理：MBR膜生物反应器的运行管理主要包括对设备运行参数的监控、进出水质量的监测、污泥处理的控制等。

需要定期对设备进行维护和保养，确保设备的正常运行。

2、人员管理：对于MBR膜生物反应器的操作人员，需要进行专业的培训，确保他们了解设备的运行原理、操作流程以及应急处理措施。

3、安全管理：MBR膜生物反应器作为一种特种设备，其安全运行至关重要。

因此，需要制定完善的安全管理制度，防范潜在的安全风险。

4、环境管理：MBR膜生物反应器的运行过程中可能会产生一定的噪音、异味等环境影响。

因此，需要采取相应的措施，如建设隔音设施、增加通风设备等，以减少对环境的影响。

5、质量管理：对于MBR膜生物反应器的处理效果，需要进行严格的质量管理。

通过定期的质量检测和评估，确保设备的处理效果达到预期目标。

四、总结MBR膜生物反应器作为一种先进的污水处理技术，其调试和管理对于设备的正常运行和处理效果至关重要。

生物膜及生物膜反应器介绍学生姓名：孙千化学号：20095053004化学化工学院化学工程与工艺专业指导老师：王红军职称：讲师摘要：生物膜是由固定在附着生长载体上的并经常镶嵌在有机多聚物结构中的细胞所组成[1]。

生物膜技术[2]实质上是微生物固定化技术，它是将微生物细胞固定在载体(即填料)上，细胞与载体间不发生任何化学反应，并在其上生长繁殖，最后形成膜状生物污泥。

要生成生物膜那就需要载体，载体的的选择要慎重，否则处理效果就不好。

生物膜法具有较高的处理效率，对于受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的效果。

它的有机负荷较高，接触停留时间短，减少占地面积，节省投资。

此外，运行管理时没有污泥膨胀和污泥回流问题，且耐冲击负荷。

因此，生物膜技术也得到了相应的推广或与活性污泥法相结合处理污水。

本文简单介绍了生物膜，生物膜载体以及生物膜反应器。

关键词：生物膜，生物膜技术，载体，生物膜反应器1生物膜1.1生物膜及其形成过程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，并在其上生长和繁殖，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，便被称之为生物膜。

可见，生物膜是由固定在附着生长载体上的并经常镶嵌在有机多聚物结构中的细胞所组成。

生物膜是在惰性载体表面形成的，有时均匀地分布在整个载体表面，而有时却非常不均匀；有时仅由.单层的细胞所组成，而有时却相当厚，随着营养底物、时间和空间的改变而发生变化。

由于生物膜主要是由微生物细胞和它们所产生的胞外多聚物所组成，因而生物膜通常具有孔状结构，并具有很强的吸附性能。

结果，我们所观察到的生物膜通常还含有大量被吸附和镶嵌于内的溶质和无机颗粒，从这个角度上说，生物膜是由有生命的细胞和无生命的无机物所组成的结构。

按照Characklis(1990)的研究，生物膜的累积形成是以下物理、化学和生物过程综合作用的结果：1.有机分子从水中向生物膜附着生长载体表面运送，其中有些被吸附便形成了被微生物改良的载体表面；2.水中一些浮游的微生物细胞被传送到改良的载体表面，其中碰撞到载体表面的细胞一部分在被表面吸附一段时间后因水力剪切或其他物理、化学和生物作用又解吸出来，而另一部分则被表面吸附一定时间后变成了不可解吸的细胞；3.不可解吸的细胞摄取并消耗水中的底物与营养物质，其数目增多;与此同时，细胞可能产生大量的产物，有些将排出体外。

膜生物反应器工艺中膜污染因素及控制研究膜生物反应器工艺中膜污染因素及控制研究摘要：膜生物反应器（MBR）是一种高效的废水处理技术，具有较高的出水质量和较小的占地面积，但膜污染问题限制了其应用范围和经济效益。

本文通过对膜生物反应器中膜污染因素的探究，并提出了一些有效的膜污染控制方法，旨在优化MBR工艺，提高废水处理效果。

一、引言随着环境污染问题的日益突出，废水处理技术得到了广泛的关注和研究。

膜生物反应器作为一种新兴的废水处理技术，具有出水质量高、占地面积小等优点，已经成为研究的热点。

然而，膜污染问题一直困扰着MBR的工程应用和发展，限制了其在废水处理领域的应用。

二、膜污染因素分析1. 生物污染膜生物反应器中存在大量的微生物生长，微生物附着于膜表面形成生物膜，使膜孔堵塞，导致通量下降。

生物污染主要由胶体、细菌和微生物附着引起，可通过适当的操作控制附着菌和生物活性。

2. 物理污染物理污染是指膜表面附着有机颗粒物、胶体、沉淀物等，导致膜阻力增加和膜通量下降。

物理污染可以通过膜预处理和适当的操作控制进行减少。

3. 化学污染化学污染是指废水中的溶解物质沉积在膜表面，形成氧化物堆积，引起膜表面的粘附和分子扩散受阻。

化学污染可以通过废水预处理和添加适量的化学药剂来控制。

三、膜污染控制方法1. 膜表面改性通过改变膜的表面特性，如表面电荷、亲水性等，可减少污染物在膜表面的吸附和附着，从而降低膜污染的发生。

2. 适当的应激措施可通过适当的应激措施，如适当提高水力剪切力、增加通气量等，促进膜表面的气泡切割和颗粒物的分散，减少物理污染。

3. 膜清洗和维护定期进行膜清洗和维护是控制膜污染的关键措施。

膜清洗可采用物理清洗和化学清洗相结合的方法，选择合适的清洗剂和清洗工艺，有效去除膜表面的污染物。

4. 持续监测与优化通过持续监测膜系统的运行状况和水质等指标，及时发现问题并采取相应措施；同时，可通过优化MBR工艺，如调整通气量、曝气方式等，来改善废水处理效果和降低膜污染的风险。

曝气沉砂池实验思考题及答案考虑到曝气沉砂池是一种常见的废水处理方式，下面是一些与此相关的思考题及答案:1. 什么是曝气池？其作用是什么？答: 曝气池是污水处理中的一个环节，它通过向水中注入氧气来促进水体中的生物代谢，从而降解废水中的有机物。

曝气池的作用是提供氧气，以供微生物呼吸和代谢有机物质。

2. 什么是沉砂池？其作用是什么？答: 沉砂池是一种常见的水处理设施，用于去除水中的悬浮颗粒物。

沉砂池的作用是通过自然沉降的方式，将水中的悬浮颗粒物沉淀到池底，从而净化水质。

3. 为什么曝气沉砂池通常会被设计为一起使用？答: 曝气沉砂池的组合可以更有效地处理废水。

曝气池注入氧气，促进废水中的生物代谢，使水中的有机物质降解分解得更快。

然后，废水通过沉砂池，悬浮颗粒物沉淀到池底，由此形成二次沉淀，使水质更加净化。

4. 曝气沉砂池的设计与运行应遵循的原则是什么？答: 曝气沉砂池的设计与运行应遵循以下原则：- 确保池内水体充分混合，以便曝气和颗粒物沉降可以均匀地进行。

- 选择适当的曝气方式和曝气设备，以满足废水的需求并提高废水的处理效果。

- 定期清理沉淀池，以避免池内颗粒物的过多积累，从而影响池内的废水通量和处理效果。

- 注意曝气池和沉砂池的比例，尽可能提高水的处理效果，避免出现过度曝气和过度沉淀的现象。

5. 什么是生物膜反应器？它与曝气沉砂池有何区别？答: 生物膜反应器是一种生物处理系统，其中生物膜在固定的支撑材料上生长并在这些生物膜上处理废水。

相比之下，曝气沉砂池是一种混合缺氧处理工艺。

生物膜反应器和曝气沉砂池的主要区别在于废水处理方式，以及设计和空间限制。

生物膜反应器的处理效率通常高于曝气沉砂池，但其初始投资和运营成本也较高。

智能城市随着社会发展，工、农及生活污水、垃圾等排放量不断增加，对水环境构成严重威胁。

现阶段，在水体污染治理中，治理方法比较多，包含物理、化学、生物等治理技术的应用，同时多种技术综合应用在目前水污染治理中逐渐得到推广。

其中，曝气技术作为物理技术的核心，不仅能够将空气中的氧转移到水体中，增加水体中的溶解氧，还能防止水体中悬浮物的沉淀，增强有机物、微生物与溶解氧之间的接触，从而保证水体中的微生物对水体中的有机物充分氧化分解。

通过曝气技术来提高水体溶解氧含量从而恢复水体环境并分解水中污染物，是水环境治理中常见的手段。

一、现有主要曝气技术曝气技术根据气泡形式的不同，分为有泡曝气与无泡曝气。

传统曝气技术属于泡曝气技术，包含机械曝气、鼓风曝气及射流曝气等技术。

近些年出现的微纳米曝气技术，也属于有泡曝气技术。

而MABR曝气技术则是将曝气法与生物膜法相结合而产生的无泡曝气技术。

二、主要曝气技术概述1.鼓风曝气技术。

将压缩空气通过鼓风机吹送至扩散设备，形成分散气泡形式，即为鼓风曝气技术，该技术能使气泡内的氧在水体中迅速扩散开。

[1]鼓风曝气技术应用中，最关键的部件为曝气头，在曝气池底部布设，可使水体与气泡之间的接触时间、面积增加，提高氧传递效率，并能使水体中的悬浮物不易沉淀呈悬浮状态。

常见的鼓风曝气器分类有微孔曝气器与管式曝气器，按照生成的气泡大小，也可分为大、中、小三种气泡型曝气器。

较为常见的小气泡型曝气器，其产生的气泡直径在2毫米以下。

在小气泡型曝气器上进一步研发而成的微气泡曝气器，气泡直径可达到100微米左右。

这类小气泡型曝气器的缺点是容易堵塞。

鼓风机输送压缩空气时会夹杂着一些灰尘，而这些灰尘会堵塞扩散板上的微孔，增大了空气扩散阻力，影响了气泡产生。

当堵塞面积达到80%以上，就必须更换扩散板，这样大大降低了扩散板的使用寿命。

2.机械曝气技术。

在曝气池底部装置叶轮转动系统，液面在叶轮转动作用下剧烈搅动，空气在液面搅动时进入水体，使水体中的氧含量升高，即机械曝气技术。

曝气生物滤池的原理、构型、效能影响因素生物膜工艺在废水处理中的应用具有悠久的历史。

早在1914年，活性污泥法发明之前，生物膜法就已经应用于废水处理。

该工艺应用以来，一直受到各国研究者的重视。

通过不断研究，该工艺由低负荷生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池（第一代生物膜工艺）等足部发展到生物接触氧化法、淹没式生物滤池、生物流化床（第二代生物膜工艺）等各种工艺。

直到上世纪八十年代末到九十年代初，第三代生物膜工艺——曝气生物滤池（Biological Aerated Filter,简称BAF）。

该工艺最初用于污水的三级处理，后发展成直接用于二级处理。

目前，在欧美、日本等发达国家广为流行，目前世界上有3500多座污水处理厂使用该工艺。

在我国该工艺渐渐用于污水处理。

曝气生物滤池分类曝气生物滤池根据处理功能的不同可分为：以有机物去除为目标的DC-BAF：用于可生化性较好的工业废水和对氨氮没有特殊要求的生活污水，主要去除污水中碳化有机物和截留污水中的悬浮物，即去除BOD、COD、SS。

以硝化去除为目标的N-BAF：适用于仅需要进行硝化反应的场合（排放标准只对氨氮有做要求而总氮则无规定）。

该工艺供气较为充足，整个滤池处于好氧状态，微生物以自养性硝化菌为主。

以脱氮去除为目标的DN-BAF：适用于出水对总氮有要求的场合。

该滤池不设曝气管道，滤池处于厌氧状态，在厌氧条件下，NO3--N和NO2--N在硝化菌的作用下被还原成N2。

以脱氮除磷去除为目标的NP-BAF：通过投加化学除磷药剂来完成滤池除磷。

在滤料作用下诱发絮凝，沉淀物截留在滤床上，通过周期性的反冲洗，将磷排除系统外，达到除磷的目的。

剩余污泥增加量为15%-50%。

曝气生物滤池工艺原理生物滤池净水原理是滤池内滤料上生长的生物膜中微生物氧化分解作用，滤料及生物膜的吸附截留作用和沿水流方向形成的食物链分级捕食作用以及生物膜内部微环境和厌氧段的反硝化作用。

污水流经滤料时，滤料表面附着生长高活性的生物膜，滤池内部曝气。

一体式膜曝气生物膜反应器实现部分亚硝化-厌氧氨氧化耦合生物除磷摘要：生物除磷是一种环保、高效的废水处理方法。

本探究通过一体式膜曝气生物膜反应器，在厌氧区域实现亚硝化和氨氧化的耦合作用，同时实现生物除磷过程，并对反应器的处理效果进行试验探究。

结果表明，一体式膜曝气生物膜反应器能够有效去除废水中的氨氮、总氮和总磷。

1. 引言废水中的氨氮、总氮和总磷是严峻污染源，给水环境带来了严峻的安全隐患。

生物除磷是一种环保、高效的方法，已经在废水处理中得到了广泛应用。

然而，传统的生物除磷方法存在着出水总磷浓度高、生物除磷效果差等问题。

因此，探究一种高效的生物除磷方法具有重要意义。

2. 方法与材料本探究接受一体式膜曝气生物膜反应器，通过优化反应器结构和操作条件，实现废水中氨氮、总氮和总磷的高效去除。

反应器由三个区域组成：曝气区、厌氧区和共生生物膜区。

曝气区提供丰富的氧气，厌氧区实现亚硝化和氨氧化的耦合作用，共生生物膜区实现生物除磷过程。

反应器接受中空纤维膜，可以实现反应器内外的质量传递。

3. 试验结果与谈论通过试验探究发现，一体式膜曝气生物膜反应器可以在较短的时间内去除废水中的氨氮、总氮和总磷。

在反应器运行的初期，由于共生生物膜区还未完全形成，生物除磷效果相对较差。

随着运行时间的延长，共生生物膜区逐渐形成，生物除磷效果逐渐提高。

当反应器运行达到稳定状态时，废水中的氨氮、总氮和总磷去除率分别达到95%、90%和85%。

4. 结论本探究通过一体式膜曝气生物膜反应器实现了部分亚硝化-厌氧氨氧化耦合生物除磷的目标。

试验结果表明，该反应器具有高效除磷、低能耗等优点。

这种一体式反应器有望在废水处理中得到广泛应用，并对改善水环境质量具有重要意义。

5. 探究展望本探究只是对一体式膜曝气生物膜反应器的试验探究，还需要进一步优化反应器结构和操作条件，提高生物除磷效率。

此外，还需要思量反应器的运行稳定性和实际应用的可行性，以进一步推动该技术在废水处理中的应用。