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生物膜法的工作原理
生物膜法是使微生物群體附著于其它物體表面上呈膜狀，并讓它和廢水接觸使之凈化的方法。生物膜是由微生物群體組合的粘狀物，主要是由垂絲狀菌膠團和較多的絲狀菌組成。生物膜內層為厭氣膜，表面層為好氣膜。當生物膜長到一定厚度時，生物膜內層不能支撐其表面的生物群體時，生物膜就瓦解，大塊的生物膜開始脫落，同時在填料上又形成新的生物膜，新陳代謝處于良性循環(huán)。
生物膜法改進型A／O法也稱前置型反硝化生物脫氮工藝，基本原理是工業(yè)廢水先進入缺氧池與好氧池的回流液混合進行反硝化，利用原水中的有機物作為碳源，將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮轉化為氮氣從水中逸出，因此，缺氧池的作用是除去COD和硝態(tài)氮，反應方程式如下：
污水從好氧池進入沉淀池后，夾帶的脫落的生物膜被沉淀分離，有機物才能*從污水中去除，沉淀池出水一部分排放，大部分通過回流，將硝態(tài)氮返回到缺氧池，在異養(yǎng)菌作用下完成反硝化過程，達到脫氮目的。沉淀池排出的剩余污泥經(jīng)過濃縮脫水后成為干污泥，晾曬后處理。經(jīng)上述循環(huán)后，沉淀池中的污水達到排放標準后，部分排人嫩江。
生物膜法改進型A／O生物脫氮工藝主要控制指標
PH值和堿度。
生物硝化是硝化菌對固定氨進行硝化反應，游離氨含量高時對硝化反應有抑制作用。氨在水溶液中游離氨的百分比隨PH值和水溫而變化。好氧池中PH值應保持在6．5—8．0之間。
溫度。
溫度對硝化和反硝化速度都具有一定的影響，溫度過高或過低都將對硝化菌有抑制作用。據(jù)資料介紹，硝化菌適宜的水溫為30℃，反硝化菌適宜的水溫為34—37℃，溫度升高或降低IO℃，硝化速度將降低40％左右。
在生產運行中，為保證硝化和反硝化反應正常進行，控制裝置內的水溫為20—36℃。在冬季水溫不低于20℃。
回流比。
好氧池出口溶解氧量。
好氧池內，硝化反應需要充足的氧，要做好鼓風機的曝氣工作，保證好氧池出口溶解氧量≥1mg／L。
污泥齡。
硝化菌生產緩慢，在純培養(yǎng)中的世代增殖時間為8小時，而在自然環(huán)境中的世代增殖時間為30小時左右，為了保證硝化菌正常繁殖，生物脫氮工藝所需污泥齡比普遍活性污泥法長。為保證氨氮去除率在99％以上，需要控制污泥齡大于40天。
水力停留時間。
生物處理工藝的水力停留時間(HRT)是重要的設計和運行參數(shù)之一，它與進水中的污染物濃度以及處理工藝內的生物量有關。隨著進水中氨氮濃度增加，H R T 需要適當延長，以保證水質達到排放標準，根據(jù)實驗水質，選擇水力停留時間40小時。
污水中油含量。
污水中油含量高時，對生物處理設備及出口水質指標有一定影響，應加強生產操作，嚴格控制進水含油量不大于30mg／L。
生物強化技術的污水處理過程主要是指的通過厭氧生物的作用之下將水中的有機物轉化為甲烷的過程，這整個處理過程是在厭氧的狀態(tài)之下進行的，所以說能夠充分發(fā)揮和利用這些微生物的新陳代謝作用。總體上來說，這是一個涉及到生物學與化學的多種學科的過程，雖然說當下很多地方已經(jīng)在用這種方式進行污水的處理了，但是其中的細節(jié)方面還是有很多問題的。
生物強化技術的基本概述
現(xiàn)在污水處理過程中采用的生物強化技術通常是采用6間含有相同生物成分的濾池組成的，讓這6間濾池并聯(lián)運行就能夠達到預定的處理效果。
未經(jīng)過濾的水在進入生物濾池時，都是由總水渠分流到各個單位的分支流水渠。為了保證濾池底部的水位分布均勻，都是通過底部開小孔分層過濾來實現(xiàn)的，在濾池中也有分布很多懸浮的濾料，例如硝化作用的自養(yǎng)型細菌，當污水過濾經(jīng)過時，氨氮則會被硝化菌氧化成硝酸鹽。而這個作用完成時所需要的氧氣就是通過布置在濾池底部的曝氣系統(tǒng)來提供的，采用水與空氣同方向穿向濾床的方式，在濾料的攔截作用下能夠提高氧氣的傳輸效率。
生物強化技術的作用機制
1、降解菌直接作用
其實如果將生物強化技術的作用機制進行細分的話，這可以說是普遍的一種方式，也是現(xiàn)在很多地方的污水處理過程中常用的一種方式。首先人為的將的降解菌進行篩選，這樣就能夠得到以我們要分解的目標污染物為能源的菌株，再利用這些菌株的代謝作用直接分解這些污染物。
通過上面的簡述就可以看出，影響這個過程效果的就是后期菌株的篩選工作了，但是這種污水處理方式的效果非常好，通常用于成分復雜的工業(yè)廢水的處理當中。而且通過實際的污水處理過程我們發(fā)現(xiàn)，將不同的菌株進行混合使用，那么終的處理效果將會更好，而且通過實際的使用我們發(fā)現(xiàn)，對于一些特定的物質在低溫狀態(tài)下的祛除率已經(jīng)能夠達到百分之100。
2、不同微生物之間的共同代謝作用
有些有害物質雖然不能夠被微生物的代謝作用直接降解，但是因為某些物質的存在，所以說微生物就能夠改變這些有害物質的結構。這種“無害化”的處理其實是祛除這種物質的關鍵環(huán)節(jié)，我們通常稱這種作用叫做“共代謝作用”。一般分為以下幾個類型：對二級基質的共同氧化以及微生物的協(xié)同作用下對于二級基質的利用。
有人嘗試過用外加基質的方式來祛除浮選廢水中的苯胺黑藥，結果發(fā)現(xiàn)當基質與污染物的比例在1比1的時候，就能夠達到的處理效果。如果基質過多，那么共代謝作用的效果就會低于實際的效果，基質過少就不能夠滿足微生物生長的需求了，所以說像入上文當中提到的實例那樣，在實際的使用過程中一定要尋求兩者的平衡。
降解菌類的獲取
其實大自然在億萬年的演變之下，誕生的很多微生物也能夠進行特定污染物的講解。但是這個過程是非常緩慢的，而在污水處理過程中這樣菌類顯然是沒有使用價值的，但是隨著科技的發(fā)展我們可以利用一定的技術手段構建出有理想的講解效果的菌類。
基因工程就是一個很好的例子，通過原生質的融合以及基因重組等方式，我們可以改變很多菌類的結構，這樣就從根本上改變了他們的分解速率。而且在共代謝的過程中，如果能夠將底物的專一性拓寬，那么就能夠讓整個過程維持在低濃度之下，這對于維持整個反應的穩(wěn)定性是很有幫助的。
還有就是可以利用常規(guī)的微生物手段去分離菌株，就是說將由特定降解能力的微生物進行多次培養(yǎng)，就能夠“純化”這一特性。這也是現(xiàn)在常用的加強微生物的分解能力的方式，但是在這個過程中要注意對環(huán)境的安全性以及對于污水的適應性和耐受力這幾個因素。
