污染控制生物膜法学习教案.pptx

污染控制生物膜法是一种在环保领域中广泛应用的废水处理技术，尤其在污水处理中起到关键作用。这种方法基于微生物的自然代谢过程，通过构建生物膜来吸附和分解废水中的污染物，实现水质净化。 生物膜的形成过程主要包括微生物的吸附和生长两个阶段。微生物通过物理吸附作用依附在填充材料（如碎石、塑料颗粒等）的表面。然后，这些微生物利用废水中的有机物作为营养来源，进行新陈代谢，繁殖生长，形成一层富含多种微生物的薄膜，即生物膜。 生物膜的更新是由微生物的代谢活动驱动的。在表面，由于充足的氧气和养分供应，微生物活动旺盛，生物膜增厚。而内层由于氧气不足，厌氧微生物占据主导，它们产生的代谢产物如硫化氢（H2S）、氨气（NH3）和甲烷（CH4）会降低生物膜的附着力。这些代谢产物可以促使生物膜部分剥落，脱落的生物膜成为原生动物的食物，从而维持系统的动态平衡。 净化效果受多种因素影响，包括生物膜的特性（如菌膜厚度）和废水的特性（如溶解氧含量、流动特性）。菌膜的厚度一般控制在1-2mm，过厚可能导致内部缺氧，影响处理效率。废水中的溶解氧量直接影响好氧微生物的活性，而流动特性则影响了废水与生物膜的接触时间和传质效率。 常见的生物膜法废水处理工艺包括生物滤池、塔式生物滤池、接触氧化法、生物转盘和生物流化床，以及近年来兴起的膜生物反应器。其中，生物滤池是最早被研究并广泛应用的一种方法，它由滤床、布水装置和排水系统组成。滤床是微生物的主要栖息地，理想的滤料需具有大的比表面积、良好的通风性、稳定的物理化学性质、对微生物无害、机械强度足够且成本低。滤料的选择从最初的天然材料如碎石，发展到现代的塑料滤料，提高了处理效率和经济效益。 布水设备是确保废水均匀分布在滤床表面的关键，它可以是固定式或可动式的，如旋转布水器。排水系统则要保证水流畅通且不积淤，通常采用0.6m/s的流速，并设有通风设施，以促进气体交换，避免有毒气体积累。 生物滤池根据其处理能力可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池和超负荷生物滤池，如塔式生物滤池。普通生物滤池通常采用天然滤料，水力负荷一般在1~3 m³/(m²·d)，有机负荷则根据具体废水类型和处理需求进行设定。 污染控制生物膜法是通过利用微生物的生物降解作用，有效地去除废水中的有机物和有害物质，实现环境污染的减量化和资源化。这一技术在实践中需要根据废水的特性和处理目标进行工艺参数的优化设计，以达到最佳的净化效果。