生物膜法在污水处理中的研究进展

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　　摘  要：伴隨着我国社会经济的不断增长，在城市化以及工业化方面的步伐不断加快，城市居民对于水资源的需求日益增长，从而也导致了城市大量污水的情况出现，这种情况的出现增加了环境的污染。基于此，本文主要是针对生物膜法在污水处理过程中研究进展的分析，予以有关单位参考与借鉴。
　　关键词：生物膜法;污水处理;研究进展
　　前言
　　随着我国工业生产的迅猛发展，含有各种有毒有害物质的工业废水以及城市生活污水还没有来得及处理就排放在了水环境中，从而直接导致了地下水资源被污染。生物膜法在处理和净化水污染期间有着极为重要的现实意义。我们所说的污水处理生物膜法主要是模拟了自然界当中土壤自然净化的一种水处理方法，其会让游离形态的微生物，通过吸附作用在某些载体上，比如合成材料、纤维以及天然材料、卵石等等，在物质上生长，通过长时间的吸附能够形成膜状的生物污泥。生物膜接触污水当中的有机污染物是能够作为营养物质被水中微生物所吸取，从而起到净化污水的作用。
　　一、生物膜法的特征和意义
　　在一定程度上污水处理技术在拥有独特特征的同时还存在相应的缺陷所在，其生物膜法也不会例外。和传统的污水处理方式不同的是，当前的生物膜法技术在工业和农业以及生活污水处理期间会对水的资深温度有着较高的要求，对于水温较高或者是水温较低的情况都会让生物膜自身的净水功能出现较大的问题，对生物膜污水处理技术带来不利影响，严重的有可能还会直接导致生物膜的自身的活动出现下降，从而导致生物膜坏死的情况出现。除此之外，在污水处理期间使用生物膜技术是会先形成一层膜然后可以让污水中的微生物附着在上面，从而将生物膜的作用得以发挥，这样是能够让这些微生物依附在生物膜过滤材料上。但是在此过程中，还需要重视的就是，必须要让微生物依附在过滤材料上，会让生物膜形成，只有生物膜形成才能够起到净化污水的目的。
　　在充分利用生物膜技术时期膜的大小以及过滤材料是有着直接关系的，通常情况下是需要针对生物膜过滤材料进行不定期更换的，并且还需要在日常工作过程中针对过滤材料的保养以及维护，只有这样才能够更好的保障生物膜的使用寿命以及降低成本，还能够让生物膜污水处理技术的的实际作用得以体现。
　　二、生物膜法在污水处理过程中的研究进展
　　2.1 生物膜法工艺分析
　　生物膜技术和活性污泥技术的共同应用是一种较好的氧型生物污水处理方式，其主要是消除污水当中的胶体状有机污染物质。该工艺技术会让含有营养物质的微生物污水在过滤材料的表面上进行流动，在相应的时间之内，污水中的微生物会依附着过滤材料表明上，然后进行生长，长时间下来会形成生物膜。在一定程度上因为微生物在过滤材料上的大量生长，会导致生物膜的厚度不断变厚，外界氧气不能进入，在生物膜的内部通过长时间的无氧所形成一层厌氧的情况，所以若是产生了厌氧的反应，这对于污水中的有机物降解是有一定限制作用的。但是伴随着厌氧代谢物的出现，厌氧膜与好氧膜之间的平衡就会出现失调，导致污水净化功能衰弱。与此同时，在生物膜内部还会出现气态产物，直接导致生物膜对过滤材料的依附能力降低，由此生物膜对于污水净化的功能也会变弱。
　　2.2 生物膜法除磷研究进展
　　污水中的生物生长所需要的主要元素之一，就包含了磷元素，但是在污水水体中磷元素的含量若是出现过高的情况就会直接导致藻类植物的疯狂繁殖，从而引起水质的富营养化问题的出现。国内外针对控制水环境当中的磷含量问题，都是极为重视的，针对这方面的研究文献也不在少数，所以高效、经济的降低排放污水当中的磷含量是当前治理水环境中富营养化的重要办法之一。所以针对此问题相关人员需要去寻找投资少、效率高以及成本费用低的污水处理技术是当前的重要任务。在一定程度上和活性污泥法相比较，污水处理生物膜法是具有一定优势的。
　　在城市生活污水、工业废水当中的磷含量去除主要有生物方式以及化学方式这两种;其中生物方式主要说的就是针对微生物对于磷含量的吸收，磷会通过沉淀池排放到污泥中去被吸收;化学方式说的就是在污水、废水中加入AI3+和Ca2+，从而去形成金属磷酸盐的降解沉淀。污水和废水中的微生物对于磷的吸收可以分为以下两种方式：第一是生物强化除磷，微生物在吸收过多的磷时，其胞内的聚磷，会成功的在EBPR系统中微生物细胞含磷为一般情况下微生物的两到五倍之间。第二就是微生物在生长期间的需求，对于磷的吸收，对于普通的活性污泥微生物细胞干的含磷量为百分之二左右。
　　2.3 生物膜法对重金属研究进展
　　在采矿工业生产期间，时常会向水环境中排放大量含有重金属的有毒污水，这样做不仅是危害了水中的生物，并且还会直接影响到人们的健康生活。所以，相关研究人员需要不断的开发出针对含有有毒重金属污水处理技术。在一定程度上充分使用生物膜法去将工业生产中所排除的含有重金属的污水进行排除，该技术主要是通过生物膜针对重金属生物进行吸附，通过相关研究表明，在构成生物膜的微生物中期能够分泌细胞之外的EPS，简称聚合物，这些集合无的主要成分包含了核酸、多聚糖、蛋白质以及脂类等等。因为细胞外聚合物通常都是富含代负电荷的官能团比如有蛋白质等官能团，在生物膜的表面也会因为经常携带负电荷所出现的相应反应。在一定程度上生物膜所吸附水环境当中含有重金属离子是一个重要的机理，其主要是通过细胞外聚合物当中所携带的负电荷的结合基以及污水当中的重金属之间的相互作用所逐渐依附在污水重金属中的离子。在把生物膜技术充分运用在含有重金属的污水净化期间，其不但不会造成二次水体污染，还会对污水净化起到优化作用，在操作上也是极为便利的;生物膜技术在重金属污水中的应用还能够降低污水处理的实际成本，其实际应用也具有极为重要的现实意义。
　　结语：
　　总而言之，当前对生物膜法的实际应用还在研究当中，国内外的科研人员从过滤材料和生物菌种方面进行深入研究。现阶段，我国城市污水处理在污水处理中的设备以及资金都需要加大投入，只有这样才能够满足污水处理的质量，从而保障我国城市经济效益的可持续发展，为城市污水处理奠定良好的基础基础。
　　参考文献
　　[1]  何鹏飞，马宁，刘操.生物膜法在农村分散污水治理中的研究进展[J]. 北京水务，2018，203（06）：15-19.
　　[2]  康丽娜，王海杰. 生物膜法在微污染水源水预处理中的研究进展[J]. 化工进展，2012（s2）：223-227.
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