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[摘 要]生物膜反应器这种污水处理工艺因其本身处理效果好、占地面积小等特点被一些工厂和企业广泛应用，经其处理后的污水水质较好，可直接用于中水回用，实现了资源的再利用和水资源的有效节约。文章首先介绍了生物膜反应器这种污水处理工艺，并对其特点和技术原理进行了分析，根据这种处理方法的优势提出了中水回用的构思，最后阐述了该种工艺对于污水中不同污染物质的处理效果。
[关键词]生物膜 反应器 污水处理 回用技术
中图分类号：V243.1；TN972 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0194-01
随着时代的发展和社会的不断进步，各行各业得到了快速的发展，但随着近些年来水资源短缺问题的出现，人们也越来越关注污水的处理问题。现如今主要存在的污水除了工业上生产操作排放出的一些污水之外，还包括日常人们生活使用后排放的生活污水，传统的污水处理工艺大多采用活性污泥法，但这种工艺占地面积较大，不利于小范围内的管理，同时应用于一些特殊水质的处理时，出水水质很难保证。生物膜反应器的提出为污水处理提供了更多的解决思路，近些年来应用越来越广泛，本文就针对这一工艺进行如下的分析。
一、膜反应器的特点和技术原理
采用生物膜法进行污水的处理相比于传统的活性污泥法处理效果更好，在膜反应器中，膜组件就相当于传统A2O处理方法中的二沉池，通过膜组件可以实现污水中固液物质的高效分离。采用生物膜法进行污水的处理有效避免了活性污泥法中经常出现的污泥膨胀和出水水质不稳定等问题。总整体上来看，采用生物膜法主要有以下这些特点：
①由于生物膜是由膜组件组成的，这些膜片会很好地对污水中的微生物形成截留作用，使大量的微生物被拦截在生物膜的反应器中，这就保证了污泥的存活时间和单一反应系统的水力停留时间，二者之间形成了有效的分离，使得控制人员在进行系统的控制时更加稳定和灵活。这些生物膜片本身的造价很贵，需要定期的更换，但在使用期内具有很好的恢复能力，通过气体或是液体的反冲洗作用，就能恢复滤料本身的过滤能力。
②实现了固液两相的高效分离，不用再经过多余的沉淀步骤，使得整体的处理工艺更加简化。同时，采用生物膜法处理的污水在出水的水质上要好于其他的处理方法，出水可以直接用来回收利用。
③相比于活性污泥法，生物膜法不需要建立大量的构筑物，节省了占地的空间，同时在生物膜的没反应器中能够保证浓度较高的微生物含量，处理的容积负荷较高。
④采用生物膜法不需要太多的处理结构，这在一定程度上可以使微生物的截留时间更长，这就为硝化细菌等需要较长时间生长的微生物提供了生长的空间和条件，使整个系统的硝化效率得到了大幅度的提升，促进了系统的硝化和反硝化作用。同时，通过膜反应器的截留作用，也能使一些比较难降解的有机物停留时间延长，实现微生物的充分降解，进而使出水水质中的COD含量大幅度的降低。
⑤整个处理系统都可以通过自动化的操作来进行控制，方便人员的操作和管理。
⑥采用这种污水处理方法的剩余污泥量更低，降低了污泥的运输费用，同时也节省了一大部分化学药剂的开支。
二、生物膜法对于污水中污染物质的处理效果
（一）对污水中有机物的处理效果
通过一些具体的实践已经证实，采用生物膜法对污水进行处理能够很好地去除水中的大量有机污染物，同时出水的水质较好，能够直接用来回用。当进水的BOD值为350-750mg/L范围时，采用生物膜法处理后出水的BOD去除率可以达到99%左右。处理得到的水可以直接用来中水回用，用途可以包括：汽水的冲洗用水、绿地的浇灌用水和楼房暖气管道的回用水等，通过这种处理方式，很好地实现了污水的处理和再利用。根据邢传宏利用分置式好样生物膜处理城市污水和工业污水的实验研究得出，采用这种处理方法对于生活污水和工业污水中各项污染物质的处理效果如下表1：
采用生物膜法之所以会得到很好的污染物去除效率，主要是因为一方面采用这种方式将水中的微生物进行了有效的截留，使反应器中的生物量处于一个较高的水平，保证了生物的降解能力，另一方面，采用这种方式实现了对大分子有机物和水中悬浮物ss的有效拦截，这在很大程度上保证了COD的去除效果。
此外，采用生物膜法进行污水的处理之所以会获得很好的出水效果主要是仰仗于膜表面所形成的一层凝胶物质，这种物质也能起到很好的截留作用。这种凝胶物质是指在膜反应器运行过程中在膜表面形成的一种具有过滤效果的动态膜，研究人员也把这种动态膜称作凝胶层，这种凝胶层所起到的过滤效果实际上要好于半透膜本身的截留效果。通过这种作用，实现了出水水质的稳定提升。
（二）生物膜法的氮、磷去除效果
决定污水处理效果的一个重要参照指标就是水中的氮、磷去除率，采用生物膜法能够实现污水中大量微生物的有效截留，而这些微生物中一种非常关键的细菌就是硝化细菌，这些硝化细菌的存在可以通过硝化作用来消耗污水中的氮、磷两种物质，因此采用生物膜法具有很好的氮、磷去除效果，具体的去除效率可以达到95%以上。通过这种处理方式的有效調节，还能够很好地控制水中的TN含量，达到很好的TN去除效率。
（三）生物膜法对污水中难降解有机物的去除效果
通过采用膜反应器的方式处理污水可以提高系统对污水中难降解有机物的去除率，提升整个系统的抗冲击负荷能力。根据研究人员做出的实验发现，采用生物膜法分别处理水中的EDTA和喹啉两种比较常见的难降解有机物，同时在相同条件下采用活性污泥法做对照实验，最终得到的实验结果是采用生物膜法对于污水中的难降解有机物去除效果更好，同时对水中含毒性物质抗冲击负荷的能力也越强，整个系统运行的更加稳定。
结语：
综上所述，将生物膜反应器这种处理工艺应用到工业废水和生活污水的处理中相比于活性污泥法占地面积更小，处理效果更好，处理后的水可以直接用于中水的回用，为企业和国家创造了更多的经济效益，同时也实现了水资源的节约。但另一方面，这种工艺在工程造价上更高，生物膜片需要定期的更换，同时在系统的维护方面也更加复杂，这些都需要相关研究人员能够针对性地进行研究，尽快研制出一种成本低、处理效果好、便于维护的生物膜材料，这对于日后的污水处理工作具有积极而深远的意义。
参考文献：
[1] 潘涌璋，张志永，师波.磁性载体生物膜反应器处理生活污水的试验研究[J].中国环境科学，2011（05）.
[2] 杨小俊，贾海涛，蔡亚君，蔡映杰.一体化膜生物膜反应器处理农村生活污水试验研究[J].湖北农业科学，2011（01）.
[3] 黄廷林，李诚，何文杰，韩宏大，李志伟，冯颜颜.超滤膜技术处理滦河水系统参数优化中试研究[J].水处理技术，2013（02）.
[4] 李杰，张弘，韩晶晶，徐江岑.污水回用技术应用现状与研究进展[J].重庆科技学院学报（自然科学版），2010（05）.
[5] 王琰.SBR工艺应用于小型一体化生活污水处理装置中的参数优化[J].科技资讯，2012（20）.
[6] 徐笑宇，孙伟，焦丽娟，高俊宏.生物膜反应器污水[J].科技创业家，2011（05）.
[关键词]生物膜 反应器 污水处理 回用技术
中图分类号：V243.1；TN972 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0194-01
随着时代的发展和社会的不断进步，各行各业得到了快速的发展，但随着近些年来水资源短缺问题的出现，人们也越来越关注污水的处理问题。现如今主要存在的污水除了工业上生产操作排放出的一些污水之外，还包括日常人们生活使用后排放的生活污水，传统的污水处理工艺大多采用活性污泥法，但这种工艺占地面积较大，不利于小范围内的管理，同时应用于一些特殊水质的处理时，出水水质很难保证。生物膜反应器的提出为污水处理提供了更多的解决思路，近些年来应用越来越广泛，本文就针对这一工艺进行如下的分析。
一、膜反应器的特点和技术原理
采用生物膜法进行污水的处理相比于传统的活性污泥法处理效果更好，在膜反应器中，膜组件就相当于传统A2O处理方法中的二沉池，通过膜组件可以实现污水中固液物质的高效分离。采用生物膜法进行污水的处理有效避免了活性污泥法中经常出现的污泥膨胀和出水水质不稳定等问题。总整体上来看，采用生物膜法主要有以下这些特点：
①由于生物膜是由膜组件组成的，这些膜片会很好地对污水中的微生物形成截留作用，使大量的微生物被拦截在生物膜的反应器中，这就保证了污泥的存活时间和单一反应系统的水力停留时间，二者之间形成了有效的分离，使得控制人员在进行系统的控制时更加稳定和灵活。这些生物膜片本身的造价很贵，需要定期的更换，但在使用期内具有很好的恢复能力，通过气体或是液体的反冲洗作用，就能恢复滤料本身的过滤能力。
②实现了固液两相的高效分离，不用再经过多余的沉淀步骤，使得整体的处理工艺更加简化。同时，采用生物膜法处理的污水在出水的水质上要好于其他的处理方法，出水可以直接用来回收利用。
③相比于活性污泥法，生物膜法不需要建立大量的构筑物，节省了占地的空间，同时在生物膜的没反应器中能够保证浓度较高的微生物含量，处理的容积负荷较高。
④采用生物膜法不需要太多的处理结构，这在一定程度上可以使微生物的截留时间更长，这就为硝化细菌等需要较长时间生长的微生物提供了生长的空间和条件，使整个系统的硝化效率得到了大幅度的提升，促进了系统的硝化和反硝化作用。同时，通过膜反应器的截留作用，也能使一些比较难降解的有机物停留时间延长，实现微生物的充分降解，进而使出水水质中的COD含量大幅度的降低。
⑤整个处理系统都可以通过自动化的操作来进行控制，方便人员的操作和管理。
⑥采用这种污水处理方法的剩余污泥量更低，降低了污泥的运输费用，同时也节省了一大部分化学药剂的开支。
二、生物膜法对于污水中污染物质的处理效果
（一）对污水中有机物的处理效果
通过一些具体的实践已经证实，采用生物膜法对污水进行处理能够很好地去除水中的大量有机污染物，同时出水的水质较好，能够直接用来回用。当进水的BOD值为350-750mg/L范围时，采用生物膜法处理后出水的BOD去除率可以达到99%左右。处理得到的水可以直接用来中水回用，用途可以包括：汽水的冲洗用水、绿地的浇灌用水和楼房暖气管道的回用水等，通过这种处理方式，很好地实现了污水的处理和再利用。根据邢传宏利用分置式好样生物膜处理城市污水和工业污水的实验研究得出，采用这种处理方法对于生活污水和工业污水中各项污染物质的处理效果如下表1：
采用生物膜法之所以会得到很好的污染物去除效率，主要是因为一方面采用这种方式将水中的微生物进行了有效的截留，使反应器中的生物量处于一个较高的水平，保证了生物的降解能力，另一方面，采用这种方式实现了对大分子有机物和水中悬浮物ss的有效拦截，这在很大程度上保证了COD的去除效果。
此外，采用生物膜法进行污水的处理之所以会获得很好的出水效果主要是仰仗于膜表面所形成的一层凝胶物质，这种物质也能起到很好的截留作用。这种凝胶物质是指在膜反应器运行过程中在膜表面形成的一种具有过滤效果的动态膜，研究人员也把这种动态膜称作凝胶层，这种凝胶层所起到的过滤效果实际上要好于半透膜本身的截留效果。通过这种作用，实现了出水水质的稳定提升。
（二）生物膜法的氮、磷去除效果
决定污水处理效果的一个重要参照指标就是水中的氮、磷去除率，采用生物膜法能够实现污水中大量微生物的有效截留，而这些微生物中一种非常关键的细菌就是硝化细菌，这些硝化细菌的存在可以通过硝化作用来消耗污水中的氮、磷两种物质，因此采用生物膜法具有很好的氮、磷去除效果，具体的去除效率可以达到95%以上。通过这种处理方式的有效調节，还能够很好地控制水中的TN含量，达到很好的TN去除效率。
（三）生物膜法对污水中难降解有机物的去除效果
通过采用膜反应器的方式处理污水可以提高系统对污水中难降解有机物的去除率，提升整个系统的抗冲击负荷能力。根据研究人员做出的实验发现，采用生物膜法分别处理水中的EDTA和喹啉两种比较常见的难降解有机物，同时在相同条件下采用活性污泥法做对照实验，最终得到的实验结果是采用生物膜法对于污水中的难降解有机物去除效果更好，同时对水中含毒性物质抗冲击负荷的能力也越强，整个系统运行的更加稳定。
结语：
综上所述，将生物膜反应器这种处理工艺应用到工业废水和生活污水的处理中相比于活性污泥法占地面积更小，处理效果更好，处理后的水可以直接用于中水的回用，为企业和国家创造了更多的经济效益，同时也实现了水资源的节约。但另一方面，这种工艺在工程造价上更高，生物膜片需要定期的更换，同时在系统的维护方面也更加复杂，这些都需要相关研究人员能够针对性地进行研究，尽快研制出一种成本低、处理效果好、便于维护的生物膜材料，这对于日后的污水处理工作具有积极而深远的意义。
参考文献：
[1] 潘涌璋，张志永，师波.磁性载体生物膜反应器处理生活污水的试验研究[J].中国环境科学，2011（05）.
[2] 杨小俊，贾海涛，蔡亚君，蔡映杰.一体化膜生物膜反应器处理农村生活污水试验研究[J].湖北农业科学，2011（01）.
[3] 黄廷林，李诚，何文杰，韩宏大，李志伟，冯颜颜.超滤膜技术处理滦河水系统参数优化中试研究[J].水处理技术，2013（02）.
[4] 李杰，张弘，韩晶晶，徐江岑.污水回用技术应用现状与研究进展[J].重庆科技学院学报（自然科学版），2010（05）.
[5] 王琰.SBR工艺应用于小型一体化生活污水处理装置中的参数优化[J].科技资讯，2012（20）.
[6] 徐笑宇，孙伟，焦丽娟，高俊宏.生物膜反应器污水[J].科技创业家，2011（05）.