生物膜法成為一個常用的城市污水處理手段。生物膜法是指在進(jìn)行污水處理的過程中，在介質(zhì)“濾料”表面.微生物會附著在上面從而形成一種生物膜。將形成的“生物膜”用來對污水進(jìn)行過濾，在過濾的過程中，微生物會將溶解與污水中的有機污染物發(fā)生反應(yīng)，從而生成水、二氧化碳、以及氨、微生物細(xì)胞物質(zhì)，也就是說，有機污染物被分解掉從而凈化污水。目前，在不斷發(fā)展和完善的新型填料的配套技術(shù)的支持下，生物膜法的發(fā)展較快。
1 生物膜的特點
(1)生物相趨于多樣化，生物增殖世代較長，生物種類具有豐富性與穩(wěn)定性。(2)與活性污泥法相比，在缺氧處理階段，有機物更易于被反硝化，反硝化效率大大提高。(3)經(jīng)生物膜法處理后的剩余污泥由于不需要污泥回流，因此不需要頻繁調(diào)整污泥量和污泥排出量，操作方便，便于維護保養(yǎng)。
2 新型生物膜法的應(yīng)用
2.1 序批式生物膜法(SBBR)
序批式生物膜法(SBBR)實質(zhì)上是在 SBR 工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)從而發(fā)展起來的工藝。它不但具有SBR 工藝與生物膜法的優(yōu)點，還克服了空間控制上的障礙，能夠在同一個反應(yīng)器內(nèi)完成進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水、閑置 5 個階段。序批式改變經(jīng)選擇的環(huán)境條件可以控制微生物的富集和活化。
SBBR 工藝處理效果主要受到曝氣量的大小的影響。在降低反應(yīng)器內(nèi)的曝氣量時，COD 的去除率也隨之降低。SBBR 工藝的主要特征如下：在處理水質(zhì)發(fā)生變化時，該工藝具有一定的耐沖擊負(fù)荷的能力;產(chǎn)生的剩余污泥量較少，減小了污泥的處理費用;不需要增加二沉池，降低了基建投資;由于反應(yīng)均在同一反應(yīng)器內(nèi)，該工藝無需污泥重新回流，便于維護與管理。但是目前還缺乏科學(xué)、可靠的設(shè)計模式，設(shè)計依據(jù)與運行模式參數(shù)。
2.2 復(fù)合式膜生物反應(yīng)器
復(fù)合式膜生物反應(yīng)器是指將生物膜過濾系統(tǒng)與活性污泥法有機結(jié)合，在同 1 個反應(yīng)器內(nèi)將懸浮的生物載體與活性污泥共同生長，形成懸浮生長和附著生長的微生物的動態(tài)平衡，從而達(dá)到協(xié)同作用。這種微生物固定化技術(shù)與生物膜過濾系統(tǒng)一體式的新型膜生物污水處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)中微生物以生物膜、活性污泥兩種形式同時存在，可實現(xiàn)與傳統(tǒng)的生物處理系統(tǒng)相比不同的處理特征。
復(fù)合式膜生物反應(yīng)器的硝化反應(yīng)可以徹底進(jìn)行。復(fù)合式膜生物反應(yīng)器的主要特征如下：利用微生物的反硝化作用產(chǎn)生的電子受體除磷，去除氮磷效率高;反應(yīng)階段較少，水力停留時間短;微生物相呈現(xiàn)出多樣化;處理系統(tǒng)中微生物等有機含量高，系統(tǒng)具有一定的抗沖擊負(fù)荷能力;污泥膨脹量少，產(chǎn)生的剩余污泥量小。
2.3 移動床生物膜反應(yīng)器(MBBR)
移動床生物膜反應(yīng)器MBBR 法是按一定比例在反應(yīng)器中投加與水密度相近的填料，讓填料能在水中處于懸浮狀態(tài)。通過機械攪拌或曝氣使得填料作為微生物的載體單元，在好氧條件下，通過曝氣讓填料循環(huán)流動，從而加大了生物膜與氧氣的接觸，增加了氧的利用率。
移動床生物膜反應(yīng)器 MBBR 法具有占地面積小、便于維護管理、處理效率高，但也存在著懸浮填料容易分布不均勻等問題。根據(jù)MBBR 法自身的缺陷，目前在處理城市污水時，可將其他工藝與其結(jié)合。在結(jié)合城市污水處理廠的升級改造，采用厭氧/缺氧/移動床生物膜反應(yīng)器(A2/MBBR)組合工藝對城市污水進(jìn)行中試規(guī)模的處理研究，其中厭氧段采用折流式構(gòu)造，采用微攪拌方式。
結(jié)語
結(jié)合國內(nèi)外的工程實例，膜技術(shù)的應(yīng)用可在不增加反應(yīng)槽的調(diào)節(jié)下改建常規(guī)污水處理廠的較為行之有效的方法。由于膜生物反應(yīng)器工藝還存在著不成熟性，生物膜技術(shù)如何有效應(yīng)用在城市污水處理工程中，還需要在其核心技術(shù)的基礎(chǔ)上，提高處理系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性、適用性，通過設(shè)計方法的不斷改進(jìn)，能夠提供出更加經(jīng)濟、穩(wěn)定性高以及更具有擴展性的方案，才能得到普及與應(yīng)用。