生物膜法在污水處理中的研究進(jìn)展

1、<p><b>　　泉州師范學(xué)?院</b></p><p><b>　　學(xué)年論文</b></p><p>　　論 文 題 目：生物膜法在?污水處理中?的研究進(jìn)展?</p><p>　　指 導(dǎo) 老 師：黃初龍</p><p>　　學(xué) 院：資源與環(huán)境?科學(xué)學(xué)院</p>

2、<p>　　專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí)：09級(jí)環(huán)境?工程與管理?</p><p>　　學(xué) 號(hào)：09090?5001</p><p>　　姓 名：劉姣</p><p>　　生物膜法在?污水處理中?的研究進(jìn)展?</p><p>　　摘要：生物膜法在?污水處理工?藝中是與活?性污泥法并?行的一種好?氧型生物污?水處理方法?，

3、廣泛的應(yīng)用?于工業(yè)廢水?和城市污水?處理的二級(jí)?處理中，也是污水處?理的關(guān)鍵環(huán)?節(jié)。與活性污泥?法相比，生物膜法具?有一些特有?優(yōu)勢(shì)，比如無(wú)需污?泥回流，運(yùn)行管理容?易，無(wú)污泥膨脹?問(wèn)題，易于微生物?生存，運(yùn)行穩(wěn)定等?。文中簡(jiǎn)單介?紹了生物膜?法對(duì)磷、氮及一些重?金屬去除的?研究進(jìn)展。</p><p>　　關(guān)鍵詞：生物膜法；污水處理；活性污泥法?</p><p>　　Abstr?act：B

4、iofi?lm and activ?ated sludg?e is a paral?lel-ty pe aerob?ic biolo?gical? treat?ment metho?ds，in the sewag?e treat?ment proce?ss．They widel?y used in the secon?dary treat?ment of indus?trial? waste?water? and urban? sewa

5、g?e treat?ment，and these? metho?ds are the key link in sewag?e treat?ment．Compa?red with the activ?ated sludg?e proce?ss，biofi?lm has some uniqu?e advan?tages?．For examp?le，no sludg?e retur?n，easy opera?tion and manag?em

6、ent?，no sludg?e expan?sion，ease of micro?bial sur</p><p>　　Key words?：Biofi?lm treat?ment；sewag?e treat?ment；activ?ated sludg?e</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　近年來(lái)，伴隨著經(jīng)濟(jì)?的快速

7、發(fā)展?，我國(guó)在追求?GDP增長(zhǎng)?的同時(shí)也帶?來(lái)一系列的?環(huán)境問(wèn)題，其中淡水資?源緊缺迫使?城鎮(zhèn)生活污?水處理技術(shù)?顯得尤其重?要。然而隨著人?們生活水平?的提高，城鎮(zhèn)生活污?水中的氮、磷含量增加?，有機(jī)成分復(fù)?雜，傳統(tǒng)的生物?污水處理技?術(shù)已無(wú)法緊?隨步伐，處理效果不?佳，為此，在新型填料?的不斷開(kāi)發(fā)?和完善基礎(chǔ)?上，生物膜法處?理工藝借其?處理效率高?、剩余污泥產(chǎn)?泥量少、運(yùn)行管理方?便等特點(diǎn)得?到快速發(fā)，在污水處理?中有廣闊的?應(yīng)用

8、前景。生物膜可認(rèn)?為是由一種?或是多種微?生物群體組?成的，并附著在一?種載體表面?上進(jìn)行生長(zhǎng)?發(fā)</p><p><b>　　育[1—2]。</b></p><p><b>　　1 生物膜法概?述</b></p><p>　　1.1生物膜法?的凈水機(jī)理?</p><p>　　生物膜法和?活性污泥法

9、?一樣都是利?用微生物來(lái)?去除廢水中?各種有機(jī)物?的處理工藝?。生物膜法是?指大量的微?生物附著在?介質(zhì)濾料表?面，形成生物膜?，污水同生物?膜接觸后，溶解的有機(jī)?污染物被微?生物碳、氨氣和微生?物細(xì)胞物質(zhì)?等，使污水得到?凈化。載體表面上?生長(zhǎng)的，具有較強(qiáng)的?吸附和生物?降解性主(包含其產(chǎn)生?的胞外多聚?物和吸附在?微生物表面?的無(wú)機(jī)及有?機(jī)物等組成?)，其中提供微?生物附著生?長(zhǎng)的惰性載?體稱(chēng)之為濾?料或填料。</p>

10、<p>　　1.2生物膜法?的工藝特點(diǎn)?</p><p>　　(1)微生物多樣?化，生物的食物?鏈長(zhǎng)，有利于提高?面積的處理?負(fù)荷；</p><p>　　(2) 勢(shì)菌群分段?運(yùn)行，有利于提高?微生物對(duì)有?機(jī)污染物的?降解效率和?增加難降解?污染物的去?除率，提高脫氮除?磷效果；</p><p>　　(3)對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有?較強(qiáng)的適應(yīng)?性，耐沖擊負(fù)荷?力

11、增強(qiáng)</p><p>　　(4)污泥沉降性?能好，易于固液分?離，剩余污泥產(chǎn)?量少，降低了污泥?處理費(fèi)用，進(jìn)而降低投?資費(fèi)用；</p><p>　　(5)適合低濃度?污水的處理?；</p><p>　　(6)易于維護(hù)，運(yùn)行管理方?便，耗能低。</p><p>　　1.3 濾料的選擇?及其作用</p><p>　　生物

12、膜主要?由微生物細(xì)?胞和它們所?產(chǎn)生的胞外?多聚物組成?，微生物生長(zhǎng)?在載體的表?面且分布不?均勻、不連續(xù)[3]。生物膜法是?近十幾年來(lái)?發(fā)展的新型?微生物處理?技術(shù)．為提高生物?膜的處理能?力，國(guó)內(nèi)外科研?人員從微生?物菌種、膜反應(yīng)器、曝氣生物濾?池、濾料等方面?進(jìn)行科研工?作．其中曝氣生?物濾池的核?心部分是濾?料，濾料起著固?結(jié)微生物的?作用，生物膜的附?著和脫落直?接制約著曝?氣生物濾池?啟動(dòng)和運(yùn)行?的效果，因此，濾料是生物?膜

13、法工藝的?核心部分。</p><p>　　過(guò)濾是污水?處理不可缺?少的處理單?元。濾料的好壞?關(guān)系著生物?膜的脫落和?附著情況，進(jìn)而影響了?曝氣生物濾?池運(yùn)行的穩(wěn)?定和處理效?果。濾料可以是?天然的，也可以是經(jīng)?過(guò)加工的石?英砂、無(wú)煙煤、大理石、白云石、磁鐵礦石、石榴石、錳砂等顆粒?物質(zhì)，還可以是人?造聚苯乙烯?發(fā)泡塑料球?、高效纖維束?和陶瓷濾料?。按照成分的?不同，可分為無(wú)機(jī)?濾料和有機(jī)?高分子濾料?；按照密

14、度的?不同，可分為上浮?式濾料和沉?沒(méi)式濾料。無(wú)機(jī)濾料一?般為沉沒(méi)式?濾料．有機(jī)高分子?濾料一般為?上浮式濾料?。Allan?t等人[4]研究結(jié)果表?明：上浮式濾料?比沉沒(méi)式濾?料對(duì)SS(懸浮顆粒物?)、有機(jī)物的去?除率高，更耐有機(jī)負(fù)?荷和水力負(fù)?荷沖擊。Mann和?Steph?enson?[5]在研究中發(fā)?現(xiàn)。當(dāng)濾料相對(duì)?密度分別為?0.92和1.05時(shí)，前者在CO?D去除率上?要好于后者?。</p><p>

15、　　在選擇濾料?時(shí)應(yīng)盡可能?達(dá)到以下條?件[6—7]：</p><p>　　(1) 機(jī)械強(qiáng)度高?．剛性大</p><p>　　濾料必須有?足夠的機(jī)械?強(qiáng)度。以免在曝氣?生物濾池頻?繁周期性的?反沖洗過(guò)程?中引起外形?變化和孔徑?變形，或是磨損、破碎．使顆粒變小?．水頭損失增?加。</p><p>　　(2) 化學(xué)穩(wěn)定性?好</p><p>

16、;　　濾料必須具?有一定的化?學(xué)穩(wěn)定性，可耐酸、耐堿，防止濾料本?身發(fā)生侵蝕?現(xiàn)象，并且不會(huì)與?其他物質(zhì)發(fā)?生化學(xué)反應(yīng)?而造成二次?污染。</p><p>　　(3) 熱穩(wěn)定性好?</p><p>　　不會(huì)產(chǎn)生熱?變形，軟化、氧化現(xiàn)象等?。</p><p><b>　　(4) 濾料</b></p><p>　　濾料密

17、度過(guò)?大，造成在反沖?洗時(shí)濾料懸?浮困難或使?反沖洗時(shí)能?耗增加；密度過(guò)小，又不易于濾?料在反應(yīng)器?中的運(yùn)行工?況，且易引起跑?料，因此濾料密?度需在一定?范圍之內(nèi)。</p><p><b>　　(5) 形狀</b></p><p>　　形狀規(guī)則，最好接近球?形，表面粗糙，能提供較大?的比表面和?孔隙率來(lái)增?加生物附著?量．濾料表面的?多孔性為菌?膠團(tuán)提供最?佳的生

18、長(zhǎng)條?件，提高滲透率?。</p><p><b>　　(6) 易流化</b></p><p>　　易流化，不易流失；易成膜，但無(wú)毒無(wú)味?，無(wú)異物脫落?，不會(huì)產(chǎn)生二?次污染；取材方便，價(jià)格便宜。</p><p><b>　　(7) 再生性強(qiáng)</b></p><p>　　通過(guò)用液體?或氣體反沖?洗，

19、可基本恢復(fù)?原有過(guò)濾能?力，從而具有較?長(zhǎng)的使用壽?命，同時(shí)抗菌性?能好，不易被細(xì)菌?降解。濾料在生物?膜反應(yīng)器中?的主要作用?有[8—10]：微生物生長(zhǎng)?與繁殖的載?體，提供了良好?的環(huán)境。保證了微生?物的數(shù)量；對(duì)水流有素?動(dòng)作用，讓廢水再分?布與生物膜?充分接觸；截留了廢水?中的部分懸?浮物，減少了反應(yīng)?器出水的懸?浮物濃度。</p><p>　　1.4 曝氣生物濾?池的工藝原?理及其特點(diǎn)?</p&g

20、t;<p>　　曝氣生物濾?池(BAF)是20世紀(jì)?80年代末?和90年代?初興起的污?水處理工藝?。曝氣生物濾?池處理污水?的原理是利?用生長(zhǎng)在反?應(yīng)器內(nèi)濾料?上的生物膜?中微生物的?氧化分解作?用、濾料生物膜?的吸附截留?作用和沿水?流方向形成?的食物鏈分?級(jí)捕食作用?及生物膜內(nèi)?部微環(huán)境和?缺氧環(huán)境的?反硝化作用?[11]。曝氣生物濾?池的主要工?藝特點(diǎn)有[12--13]：抗沖擊負(fù)荷?高，處理能力大?；除污能力強(qiáng)?，

21、出水質(zhì)量高?；工藝流程短?，省去了二次?沉淀池．氧利用率高?。維護(hù)管理方?便．占地面積小?，建設(shè)投資少?，運(yùn)行費(fèi)用低?；易掛膜，啟動(dòng)快，環(huán)境質(zhì)量高?。</p><p>　　國(guó)外研究資?料表明[14]：濾料的尺寸?對(duì)曝氣生物?濾池處理效?果有一定影?響，其研究尺寸?范圍為1.5—3.5mm和2?.5—4.5mm，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小?顆粒(1.5～3.5mm)濾料雖然有?利于脫氮，但不適應(yīng)高?的水力負(fù)荷?；而大顆粒(2.5—

22、4.5mm)濾料雖然改?善了濾池操?作條件，減少了反沖?洗的次數(shù)．但不利于脫?氮和懸浮物?的去除。Kent等?[15]研究認(rèn)為曝?氣生物濾池?濾料粒徑在?2～4mm之間?的曝氣生物?濾池的硝化?功能要比濾?料粒徑為4?～8mm和5?.6～11.2mm時(shí)要?好得多。</p><p>　　2 生物膜法的?研究進(jìn)展</p><p>　　2.1 生物膜法工?藝及其類(lèi)別?</p>&l

23、t;p>　　生物膜法是?與活性污泥?法并行的一?種好氧型生?物廢水處理?方法．主要去除廢?水中溶解性?的和膠體狀?的有機(jī)污染?物。其工藝是使?含有營(yíng)養(yǎng)物?質(zhì)和接種微?生物的污水?在濾料的表?面流動(dòng)，一定時(shí)間后?。微生物會(huì)附?著在濾料表?面而增殖和?生長(zhǎng)，形成一層薄?的生物膜。生成的生物?膜上繁殖著?大量的微生?物，它們吸附和?降解水中的?有機(jī)污染物?，能起到與活?性污泥同樣?的凈化污水?作用。由于微生物?在濾料上大?量生長(zhǎng)繁殖?，

24、導(dǎo)致生物膜?厚度不斷增?加，氧氣不能完?全透入，在生物膜內(nèi)?部深處就形?成了厭氧狀?態(tài)。因此產(chǎn)生了?厭氧和好氧?兩種反應(yīng)類(lèi)?型，對(duì)于有機(jī)物?的降解主要?是好氧型反?應(yīng)，其好氧膜的?厚度為2m?m。隨著厭氧代?謝產(chǎn)物的增?加，厭氧膜和好?氧膜之間的?平衡被打破?，凈化功能逐?漸減弱，與此同時(shí)，不斷逸出的?氣態(tài)產(chǎn)物使?生物膜對(duì)濾?料的附著能?力減弱，從而老化脫?落，新的生物膜?又會(huì)生長(zhǎng)起?來(lái)，凈化功能也?就由弱變強(qiáng)?了。</p>

25、<p>　　生物膜法主?要類(lèi)別有生?物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧?化、生物流化床?等。</p><p>　　生物濾池是?以土壤自凈?原理為依據(jù)?發(fā)展起來(lái)的?，濾池內(nèi)有固?定濾料，污水流過(guò)時(shí)?與濾料相接?觸，微生物在濾?料表面形成?生物膜。污水凈化裝?置由提供微?生物生長(zhǎng)棲?息的濾床、步水系統(tǒng)(使污水在濾?床上均勻分?布)以及排水系?統(tǒng)組成。生物濾池操?作簡(jiǎn)單．費(fèi)用低，適用于中小?城鎮(zhèn)和邊遠(yuǎn)?地區(qū)。生

26、物濾池分?為普通生物?濾池、高負(fù)荷生物?濾池和塔式?生物濾池及?曝氣牛物濾?池等。</p><p>　　生物轉(zhuǎn)盤(pán)法?又稱(chēng)浸沒(méi)式?生物濾池，是由一系列?平行的旋轉(zhuǎn)?圓盤(pán)、旋轉(zhuǎn)橫軸、機(jī)械動(dòng)力及?減速裝置、氧化槽等部?分組成。通過(guò)傳動(dòng)裝?置驅(qū)動(dòng)生物?轉(zhuǎn)盤(pán)以一定?的速度在接?觸反應(yīng)槽內(nèi)?轉(zhuǎn)動(dòng)。交替與空氣?和污水接觸?，每一周期完?成吸附一吸?氧一氧化分?解的過(guò)程，通過(guò)不斷轉(zhuǎn)?動(dòng)，使污水中的?污染物不斷?分解氧化。生物轉(zhuǎn)盤(pán)

27、流?程中除了生?物轉(zhuǎn)盤(pán)外，還有初次和?二次沉淀池?。生物轉(zhuǎn)盤(pán)的?使用范圍廣?泛，對(duì)生活污水?和各種工業(yè)?廢水都能適?用，同時(shí)生物轉(zhuǎn)?盤(pán)的動(dòng)力消?耗低，抗沖擊負(fù)荷?能力強(qiáng)，管理維護(hù)簡(jiǎn)?單。</p><p>　　生物接觸氧?化法也稱(chēng)淹?沒(méi)式生物濾?池。在池內(nèi)設(shè)置?濾料，使已經(jīng)充氧?的污水浸沒(méi)?全部濾料，并以一定速?度流經(jīng)濾料?。濾料上長(zhǎng)滿?生物膜，污水與生物?膜相接觸，水中的有機(jī)?物被微生物?吸附，氧化分解和?轉(zhuǎn)化成

28、新的?生物膜。從濾料上脫?落的生物膜?隨水流到二?沉池后被去?除，污水得到凈?化。生物接觸氧?化法對(duì)沖擊?負(fù)荷有較強(qiáng)?的適應(yīng)能力?，污泥生產(chǎn)量?少，可保證出水?水質(zhì)。</p><p>　　生物流化床?是采用相對(duì)?密度大于1?的細(xì)小惰性?顆粒，如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作為?載體．微生物在載?體表面附著?生長(zhǎng)，形成生物膜?，充氧污水自?上而下使載?體處于流化?狀態(tài)，生物膜與污?水充分接觸?。生物流化床?處理效率高?

29、，能適應(yīng)較大?沖擊負(fù)荷，占地小。</p><p>　　2.2生物膜法?除磷的研究?進(jìn)展</p><p>　　磷是生物生?長(zhǎng)必需的元?素之一。但水體中磷?含量過(guò)高可?造成藻類(lèi)的?過(guò)度繁殖，引起嚴(yán)重的?水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)?化問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外對(duì)控?制水體中的?磷含量均十?分重視，經(jīng)濟(jì)、高效地降低?排放廢水的?磷含量已成?為防治水體?富營(yíng)養(yǎng)化的?重要途徑之?</p><p>　　一[1

30、6]。污水中磷的?去除有化學(xué)?和生物兩種?途徑：化學(xué)途徑是?指投加Ca?2+、Al3+和Fe3+形成金屬磷?酸鹽沉淀：生物途徑是?指微牛．物對(duì)磷的吸?收，磷最終通過(guò)?沉淀池排放?剩余污泥得?以去除。微生物對(duì)磷?的吸收又分?為兩種：①微生物生長(zhǎng)?的生理需要?，對(duì)磷的正常?吸收，普通活性污?泥微生物細(xì)?胞干重含磷?2％～3％；②生物強(qiáng)化除?磷(EBPR)，微生物吸收?過(guò)量的磷貯?存為胞內(nèi)聚?磷，成功的EB?PR系統(tǒng)中?微生物細(xì)胞?含磷量為一

31、?般微生物的?2～5倍。</p><p>　　在曝氣生物?濾池除磷過(guò)?程中。一般物理過(guò)?濾除磷效率?可高達(dá)35?％[17]，為了提高除?磷效果，需要加入化?學(xué)藥劑來(lái)強(qiáng)?化除磷，再通過(guò)生物?和過(guò)濾作用?后[18]，磷的去除率?可高達(dá)85?％。提高水力停?留時(shí)間也可?以提高曝氣?生物濾池對(duì)?磷的去除率?，但是較長(zhǎng)的?水力停留時(shí)?間是不經(jīng)濟(jì)?的?；谏鲜鲈?因，凌霄等[19]。采用鋁鹽作?為除磷的絮?凝劑，經(jīng)過(guò)對(duì)比試?

32、驗(yàn)．結(jié)果表明，TP的去除?隨著鋁鹽加?入量的增加?而增加，但并不成正?比增加。當(dāng)投加系數(shù)?小于等于1?.50時(shí)，適當(dāng)加大氣?水比有利于?除磷；但當(dāng)投加系?數(shù)大于等于?1.75時(shí)，加大氣水比?對(duì)總磷的去?除沒(méi)有影響?。并且加入的?鋁鹽對(duì)濁度?和COD去?除影響不大?，它們的去除?率還分別提?高了4％～7％和5％～13％。雖然鋁鹽會(huì)?抑制曝氣生?物濾池的硝?化作用，但溶解氧足?夠時(shí)，鋁鹽的加入?對(duì)氨氮的去?除沒(méi)有影響?。</p>

33、<p>　　2.3生物膜法?脫氮的研究?進(jìn)展</p><p>　　隨著化肥、農(nóng)藥和洗滌?劑的廣泛應(yīng)?用，增加了廢水?中氮磷的含?量，進(jìn)而導(dǎo)致水?體富營(yíng)養(yǎng)化?和水質(zhì)惡化?，其中污水的?總氮主要由?有機(jī)氮和氨?氪組成。目前國(guó)內(nèi)外?對(duì)氨氮污染?的控制主要?采用生物脫?氮技術(shù)。</p><p>　　成英俊等[20]在膜生物反?應(yīng)器中投加?聚乙烯懸浮?濾料，通過(guò)生物膜?一膜生物反?應(yīng)器

34、對(duì)生活?污水中脫氮?除磷性能的?研究試驗(yàn)，結(jié)果表明，投加聚乙烯?懸浮濾料可?使膜生物反?應(yīng)器對(duì)有機(jī)?污染物去除?率得到提高?，總氮、總磷的平均?去除率由4?5.5％和47.2％分別增至5?7.4％和71.8％，并且投加懸?浮濾料還可?延緩膜污染?。</p><p>　　王海燕等[21]采用厭氧一?好氧(A—O)生物膜工藝?進(jìn)行焦化廢?水的試驗(yàn)．通過(guò)對(duì)進(jìn)水?、厭氧出水、好氧出水氨?氮和化學(xué)需?氧量(COD)的檢測(cè)分

35、析?，由此得知該?系統(tǒng)能有效?地去除焦化?廢水中的C?OD，去除率均大?于90％，氨氮的去除?率在80％以上。</p><p>　　李詠梅等[22]在對(duì)焦化廢?水中有機(jī)物?在A1—A2—O生物膜系?統(tǒng)中降解轉(zhuǎn)?化規(guī)律進(jìn)行?分析的基礎(chǔ)?上。選取焦化廢?水中6種主?要的含氮雜?環(huán)化合物：吡啶、吲哚、喹啉、異喹啉、2一甲基喹?啉、8一羥基喹?啉，與苯酚共同?配制成溶液?，在A1—A2—O生物膜系?統(tǒng)中運(yùn)行，結(jié)果表明上?

36、述各種含氮?雜環(huán)有機(jī)物?在A1—A2—O系統(tǒng)中都?可得到較完?全的去除。它們?cè)趨捬?段的降解速?率為：吲哚大于2?一甲基喹啉?大于8一羥?基喹啉大于?異喹啉大于?喹啉大于吡?啶。在厭氧條件?下，吲哚和喹啉?存在拮抗作?用，而吡啶對(duì)喹?啉有協(xié)同作?用；吡啶的加入?有利于改善?山喹啉和吲?哚之間產(chǎn)生?的拮抗作用?。為了在實(shí)際?工藝中得到?廣泛應(yīng)用，對(duì)焦化廢水?中有機(jī)物在?A1—A2—O生物膜系?統(tǒng)各段的降?解進(jìn)行了研?究。結(jié)果表明[23]，

37、廢水中主要?有機(jī)組份為?苯酚類(lèi)和含?氮雜環(huán)類(lèi)化?合物，它們所占比?例分別為5?0％和40％。經(jīng)過(guò)厭氧酸?化處理后，簡(jiǎn)單的含氮?雜環(huán)化合物?如喹啉、異喹啉、吲哚、吡啶在厭氧?過(guò)程中也得?到了較大的?降解，而有取代基?的含氮雜環(huán)?化合物則有?所增加；喹啉和甲基?喹啉的降解?可生成</p><p>　　2.4 生物膜法對(duì)?重金屬去除?的研究進(jìn)展?</p><p>　　在印染、采礦、電鍍等工業(yè)?生

38、產(chǎn)中，常常會(huì)向環(huán)?境水中排放?有毒的重金?屬污水，這樣不僅危?害了水生物?，而且也影響?了人類(lèi)的生?活健康。因此，不斷地研究?開(kāi)發(fā)對(duì)含有?有毒重金屬?污水的處理?技術(shù)是十分?重要的。采用生物膜?法去除水中?重金屬主要?是依靠生物?膜對(duì)重金屬?的生物吸附?。許多研究表?明，構(gòu)成生物膜?的各種微生?物能分泌細(xì)?胞外聚合物?(EPS)，其主要成分?是多聚糖、蛋白質(zhì)、核酸、脂類(lèi)等。由于胞外聚?合物常含有?帶負(fù)電荷的?官能團(tuán)(如多聚糖、蛋白質(zhì)等的

39、?羧基官能團(tuán)?)，生物膜表面?也因此常攜?帶負(fù)電荷。生物膜吸附?水體中的重?金屬離子的?一個(gè)重要機(jī)?理就是通過(guò)?胞外聚合物?中帶負(fù)電荷?的配合基與?重金屬相互?作用而逐漸?吸附重金屬?離子，將生物膜法?用于污水中?重金屬的去?除，不僅不易造?成二次污染?，操作簡(jiǎn)便，而且大大減?低了污水的?治理成本，其實(shí)際應(yīng)用?意義十分重?要。</p><p>　　董德明等[25]利用自然水?體中直接采?集的生物膜?進(jìn)行了鉛、錫的

40、吸附，結(jié)果表明，自然水體中?直接采集的?生物膜對(duì)鉛?、錫的吸附存?在干擾現(xiàn)象?。此外，直接采集的?生物膜吸附?鉛的能力大?于吸附錫的?能力，</p><p>　　張道勇，趙勇勝等[26]探討了絲藻?一細(xì)菌生物?膜所分泌的?胞外聚合物?(EPS)與藻菌生物?膜去除毒性?金屬鎘之間?的關(guān)系。研究結(jié)果表?明，EPS主要?由絲藻產(chǎn)生?。其含量與污?水中鎘的去?除效率及生?物膜中鎘的?積累量之間?相關(guān)性良好?。而且，絲藻所

41、分泌?的EPS為?與其共生的?細(xì)菌及其本?身提供了一?個(gè)緩沖鎘毒?性的微環(huán)境?，這使藻菌生?物膜能在不?利的環(huán)境中?保持較高的?活性并能持?續(xù)有效地去?除水體中的?鎘。</p><p>　　田超等[27]以薏鋪水庫(kù)?為水源、天然純棉繩?為人工基質(zhì)?培養(yǎng)生物膜?，研究了附著?在棉繩表面?上的自然水?體生物膜吸?附銅和鎘的?熱力學(xué)和動(dòng)?力學(xué)特征及?pH對(duì)吸附?性能的影響?。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)?數(shù)據(jù)進(jìn)行非?線型擬合，發(fā)現(xiàn)生物膜

42、?對(duì)兩種重金?屬吸附均符?合Freu?ndlic?h(F)和FllL?angmu?ir(L)吸附等溫式?，對(duì)兩種金屬?的吸附能力?順序是：銅>鎘。生物膜對(duì)銅?和鎘的吸附?在數(shù)小時(shí)內(nèi)?可達(dá)到平衡?，吸附過(guò)程符?合二級(jí)動(dòng)力?學(xué)特征。通過(guò)調(diào)節(jié)吸?附液的pH?值，研究了不同?pH值對(duì)吸?附效果的影?響。結(jié)果表明，隨著pH值?的升高，兩種金屬的?吸附量明顯?增加。</p><p><b>　　結(jié)語(yǔ)</

43、b></p><p>　　目前，對(duì)生物膜法?的機(jī)理和作?用研究還不?太成熟，國(guó)內(nèi)外科研?工作者從微?生物菌種、膜反應(yīng)器、曝氣生物濾?池、濾料等方面?進(jìn)行科研工?作。特別是對(duì)微?生物對(duì)物質(zhì)?的代謝機(jī)理?、微生物的群?落結(jié)構(gòu)和功?能、曝氣生物濾?池和膜反應(yīng)?器的創(chuàng)新改?進(jìn)及濾料的?選擇應(yīng)用，這些都將直?接影響生物?膜法對(duì)污水?的處理能力?。因此，在物理化學(xué)?和生物學(xué)因?素等方面的?基礎(chǔ)上．深化探索研?究，不斷提

44、高生?物膜法對(duì)污?水中各種元?素的處理能?力，為生物修復(fù)?技術(shù)提供一?定的理論依?據(jù)。隨著生物膜?研究的不斷?深入和進(jìn)步?，生物膜法在?自然環(huán)境和?廢水生物處?理中必將發(fā)?揮越來(lái)越重?要的作用。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]Wulke?r M J．The Langu?age of Biote?chnol?ogy[M]．Wa

45、shi?ngton? D C：Ameri?can Chemi?cal Socie?ty，1 995．</p><p>　　[2]Schor?er M，Eicel?e M．Accum?ulati?on of inorg?anic and organ?ic pollu?tants? by biofi?lm in the aquat?iee nviro?nment?[J]．Water?，Air and Soil Pol

46、lu?tion，1997，99：651-659．</p><p>　　[3]張金蓮，吳振斌．水環(huán)境中生?物膜的研究?進(jìn)展[J]．環(huán)境科學(xué)與?技術(shù)，2007，30(11)：102—106．</p><p>　　[4]Tom Steph?enson?，Allan? Man and John Upton?．The small? foot print? waste? water? treat?me

47、nt proce?ss[J]．Chemi?stry＆Indus?try，1993，19：533．</p><p>　　[5]Mann Allan? T，Mendo?za Espin?et，Stemp?henso?n Tom．Perfo?rmanc?e of float?ing and sunke?n media? biolo?gical? aerat?ed filte?r under? unste?ady st

48、ate? conti?tions?[J]．Wat．Res．，1999，33(4)：1108-1113．</p><p>　　[6]楊學(xué)華．超輕多孔陶?瓷濾料的研?制[D]．武漢：武漢理工大?學(xué)，2007．</p><p>　　[7]李方文，吳建鋒．應(yīng)用多孔陶?瓷濾料治理?環(huán)境污染[J]．中國(guó)安全科?學(xué)學(xué)報(bào)，2006(7)：112—117．</p><p>　　[8]

49、余漢青，顧國(guó)維．填料技術(shù)在?廢水生物處?理巾的應(yīng)用?和發(fā)展[J]．環(huán)境科學(xué)研?究，1992，5(5)：46—49．</p><p>　　[9]遲玉霞．填料在水處?理中的應(yīng)用?[J]．北工給排水?設(shè)計(jì)，1998(2)：21-23．</p><p>　　[10]蔣戰(zhàn)洪．污水處理用?填料的種類(lèi)?、性能和發(fā)展?趨勢(shì)[J]．環(huán)境污染與?防治，1994，16(4)：13—16．</p>

50、<p>　　[11]劉燦燦，沈耀良．曝氣生物濾?池的工藝特?性及運(yùn)行控?制[J]．工業(yè)用水與?廢水，2008(39)：20—23．</p><p>　　[12]劉柳．沸石一火山?巖雙層濾料?曝氣生物濾?池處理城市?生活污水的?試驗(yàn)研究[D]．蘭州：蘭州理工大?學(xué)，2008．</p><p>　　[13]白琴，董延軍．曝氣生物濾?池工藝在煉?油污水處理?巾的應(yīng)用研?究[J]．現(xiàn)代商

51、貿(mào)工?業(yè)，2008(11)：377—378．</p><p>　　[14]Rebec?ca Moore?，Joann?e Quarm?by，Tom steph?ensn．The effec?ts of media? size on the perfo?rmanc?e of biolo?gical? aerat?ed fiher?s[J]．Wat．Sci．Tech．，2001，35(10)：2514-2522．&l

52、t;/p><p>　　[15]Kent T D，Willi?ams S C，F(xiàn)itpa?triek? C S B．Ammon?iacal? nitro?gen remov?al in biolo?gical? aerat?ed filte?rs：The effec?t of media? size[J]．Journ?al of the Chart?ered Insti?tutio?n of water? and En

53、vir?onmen?t Manag?ement?，2000，14(16)：409-414．</p><p>　　[16]王建翔，陳洪斌．生物膜法除?磷的研究進(jìn)?展[J]．環(huán)境科學(xué)與?管理，2006，31(1)：47—51．</p><p>　　[17]Clark? T A，Steph?enson? T，Pearc?e S．1997．Phosp?horus? remov?al by chem

54、i?cal preci?pitat?ion in a biolo?gical? aerat?ed filte?r[J]．Wat Res，31(10)：2557—2563．</p><p>　　[18]Rogal?la F，Payau?deau M，Bacqu?et G，et al，1990．Nitri?ficat?ion and phosp?horus? preci?pitat?ion with bMogi?c

55、al aerat?ed filte?rs[J ]. Wat pollu?t Cont Fed，62(2)：169-176．</p><p>　　[19]凌霄，胡勇有，馬驥．曝氣生物濾?池鋁鹽化學(xué)?強(qiáng)化與生物?協(xié)同除磷[J]．環(huán)境科學(xué)學(xué)?報(bào)，2006，26(3)：409—415．</p><p>　　[20]成英俊，張捍民．生物膜一膜?生物反應(yīng)器?脫氮除磷性?能[J J．中國(guó)環(huán)境科?學(xué)，20

56、04，24(1)：72—75．</p><p>　　[21]王海燕，楊帆．生物膜系統(tǒng)?處理焦化廢?水的研究[J]．煤炭科學(xué)技?術(shù)，2007，35(2)：62—67．</p><p>　　[22]李詠梅，顧國(guó)雄．焦化廢水中?幾種含氮雜?環(huán)有機(jī)物在?Ar-ArO系統(tǒng)?中的降解特?性研究[J]．環(huán)境科學(xué)學(xué)?報(bào)，2002，22(1)：34—39．</p><p>　　[23

57、]李詠梅．焦化廢水中?有機(jī)物在A?1—A2—O生物膜系?統(tǒng)中的降解?機(jī)理研究[J]．環(huán)境科學(xué)學(xué)?報(bào)，2004，24(2)：242—248．</p><p>　　[24]Jang A，Kim S M，Kim S Y，et a1．Effec?ts of heavy? metal?s(Cu，Pb，and Ni)on the compo?sitio?ns of EPS in biofi?lms [J]．Water? Sc

58、i Techn?ol，200l，43(6)：41-48．</p><p>　　[25]董德明，李魚(yú)．采集的生物?胰對(duì)鉛、福吸附過(guò)程?中的相互干?擾[J]．環(huán)境科學(xué)動(dòng)?態(tài)，2003(3)：6—8．</p><p>　　[26]張道勇，趙勇勝，潘響亮．胞外聚合物?(EPS)在藻菌生物?膜去除污水?中Cd的作?用[J]．環(huán)境科學(xué)研?究，2004，17(5)：52—55．</p>&