活性汙泥法與生物膜法“消化”能力對比

如何進行水處理？

衡美水處理為您介紹一項環境保護的專業知識——活性汙泥法與生物膜法“消化”能力對比。

一、“活性汙泥法”與“生物膜法”介紹

1、活性汙泥法介紹

活性汙泥法是一種汙水的好氧生物處理法，由英國的克拉克（Clark）和蓋奇（Gage）約在1913年於曼徹斯特的勞倫斯汙水試驗站發明並應用。如今，活性汙泥法及其衍生改良工藝是處理城市汙水最廣泛使用的方法。它能從汙水中去除溶解性的和膠體狀態的可生化有機物以及能被活性汙泥吸附的懸浮固體和其他一些物質，同時也能去除一部分磷素和氮素，是廢水生物處理懸浮在水中的微生物(micro-organism)的各種方法的統稱。

活性汙泥法是一種廢水生物處理技術，是以活性汙泥為主體的廢水生物處理的主要方法。這種技術將廢水與活性汙泥（微生物）混合攪拌並曝氣，使廢水中的有機汙染物分解，生物固體隨後從已處理廢水中分離，並可根據需要將部分回流到曝氣池中。

活性汙泥法是汙水生物處理的一種方法。該法是在人工充氧條件下，對汙水和各種微生物群體進行連續混合培養，形成活性汙泥。利用活性汙泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除汙水中的有機汙染物。然後使汙泥與水分離，大部分汙泥再回流到曝氣池，多餘部分則排出活性汙泥係統。

2、生物膜法

生物膜法，是與活性汙泥法並列的一類廢水好氧生物處理技術，是一種固定膜法，是汙水土壤自淨過程的人工化和強化，主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機汙染物。處理技術有生物濾池(普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池)、生物轉盤、生物接觸氧化沒備和生物流化床等。

生物膜法是在充分供氧條件下，用生物膜穩定和澄清廢水的汙水處理方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態係統，其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為厭氧層、好氧層、附著水層、運動水層。

在汙水處理構築物內設置微生物生長聚集的載體（一般稱填料），在充氧的條件下，微生物在填料表麵聚附著形成生物膜，經過充氧(充氧裝置由水處理曝氣風機及曝氣器組成)的汙水以一定的流速流過填料時，生物膜中的微生物吸收分解水中的有機物，使汙水得到淨化，同時微生物也得到增殖，生物膜隨之增厚。當生物膜增長到一定厚度時，向生物膜內部擴散的氧受到限製，其表麵仍是好氧狀態，而內層則會呈缺氧甚至厭氧狀態，並最終導致生物膜的脫落。隨後，填料表麵還會繼續生長新的生物膜，周而複始，使汙水得到淨化。

二、“活性汙泥法”與“生物膜法”對比

1、活性汙泥法特點：

城市生活汙水的二級生物處理多采用活性汙泥法，它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理工藝，具有以下3個特點：

（1）采用傳統的活性汙泥法，往往基建費、運行費高，能耗大，管理較複雜，易出現汙泥膨脹現象；工藝設備不能滿足高效低耗的要求。

（2）隨著汙水排放標準的不斷嚴格，對汙水中氮、磷等營養物質的排放要求較高，傳統的具有脫氮除磷功能的汙水處理工藝多以活性汙泥法為主，往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯，形成多級反應池，通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的，這勢必要增加基建投資的費用及能耗，並且使運行管理較為複雜。

（3）活性汙泥法產生大量的剩餘汙泥，需要進行汙泥無害化處理，增加了投資。

2、生物膜法優缺點

生物膜法也是城市汙水二級生物處理的一種常用方法，與活性汙泥法相比具有以下3個特點：

（1）生物膜對汙水水質、水量的變化有較強的適應性，管理方便，不會發生汙泥膨脹。

（2）微生物固著在載體表麵、世代時間較長的微生物也能增殖，生物相對更為豐富、穩定，產生的剩餘汙泥少。

（3）能夠處理低濃度的汙水。另外，生物膜法的不足之處在於生物膜載體增加了係統的投資；載體材料的比表麵積小，反應裝置容積有限、空間效率低，在處理城市汙水時處理效率比活性汙泥法低；附著於固體表麵的微生物量較難 控製，操作伸縮性差；靠自然通風供氧，不如活性汙泥供氧充足，容易產生厭氧。1、關於抗衝擊性

活性汙泥法抗水力衝擊性較弱，水量、有機負荷、溫度的波動均會對生化係統帶來較大的影響，比如有機負荷的升高或者降低都會導致汙泥膨脹的發生。

生物膜法對汙水水質、水量的變化有較強的適應性，且不會發生汙泥膨脹。

3、關於運行維護

活性汙泥法管理較複雜，往往基建費、運行費高，能耗大，易出現汙泥膨脹現象。

而生物膜法由於微生物附著於固體表麵，操作靈活性差，靠自然通風供氧，不如活性汙泥效率高，容易產生厭氧。

4、關於測評方法

對於活性汙泥法，通過顯微鏡觀察、混合液懸浮固體（MLSS）、混合液揮發性懸浮固體（MLVSS）、汙泥沉降比（SV），汙泥沉降指數（SVI）等。

對於生物膜法，主要采用顯微鏡直接觀察生物相。

5、關於剩餘汙泥量

活性汙泥法產生大量的剩餘汙泥，需要進行汙泥無害化處理，增加了投資。

生物膜法微生物固著在載體表麵，產生的剩餘汙泥少，且世代時間較長的微生物也能增殖，生物相對更為豐富、穩定。

6、關於適用情況

活性汙泥法要求進水水質、水量較穩定，適用於大中型水廠，處理能力高。

生物膜法抗衝擊性好，占地麵積小，適用於中小型水廠。

7、關於發展前景

活性汙泥法已經有100多年的發展曆史，理論及技術相對成熟。

生物膜法發展相對較晚，具有很大的科研空間。

兩類工藝具體又各自存在多種形式，工程應中應該根據實際情況綜合分析，選擇適用的工藝，但是前期的分析考慮要到位。

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