天津市华水自来水建设有限公司天津300122
摘要：为了缓解市政污水处理的压力，我国不断的对污水处理技术进行研究。其中，生物膜法以其优良的效率和较低的耗能在众污水处理技术中脱颖而出，得到了极为广泛的应用。在生物膜法的应用当中，生物膜法又可以大概分为中高负荷生物滤池／固体接触工艺、生物曝气滤池和生物接触转盘工艺等几种工艺。生物膜法与传统的污水处理方法相比较而言，存在一定的优势，但仍有不足。
关键词：生物膜法；市政污水处理；应用
1.应用生物膜法处理市政污水的原因
2015年4月16日，国务院正式向社会公开《水十条》全文。这是我国环境保护领域的又一重大举措，充分彰显了国家全面实施大气、水、土壤治理三大战略的决心和信心。我国在保护环境质量这一方面煞费苦心，然而我国的市政污水处理则给环境治理拖了极大的后腿。从我国广阔的人口以及发展的工业方面来看，市政污水的巨大数量使得污水处理显得极为重要。然而于急切的需求相反的是，在我国众多的城市中，全国的污水处理厂的数量仅有4000多座，而且污水的处理效率不能胜任城市需求。现如今，我们需要在全国范围内建设更多的污水处理厂，提高污水的处理效率。然而在有限的城市建设资金限制下，我们无法建设更多的污水处理厂，无法通过增加污水处理厂的数量来提高污水处理的数量。因此，我们放弃了效率较低的活性污泥法，普遍应用生物膜法。生物膜法在提高了污水处理率的同时，利用先进的工艺节约了处理成本，是最适合我国现状的市政污水处理方法。
2.生物膜法在市政水处理中的应用及实例分析
2.1滴滤池的实际应用
在污水处理领域，生物膜法最早采用的是滴滤池的方式。通过将滴滤池与活性污泥结合起来应用到城市污水的处理当中，将滴滤池当成硝化反应器与脱氮段，相对于单独使用活性污泥处理污水或滴滤池处理污水更具有优势。就目前城市污水处理的工艺来看，主要用到滴滤池和活性污泥工艺的有滴滤池与活性污泥组合工艺（TF/AS）和滴滤池与活性生物滤池组合工艺（TF/ABF）等。
2.2生物接触转盘
生物接触转盘是生物膜法污水生物处理技术的一种，是污水灌溉和土地处理的人工强化。这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘境料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥—生物膜。污水经沉淀池初级处理后与生物膜接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养，使污水得到净化。生物接触转盘工艺开发于20世纪50年代，20世纪60年代第一套生物接触转盘系统在德国运行，目前全世界有大约3000套装置在运行。尽管生物接触转盘工艺出水水质与活性污泥法接近，运行能耗低，平均只有传统活性泥法的一半费用，但由于其工程造价高而限制了其使用。
2.3淹没式附着生长生物反应器的应用分析
淹没式附着生长生物反应器是一种把生物载体淹没在流体中的生物膜水体处理技术，具有统一生物氧化及截留悬浮固体的作用。主要类型包括下流式填充生物反应器（DFPB）、上流式填充物反应器（UFPB）和流化床生物反应器（FBBR），以及悬浮与附着生长组合系统（CSAG）等几种，而其中的DFPB反应器与UFPB反应器组合又被称为曝气生物滤池（BAF）。就目前淹没式附着生长生物反应器在市政水处理中的应用情况来看，通常该生物膜法被广泛应用于处理城市公共污水、住宅区生活污水和加工厂废水中的SS、脱氮去磷、硝化、反硝化等方面，具有占地面积小，工程造价低、能耗及运行成本低等特点。
2.4各种工艺的实际应用
采用不同的工艺组合以及控制不同的工艺参数，曝气生物滤池可以用来进行好氧的碳氧化、碳氧化与硝化组合、分段硝化、反硝化和厌氧处理，甚至可以在同一曝气生物滤池中实现以上各功能。目前，在欧美和日本等国家已有上千座大小各异的污水处理厂应用了这种工艺；在美国，城市污水处理厂已经成功运用淹没式填充床生物反应器进行三级脱氮处理。对于城市二级污水处理厂，我国目前采用的曝气生物滤池多采用二段法处理。第一级曝气生物滤池主要设计为除碳滤池，目的是去除污水中的有机污染物；第二级曝气生物滤池主要合计去除污染物为氨氮，目的是将水中氨氮氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，以确保达到排放标准。如有脱氮要求，往往将第一级曝气生物滤池下部设计成厌氧区，确保回流硝化液在此脱氮。需除磷时，多在滤池前采用化学辅助除磷，以达到严格的水质要求。
3.生物膜法中的主要工艺技术
3.1高负荷生物滤池／固体接触工艺（TF/SC）
TF/SC工艺的污水处理过程中，主要有几个环节。首先，将污水引入污水处理厂后，通过预处理后，引入初沉池。在滤去较多的固体垃圾后，污水进入生物滤池。生物滤池不仅有由卵石填料所制的高负荷生物滤池，还有由塑料填料所制的深式或塔式滤池。在经过生物滤池后，污水还依次通过固体接触池、絮凝沉淀池，最后消毒出水。
3.2生物曝气滤池
生物曝气滤池工艺源于欧洲，被广泛应用于法国、英国等国家。发展至今，生物曝气滤池工艺已经成为一种脱氮除鳞的工艺。生物曝气滤池工艺与污水处理所使用的滤料有所不同，第一从池底注水，在此基础上与空气实现同向流动；第二从池上进水，我们将其称作“向下流”。一般同向流动时负荷较高，出水水质较差，因此必须设置第二沉淀池。目前，国内主要采用的技术是逆向流。生物曝气滤池工艺可以运用填料的滤池而形成一种工艺膜法，或者在操作过程中投入铁盐，使其成为一种脱氮工艺。
3.3生物接触转盘工艺
在其他的污水处理方式中，都是将污水中的杂质经过多次处理后从污水中脱离出来。然而生物接触转盘工艺则有所不同，这种工艺通过菌类微生物接触转盘后形成一层膜，再使得污水与微生物膜进行反应。在与微生物膜的反应过程中，实现污水净化的目的。尽管在运行初期，由于工程的建造成本较高，使得使用规模较小，但是该污水处理工艺环节相对简单，使用过程中耗能较少，使用费用较低。
4.生物膜法需要改进的技术
生物膜法在我国的应用时间较短，技术水平有待提高，存在诸多需要改进之处。第一从高负荷生物滤池工艺和生物曝气滤池工艺来看，我国在这方面的理论比较薄弱，对污水处理的应用和指导显得有些单薄。这种情况将会在很大程度上影响生物膜法的发展。第二加快优化工艺设计，比如优化高负荷生物滤池工艺，深入研究生物曝气滤池工艺负荷与冲洗间的关系等。第三深入研究高负荷生物滤池工艺和生物曝气滤池工艺的滤料，以期研究出价格低、轻巧、强度高的材料。这对于技术改进来说极其重要。第四实践证明，生物曝气滤池工艺在布水布气方面存在一定的问题。因此应积极改进技术工艺，使其能够真正适用于污水处理项目。这关系到整个工程的造价以及工程技术规模，需要我们予以高度重视。
5.结束语
在现在，人人都谈环保，在高环境质量的要求下，我国的市政污水治理也有了更高的需求。除此之外，可使用的水资源不断被消耗，水资源总数限制了人们的生产生活。为了满足人们对水资源的需求，对于被污染的可使用水资源进行净化可以缓解用水压力，处理市政污水可以保障环境质量，满足工业化生产的需求。因此，我们应当不断改进生物膜法，对其进行深刻的研究，使得它能更好的适用于我国城市的发展需求，使其得到最广泛的应用。
参考文献：
[1]黄辉.基于不同目标的城市污水处理项目投资方案评价研究[D].重庆大学，2014.
[2]来洋.新型移动床生物膜反应器在污水处理厂提标改造中的应用[D].太原理工大学，2014.
[3]尹钰衡.悬浮填料式SBR工艺强化处理高氨氮废水效能研究[D].大连海事大学，2014.
[4]蒋晓阳.竹制填料生物接触氧化工艺处理污染河水实验研究[D].华中科技大学，2014.