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生物膜法處理污水機理
（1）、 生物膜的構造特征
生物膜(好氧層＋兼氧層＋厭氧層)＋附著水層(高親水性)。
（2）、 降解有機物的機理
①微生物：沿水流方向為細菌——原生動物――后生動物的食物鏈或生態系統。具體生物以菌膠團為主、輔以球衣菌、藻類等，含有大量固著型纖毛蟲（鐘蟲、等枝蟲、獨縮蟲等）和游泳型纖毛蟲（楯纖蟲、豆形蟲、斜管蟲等），它們起到了污染物凈化和清除池內生物（防堵塞）作用。
②污染物：重→輕(相當多污帶→α中污帶→β中污帶→寡污帶)。
③供氧：借助流動水層厚薄變化以及氣水逆向流動，向生物膜表面供氧。
④傳質與降解：有機物降解主要是在好氧層進行，部分難降解有機物經兼氧層和厭氧層分解，分解后產生的H2S，NH3等以及代謝產物由內向外傳遞而進入空氣中，好氧層形成的NO3--N、NO2--N等經厭氧層發生反硝化，產生的N2也向外而散入大氣中。
⑤生物膜更新：經水力沖刷，使膜表面不斷更新（DO及污染物），維持生物活性（老化膜固著不緊）。
多介質過濾器的濾層設計，主要考慮的因素為：
       1、不同濾料具有較大的密度差，保證反洗擾動后不會發生混層現象。
       2、根據產水用途選擇濾料。
       3、粒徑要求下層濾料粒徑小于上層濾料粒徑，以保證下層濾料的有效性和充分利用。
       事實上，以三層濾床為例，上層濾料粒徑大，有密度小的輕質濾料組成，如無煙煤、活性炭；中層濾料粒徑居中，密度居中，一般為石英砂組成；下層濾料由粒徑小，密度大的重質濾料組成，如磁鐵礦。由于密度差的限制，三層介質過濾器的濾料選擇基本上是固定的。上層濾料起粗濾作用，下層濾料起精濾作用，這樣就充分發揮了多介質濾床的作用，出水水質明顯好于單層濾料的濾床。 而對于飲用水，一般禁止使用無煙煤，樹脂等濾料。

生物膜法凈化污水機理是：
(1)依靠固定于載體表面上的微生物膜來降解有機物，由于微生物細胞幾乎能在水環境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖，由細胞內向外伸展的胞外多聚物使微生物細胞形成纖維狀的纏結結構，因此生物膜通常具有孔狀結構，并具有很強的吸附性能。
(2)生物膜附著在載體的表面，是高度親水的物質，在污水不斷流動的條件下，其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質，在膜的表面上和一側深度的內部生長繁殖著大量的微生物及微型動物，形成由有機污染物→細菌→原生動物(后生動物)組成的食物鏈。生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、后生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。其中細菌一般有：假單苞菌屬、芽苞菌屬、產堿桿菌屬和動膠菌屬以及球衣菌屬，原生動物多為鐘蟲、獨縮蟲、等枝蟲、蓋纖蟲等。后生動物只有在溶解氧非常充足的條件下才出現，且主要為線蟲。污水在流過載體表面時，污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附，并通過氧向生物膜內部擴散，在膜中發生生物氧化等作用，從而完成對有機物的降解。生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的內層微生物則往往處于厭氧狀態，當生物膜逐漸增厚，厭氧層的厚度超過好氧層時，會導致生物膜的脫落，而新的生物膜又會在載體表面重新生成，通過生物膜的周期更新，以維持生物膜反應器的正常運行。

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