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污水处理模块技术中应用广泛、实用的生物处理技术有两类:一类称为活性污泥法，另一类称为生物膜法。
活性污泥法是通过悬浮生物群的生化代谢进行好氧废水处理的一种形式 微生物在生长和繁殖过程中可以形成大表面积的胶体，能够絮凝和吸附废水中大量悬浮的胶体或溶解的污染物，将这些物质吸收到细胞中，并在氧气的参与下完全氧化这些物质释放能量、CO2和H2O。 活性污泥法的污泥浓度一般为4克/升
在生物膜过程中，微生物附着在填料表面形成胶体连接生物膜 生物膜通常是具有许多微孔和大表面积的蓬松絮状结构，具有很强的吸附作用，有利于微生物进一步分解和利用这些吸附的有机物。 在处理过程中，水流和空气的搅动使生物膜表面不断与水接触，废水中的有机污染物和溶解氧被生物膜吸附，生物膜上的微生物不断分解这些有机物，在氧化和分解有机物的同时，生物膜本身也不断代谢，老化的生物膜脱落并被处理后的出水带出生物处理设施，与沉淀池中的水分离 生物膜法污泥浓度一般为6-8g/L
为了提高污泥浓度，从而提高处理效率，活性污泥法可以与生物膜法相结合，即在活性污泥池中添加填料。这种同时具有生物膜形成微生物和悬浮微生物的生物反应器被称为复合生物反应器，其具有非常高的污泥浓度，通常约为14g/L
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