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生物处理在废水处理工程中应用最广泛、最实用的技术有两种:一种叫活性污泥法,另一种叫生物膜法。活性污泥法是一种好氧废水处理形式,具有悬浮生物群体的生化代谢作用。
微生物在生长繁殖过程中可以形成表面积较大的菌胶团,可以大量絮凝吸附废水的悬浮胶体或溶解污染物,并将这些物质吸收到细胞中。在氧气的参与下,这些物质被完全氧化并释放出能量、CO2和H2O。活性污泥法的污泥浓度一般为4g/L。在生物膜法中,微生物附着在填料表面,形成与胶体连接的生物膜。生物膜一般呈蓬松的絮状结构,微孔多,表面积大,吸附性强,有利于微生物进一步分解利用吸附的有机物。
在处理过程中,水的流动和空气的搅动使生物膜表面不断接触水,废水中的有机污染物和溶解氧被生物膜吸附,这些有机物质不断被生物膜上的微生物分解。在氧化分解有机物质的同时,生物膜本身也在不断代谢。老化的生物膜脱落,被处理的水从生物处理设施中取出,与沉淀池中的水分离。生物膜法的污泥浓度一般为6-8g/L。
为了提高污泥浓度,提高处理效率,可以将活性污泥法与生物膜法结合起来,即在活性污泥池中加入填料。这种既有挂膜的微生物,又有悬浮微生物的生物反应器称为复合生物反应器,污泥浓度高,一般在14g/L左右。