廢水生物處理是用生物學(xué)的方法處理廢水的總稱，是現(xiàn)代廢水處理應(yīng)用中廣泛的方法之一，主要借助微生物的分解作用把廢水中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，使廢水得到凈化。按對(duì)氧氣需求情況，廢水生物處理可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。
厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸，甲烷菌再把有機(jī)酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等，如厭氧塘、化糞池、污泥的厭氣消化和厭氧生物反應(yīng)器等。 好氧生物處理系采用機(jī)械曝氣或自然曝氣（如藻類光合作用產(chǎn)氧等）為廢水中好氧微生物提供活動(dòng)能源，促進(jìn)好氧微生物的分解活動(dòng)，使廢水得到凈化，如活性污泥、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、廢水灌溉、氧化塘，等等。
廢水生物處理效果好，費(fèi)用低，技術(shù)較簡(jiǎn)單，應(yīng)用比較簡(jiǎn)單。當(dāng)簡(jiǎn)單的沉淀和化學(xué)處理不能保證達(dá)到足夠的凈化程度時(shí)，就要用生物的方法作進(jìn)一步處理。生物處理中要特別注意掌握凈化廢水的微生物的基本特點(diǎn)，滿足其要求條件，主要有：廢水中BOD與COD比值要大于0.3；有較高溫度，一般來(lái)說(shuō)冬季效果較差。
生物膜嚴(yán)重脫落的原因和對(duì)策是什么
    在生物膜培養(yǎng)掛膜期間，由于剛剛長(zhǎng)成的生物膜適應(yīng)能力較差，往往會(huì)出現(xiàn)膜狀污泥大量脫落的現(xiàn)象，這可以說(shuō)是正常的，尤其是采用工業(yè)廢水進(jìn)行馴化時(shí)，脫膜現(xiàn)象會(huì)更嚴(yán)重。
    在正常運(yùn)行階段，膜大量脫落是非正?，F(xiàn)象。產(chǎn)生大量脫膜的主要原因是進(jìn)水的水質(zhì)發(fā)生了改變，比如抑制性或有毒污染物的含量突然升高或pH值發(fā)生了突變等，解決的辦法是改善進(jìn)水水質(zhì)。

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生物膜法的主要形式有哪些
    生物膜法的類型很多，按生物膜與廢水的接觸方式可分為填充式和浸漬式兩類。
    在填充式生物膜法中，廢水和空氣沿固定的填料或轉(zhuǎn)動(dòng)的盤片表面流過(guò)，通過(guò)與其表面上生長(zhǎng)的生物膜接觸實(shí)現(xiàn)去除水中有機(jī)物的目的，填充式生物膜法典型設(shè)施有生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤。
    在浸漬式生物膜法中，生物膜載體*浸沒在水中，通過(guò)鼓風(fēng)曝氣供氧，有的載體固定，稱為接觸氧化法，有的載體在水中處于流化狀態(tài)，稱為流化床。
廢水厭氧生物處理是指在無(wú)分子氧的條件下通過(guò)厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過(guò)程。在厭氧生物處理的過(guò)程中，復(fù)雜的有機(jī)化合物被分解，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單、穩(wěn)定的化合物，同時(shí)釋放能量。其中，大部分的能量以甲烷的形式出現(xiàn)，這是一種可燃?xì)怏w，可回收利用。同時(shí)僅少量有機(jī)物被轉(zhuǎn)化而合成為新的細(xì)胞組成部分，故相對(duì)好氧法來(lái)講，厭氧法污泥增長(zhǎng)率小得多。好氧法因?yàn)楣┭跸拗埔话阒贿m用于中、低濃度有機(jī)廢水的處理，而厭氧法及適用于高濃度有機(jī)廢水，又適用于中、低濃度有機(jī)廢水。同時(shí)厭氧法可降解某些好氧法難以降解的有機(jī)物，如固體有機(jī)物、著色劑蒽醌和某些偶氮染料等。

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1、廢水厭氧生物處理技術(shù)的發(fā)展歷程
①厭氧過(guò)程廣泛存在于自然界中；
②1881 年，法國(guó)，Louis Mouras ，“自動(dòng)凈化器”；
③處理城市污水的化糞池、雙層沉淀池等 處理剩余污泥的各種厭氧消化池等； ——HRT 很長(zhǎng)、處理效率很低、濃臭的氣味等；
④70 年代后，能源危機(jī)，現(xiàn)代高速厭氧反應(yīng)器，厭氧消化工藝開始大規(guī)模地應(yīng)用于廢水處理；
它們的主要特點(diǎn)有：
① HRT 大大縮短，有機(jī)負(fù)荷大大提高，處理效率大大提高；
② 主 要包括： 厭氧接觸法、 厭氧濾池 （AF） 、上流式厭氧污泥床 （UASB） 反應(yīng)器、 厭氧流化床 （AFB） 、AAFEB、 厭氧生物轉(zhuǎn)盤（ARBC）和擋板式厭氧反應(yīng)器等；
③ HRT 與 SRT 分離，SRT 相對(duì)很長(zhǎng)，HRT 則可以較短， 反應(yīng)器內(nèi)生物量很高。
第三階段
進(jìn)入20世紀(jì) 90 年代以后，隨著以顆粒污泥為主要特點(diǎn)的 UASB 反應(yīng)器的廣泛應(yīng)用，在其基礎(chǔ)上又發(fā) 展起來(lái)了同樣以顆粒污泥為根本的顆粒污泥膨脹床 （EGSB） 反應(yīng)器和厭氧內(nèi)循環(huán)（IC）反應(yīng)器。 其中EGSB反應(yīng)器利用外加的出水循環(huán)可以使反應(yīng)器內(nèi)部形成很高的上升流速，提高反應(yīng)器內(nèi)的基質(zhì)與微生物之間的接觸和反應(yīng)，可以在較低溫度下處理較低濃度的有機(jī)廢水，如城市廢水等；而 IC 反應(yīng)器則主要應(yīng)用于處 理高濃度有機(jī)廢水，依靠厭氧生物過(guò)程本身所產(chǎn)生的大量沼氣形成內(nèi)部混合液的充分循環(huán)與混合，可以達(dá)到更高的有機(jī)負(fù)荷。這些反應(yīng)器又被統(tǒng)一稱為“第三代厭氧生物反應(yīng)器”。
生物膜法對(duì)布水與布?xì)庥惺裁刺厥庖?br />    對(duì)于各種生物膜處理設(shè)施，為了保證生物膜的均勻增長(zhǎng)，防止污泥堵塞填料，確保池內(nèi)處理效果的均勻，處理設(shè)施的布水和布?xì)獗仨毷志鶆?。一般設(shè)計(jì)上對(duì)布水布?xì)舛加幸欢紤]，但實(shí)際運(yùn)行的各種參數(shù)往往和設(shè)計(jì)值存在一定差距，因此需要利用布水布?xì)庀到y(tǒng)的調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和水量的變化情況，及時(shí)調(diào)整各池或池內(nèi)各部分的配水量或鼓風(fēng)量，保證布水、布?xì)獾木鶆蛐浴?br />    由于布水布?xì)夤苎蜎]在池底，由于進(jìn)水水質(zhì)的影響，或污泥的影響，或制作的原因，或運(yùn)行控制的原因，布水布?xì)夤艿哪承┛籽塾锌赡鼙欢氯厝粫?huì)造成布水或布?xì)獾牟痪鶆?，使廢水或氣流在填料上分配不均，從而導(dǎo)致生物膜的生長(zhǎng)不均勻，降低處理效果。為此，可通過(guò)以下措施解決：
①加強(qiáng)預(yù)處理設(shè)施的管理，提高初沉池對(duì)油脂和懸浮物的去除率；
②提高回流量，保證布水孔嘴具有足夠的流量；
③定期對(duì)布水管道和噴嘴進(jìn)行大水量沖洗；
④減少池底污泥的沉積量，并避免曝氣系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。
它們的主要特點(diǎn)有：
① 把沉淀池中的厭氧發(fā)酵室分離出來(lái) ,建成獨(dú)立工作的厭氧消化反應(yīng)器。在此階段中開發(fā)的主要處理設(shè)施有普通厭氧消化池和 UASB、厭氧接觸工藝、兩相厭氧消化工藝、 AF、 AFB 等。
②把有機(jī)廢水和有機(jī)污泥的處理和生物氣的利用結(jié)合起來(lái) ,即把環(huán)保和能源開發(fā)結(jié)合起來(lái)。沼渣的綜合利用也被當(dāng)作重要任務(wù)提到了議事日程。
③處理對(duì)象除VSS外 ,還著眼于BOD和 COD的降低以及某些有機(jī)毒物的降解。
厭氧生物處理技術(shù)的反應(yīng)器主體也經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)代：
代反應(yīng)器：以厭氧消化池為代表 ,屬于低負(fù)荷系統(tǒng)；
第二代反應(yīng)器：可以將固體停留時(shí)間與水力停留時(shí)間分離 ,能夠保持大量的活性污泥和足夠長(zhǎng)的污泥齡 ,屬于高負(fù)荷系統(tǒng) 。
第三代反應(yīng)器：在將固體停留時(shí)間和水力停留時(shí)間相分離的前提下，使固液兩相充分接觸 ,從而既能保持大量污泥又能使廢水和活性污泥之間充分混合、接觸，以達(dá)到真正高效的目的。
如何培養(yǎng)和馴化生物膜
    使具有代謝活性的微生物污泥在生物處理系統(tǒng)中的填料上固著生長(zhǎng)的過(guò)程稱為掛膜，掛膜也就是生物膜處理系統(tǒng)膜狀污泥的培養(yǎng)和馴化過(guò)程。因此，生物膜法剛開始投運(yùn)的掛膜階段，一方面是使微生物生長(zhǎng)繁殖直至填料表面布滿生物膜、其中微生物的數(shù)量能滿足污水處理的要求；另一方面還要使微生物逐漸適應(yīng)所處理污水的水質(zhì)，即對(duì)微生物進(jìn)行馴化。
    掛膜過(guò)程使用的方法一般有直接掛膜法和間接掛膜法兩種。在各種型式的生物膜處理設(shè)施中，生物接觸氧化池和塔式生物濾池由于具有曝氣系統(tǒng)，而且填料量和填料空隙均較大，可以使用直接掛膜法，而普通生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤等設(shè)施需要使用間接掛膜法。掛膜過(guò)程中回流沉淀池出水和池底沉泥，可促進(jìn)掛膜的早日完成。   
    直接掛膜法是在合適的水溫、溶解氧等環(huán)境條件及合適的pH值、BOD5、C／N等水質(zhì)條件下，讓處理系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)水正常運(yùn)行。對(duì)于生活污水、城市污水或混有較大比例生活污水的工業(yè)廢水可以采用直接掛膜法，一般經(jīng)過(guò)7～10d就可以完成掛膜過(guò)程。
    對(duì)于不易生物降解的工業(yè)廢水，尤其是使用普通生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤等設(shè)施處理時(shí)，為了保證掛膜的順利進(jìn)行，可以通過(guò)預(yù)先培養(yǎng)和馴化相應(yīng)的活性污泥，然后再投加到生物膜處理系統(tǒng)中進(jìn)行掛膜，也就是分步掛膜。通常的做法是先將生活污水或其與工業(yè)廢水的混合污水培養(yǎng)出活性污泥，然后將該污泥或其他類似污水處理廠的污泥與工業(yè)廢水一起放入一個(gè)循環(huán)池內(nèi)，再用泵投人生物膜法處理設(shè)施中，出水和沉淀污泥均回流到循環(huán)池。循環(huán)運(yùn)行形成生物膜后，通水運(yùn)行，并加入要處理工業(yè)廢水?？上韧杜?0％的工業(yè)廢水，經(jīng)分析進(jìn)出水的水質(zhì)，生物膜具有一定處理效果后，再逐步加大工業(yè)廢水的比例，直到全部都是工業(yè)廢水為止。也可以用摻有少量(20％)工業(yè)廢水的生活污水直接培養(yǎng)生物膜，掛膜成功后再逐步加大工業(yè)廢水的比例，直到全部都是工業(yè)廢水為止。和活性污泥法一樣，在培養(yǎng)和馴化生物膜階段，一定要盡可能創(chuàng)造微生物生長(zhǎng)繁殖所需*的條件，尤其是氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素的數(shù)量必須充足。