《污水治理中的生物滤池技术》

一、引言

二、生物滤池技术的原理

1. 吸附作用

• 污水中的有机物、氮、磷等污染物首先被滤料表面的生物膜吸附。吸附作用主要是通过物理吸附和化学吸附实现的，其中物理吸附主要是由于滤料表面的孔隙和粗糙度等因素引起的，而化学吸附则是由于生物膜中的微生物分泌的胞外聚合物等物质与污染物之间的化学键合作用引起的。

2. 氧化作用

• 被吸附的污染物在生物膜中的微生物的作用下，被氧化分解为二氧化碳、水和无机盐等无害物质。氧化作用主要是通过微生物的呼吸作用和酶促反应实现的，其中呼吸作用是微生物利用氧气将有机物氧化分解为二氧化碳和水的过程，而酶促反应则是微生物分泌的各种酶将污染物分解为小分子物质的过程。

3. 脱氮作用

• 生物滤池中的微生物还可以通过硝化和反硝化作用去除污水中的氮。硝化作用是指在有氧条件下，氨氮被氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，而反硝化作用则是指在缺氧条件下，硝酸盐氮被还原为氮气的过程。

4. 除磷作用

• 生物滤池中的微生物还可以通过聚磷菌的作用去除污水中的磷。聚磷菌在厌氧条件下释放磷，在好氧条件下吸收磷，从而实现污水中磷的去除。

三、生物滤池技术的类型

1. 普通生物滤池

• 普通生物滤池是最早出现的生物滤池类型，其结构简单，主要由滤床、布水装置和排水系统组成。普通生物滤池的滤料一般为碎石、煤渣等，滤床的高度一般为 1.5-2.0 米。普通生物滤池的优点是处理效果好、运行稳定、管理方便，缺点是占地面积大、易堵塞、滤料需要定期更换。

2. 高负荷生物滤池

• 高负荷生物滤池是在普通生物滤池的基础上发展起来的一种新型生物滤池，其结构与普通生物滤池相似，但滤料的粒径较小、孔隙率较高，滤床的高度也较高。高负荷生物滤池的优点是处理效率高、占地面积小、不易堵塞，缺点是运行管理要求较高、需要定期反冲洗。

3. 塔式生物滤池

• 塔式生物滤池是一种立体式的生物滤池，其结构类似于高塔，由塔身、滤料、布水装置和排水系统组成。塔式生物滤池的滤料一般为塑料、玻璃钢等轻质材料，滤床的高度可以达到几十米。塔式生物滤池的优点是占地面积小、处理效率高、耐冲击负荷能力强，缺点是建设成本高、运行管理要求较高。

4. 曝气生物滤池

• 曝气生物滤池是一种将生物处理和过滤相结合的新型生物滤池，其结构与普通生物滤池相似，但在滤床底部设置了曝气装置。曝气生物滤池的优点是处理效率高、占地面积小、耐冲击负荷能力强、出水水质好，缺点是建设成本高、运行管理要求较高。

四、生物滤池技术的应用

1. 生活污水处理

• 生物滤池技术可以用于生活污水处理，去除污水中的有机物、氮、磷等污染物，使处理后的水达到国家排放标准或回用标准。生物滤池技术在生活污水处理中的应用具有处理效果好、运行稳定、管理方便等优点，特别适用于中小规模的生活污水处理。

2. 工业污水处理

• 生物滤池技术也可以用于工业污水处理，去除污水中的有机物、氮、磷等污染物，使处理后的水达到国家排放标准或回用标准。生物滤池技术在工业污水处理中的应用具有处理效率高、占地面积小、耐冲击负荷能力强等优点，特别适用于一些高浓度有机废水和难降解废水的处理。

3. 农村污水处理

• 生物滤池技术还可以用于农村污水处理，去除污水中的有机物、氮、磷等污染物，使处理后的水达到国家排放标准或回用标准。生物滤池技术在农村污水处理中的应用具有建设成本低、运行管理方便、出水水质好等优点，特别适用于一些分散式的农村污水处理。

五、生物滤池技术的优势

1. 处理效果好

• 生物滤池技术可以有效地去除污水中的有机物、氮、磷等污染物，使处理后的水达到国家排放标准或回用标准。生物滤池技术的处理效果好主要是由于其利用了微生物的吸附、氧化和分解作用，能够将污水中的污染物转化为无害物质。

2. 运行稳定

• 生物滤池技术的运行稳定，不易受到外界环境因素的影响。生物滤池技术的运行稳定主要是由于其利用了微生物的自我调节和适应能力，能够在一定的范围内适应污水水质和水量的变化。

3. 管理方便

• 生物滤池技术的管理方便，不需要复杂的设备和操作流程。生物滤池技术的管理方便主要是由于其结构简单、运行稳定，只需要定期对滤料进行清洗和更换即可。

4. 经济节能

• 生物滤池技术的建设成本低、运行费用少，具有经济节能的优势。生物滤池技术的建设成本低主要是由于其结构简单、占地面积小，不需要大量的设备和材料；生物滤池技术的运行费用少主要是由于其利用了微生物的自我调节和适应能力，不需要大量的能源和化学药剂。

六、生物滤池技术的发展前景

1. 新型滤料的开发

• 为了提高生物滤池的处理效果和运行稳定性，需要开发新型的滤料。新型滤料应具有比表面积大、孔隙率高、吸附性能好、耐腐蚀性强等特点，能够为微生物的生长和繁殖提供良好的环境。

2. 组合工艺的应用

• 为了提高生物滤池的处理效果和适应能力，可以将生物滤池与其他污水治理技术组合使用。例如，可以将生物滤池与生物接触氧化法、膜生物反应器等技术组合使用，形成一种新型的组合工艺，能够更好地去除污水中的污染物。

3. 智能化控制技术的应用

• 为了提高生物滤池的运行管理水平和处理效果，可以将智能化控制技术应用于生物滤池的运行管理中。智能化控制技术可以实时监测生物滤池的运行状态和水质变化，自动调整运行参数和控制策略，实现生物滤池的智能化运行管理。

4. 生态化设计理念的应用

• 为了实现污水治理的可持续发展，需要将生态化设计理念应用于生物滤池的设计和建设中。生态化设计理念可以将生物滤池与自然生态系统相结合，形成一种生态化的污水处理系统，能够更好地实现污水的资源化利用和生态环境保护。

七、结论