一、生物膜法的基本机理

　　好氧生物膜法又称固定膜法，是土壤自净过程的人工化。好氧生物膜法和好氧活性污泥法是污水处理行业应用广泛的两种生物处理技术。其基本特征是在污水处理构筑物内设置微生物生长聚集的

　　载体，在充氧的条件下，微生物在填料表面积聚附着形成生物膜。经过充氧的污水以一定的流速流过填料时，生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，使污水得到净化，同时微生物也得到增殖，生物膜随之增厚。当生物膜增长到一定厚度，向生物膜内部扩散的氧受到限制，其表面仍是好氧状态，而内层则会呈缺氧甚至厌氧状态，并导致生物膜的脱落。随后，填料表面还会继续生长新的生物膜，周而复始，使污水得到净化。

　　二、塔式生物滤池的工作原理

　　塔式生物滤池中，污水通过布水器均匀地分布在滤池表面，滤池中装满了填料，污水沿着填料的空隙从上向下流动到池底。污水通过滤池时，填料截留了污水中的悬浮物，同时把污水中的胶体和溶解性物质吸附在自己的表面，其中的有机物使微生物很快繁殖起来，这些微生物又进一步吸附了污水中呈悬浮、胶体或溶解态的物质，逐渐形成了生物膜。

　　塔式生物滤池塔高一般8～25m，直径为1～3。5m，内装质轻、比表面积大和孔隙率高的人工合成填料。污水自上而下滴流，空气自下而上按一定流速流动，使得污水、空气和附着于填料上的生物膜三相充分接触，加快了传质速度和生物膜的更新速度，提高了单位体积填料所承担的有机负荷，从而使污水获得理想的净化效果。

　　三、塔式生物滤池的组成及特点

　　组成：塔式生物滤池的塔体为玻璃钢整体缠绕的圆筒型塔体，无分段连接法兰。具体结构由塔体、布水系统、生物载体区、进气及气体分布器等组成。

　　塔式生物滤池的特点

　　（1）微生物主要固着于填料的表面，微生物量比活性污泥法要高得多，因此对污水水质水量的变化引起的冲击负荷适应能力较强。即使短时间中断进水或工艺遭到破坏，反应器的性能也不会受到致命的影响，恢复起来较快，因此适用于处理高浓度难降解的工业废水。另外，生物膜反应器还可以处理BOD5低于50～60mg/L的进水，使出水BOD5降低到5～lOmg/L，这是活性污泥法无法做到的。

　　（2）单位容积反应器内的微生物量可以高达活性污泥法的5～20倍，因此处理能力大，一般也不用再建造污泥回流系统；生物膜含水率比活性污泥低，不会出现活性污泥法经常发生的污泥膨胀现象，能保证出水悬浮物含量较低，因此运转管理也比较方便。

　　（3）生物膜中存在高营养水平的原生动物和后生动物，食物链较长，特别是生物膜较厚时，底部厌氧菌能降解好氧过程中1/4的污泥，因而剩余污泥产量低，一般比活性污泥处理系统少1／4左右，可减少污泥处理与处置的费用。

　　（4）由于微生物固着于填料的表面，生物固体停留时间SRT与水力停留时间HRT无关，因此为增殖速度较慢的微生物提供了生长繁殖的可能性。因此，生物膜法中的生物相更为丰富，且沿水流方向膜中微生物种群分布具有一定规律性。生物膜反应器适合世代时间长的硝化细菌生长，而且其中固着生长的微生物使硝化菌和反硝化菌各有其适合生长的环境。因而，在一般的生物膜反应器内部，也会同时存在硝化和反硝化过程。如果将已经实现硝化的污水回流到低速转动的生物转盘和鼓风量较小的生物滤池等缺氧生物膜反应器内，可以取得更好的脱氮效果，而且不需要污泥回流。．

　　（5）塔式生物滤池生物膜法采用通风供氧，操作稳定性较好。不受气候条件影响。

　　（6）塔式生物滤池底部设有集水池收集处理后的污水，并由管道连续排入沉淀池或气浮池进行泥水分离。由于塔体较高，延长了污水与填料的接触时间，再加上填料上微生物存在着分层的特点，所以塔式生物滤池能够承受较大的有机物或有毒物质形成的冲击负荷。与高负荷生物滤池相比，在相同的去除率下，水力负荷可提高7~8倍，有机负荷可提高2倍左右。