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生物膜在污水处理中的具体应用
生物膜法除无机元素
生物膜法除磷
磷是生物生长必需的元素之一，但水体中磷含量过高可造成藻类的过度繁殖，引起严重的水质富营养化问题。国内外对控制水体中的磷含量均十分重视，经济、高效地降低排放废水的磷含量已成为防治水体富营养化的重要途径之一。污水中磷的去除有化学和生物两种：化学途径是指投加Ca2＋、Al3＋和Fe3＋形成金属磷酸盐沉淀；生物途径是指微生物对磷的吸收，磷最终通过沉淀池排放剩余污泥得以去除。微生物对磷的吸收又分为两种：①微生物生长的生理需要，对磷的正常吸收，普通活性污泥微生物细胞干重含磷2％～3％；②生物强化除磷（EBPR），微生物吸收过量的磷贮存为胞内聚磷，成功的EBPR系统中微生物细胞含磷量为一般微生物的2～5倍。
曝气生物滤池除磷过程中，一般物理过滤除磷效率可高达35％，为了提高除磷效果，需要加入化学药剂来强化除磷，再通过生物和过滤作用后，磷的去除率可高达85％。提高水力停留时间也可以提高曝气生物滤池对磷的去除率，但是较长的水力停留时间是不经济的。
基于上述原因，采用铝盐作为除磷的絮凝剂，经过对比试验，结果表明，TP的去除随着铝盐加入量的增加而增加，但并不成正比增加，当投加系数小于等于1．50时，适当加大气水比有利于除磷；但当投加系数大于等于1.75时，加大气水比对总磷的去除没有影响。并且加入的铝盐对浊度和COD去除影响不大，它们的去除率还分别提高了4％～7％和5％～13％。虽然铝盐会抑制曝气生物滤池的硝化作用，但溶解氧足够时，铝盐的加入对氨氮的去除没有影响。
生物膜法脱氮
对于生物膜法脱氮，不同的人有不同的方法，但核心都是生物膜脱氮技术。比如成英俊等在膜生物反应器中投加聚乙烯悬浮滤料，通过生物膜—膜生物反应器对生活污水中脱氮除磷性能的研究试验，结果表明，投加聚乙烯悬浮滤料可使膜生物反应器对有机污染物去除率得到提高，总氮、总磷的平均去除率由45．5％和47．2％分别增至57．4％和71．8％，并且投加悬浮滤料还可延缓膜污染；采用厌氧—好氧（A－O）生物膜工艺进行焦化废水的试验，通过对进水、厌氧出水、好氧出水氨氮和化学需氧量（COD）的检测分析，由此得知该系统能有效地去除焦化废水中的COD，去除率均大于90％，氨氮的去除率在80％以上；在对焦化废水中有机物在A1－A2－O生物膜系统中降解转化规律进行分析的基础上，选取焦化废水中6种主要的含氮杂环化合物：吡啶、吲哚、喹啉、异喹啉、2－甲基喹啉、8－羟基喹啉，与苯酚共同配制成溶液，在A1－A2－O生物膜系统中运行，结果表明上述各种含氮杂环有机物在A1－A2－O系统中都可得到较完全的去除。
传统的活性污泥法通常由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排出系统组成。传统法的曝气池有以下几种工艺形式。
(1)传统推流式
污水和回流污泥从池前端流入，呈推流式至池末端流出，进口处有机物浓度高并沿池长逐渐降低，需氧量也是沿池长降低的。活性污泥经历了一个生长周期，处理效果较好。
该工艺成熟，与完全混合工艺相比，能更有效地去除氨氮。
(2)完全混合式
污水和回流污泥同时进入曝气池后与池中原有的混合液充分混合、循环流动，进行吸附和代谢活动，知道进入二沉池。
由于进入曝气池的污水得到很好的稀释，使波动的进水水质得到均化，因此进水水质的变化对活性污泥的影响将降低到很小的程度，从而能较好地承受冲击负荷。在处理高浓度有机污水时不需要稀释，仅需随浓度的高低程度在一定污泥负荷率范围内适当延长曝气时间即可。该池内各点水质均匀一致，F/M值、微生物群数量和性质基本一致，因此节省动力费用。其缺点是连续进水，出水可能造成短路，易引起污泥膨胀。
(3)多点进水式
该进水形式特点是污水沿池长多点进水，有机负荷分布均匀，使供氧量均匀，克服了推流式供氧的弊端。沿池长F/M分布均匀，充分发挥了其降解有机物的能力。该法可提高空气利用率，提高生物池的工作能力，水质适用范围广，并能减轻二沉池的负荷。该工艺缺点是进水若得不到充分混合会使处理效果的减弱。
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