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【摘 要】随着经济发展和人民生活水平的提高，人们对日常生活用水的要求也越来越高，但另一方面，水污染也越来越严重。生物滤池能够提高生物水的安全性和稳定性，而且相较于其他方法而言，成本低，运行简单，所以，研究生物滤池在城市污染水体中的应用有其必要性和重要性。
【关键词】生物滤池；城市污染水体；应用
水资源与我国经济和社会发展息息相关，随着我国经济发展越来越快，水污染越来越严重，可用水也越来越少，很多地区已经出现严重缺水的现象。同时人民生活水平正在不断提高，对水质的要求也在不断提高，所以，生物滤池开始普及开来。本文着重论述生物滤池在城市污染水体中的应用。
一、生物滤池
1、生物滤池原理
生物滤池工艺是集曝气、高滤速、截留悬浮物、定期反冲洗等特点于一体的新工艺，这项工艺的基本原理就是在滤池中的一种滤料表面长有一层生物膜。当污水流到滤料上时，能够被快速地进行净化，这是生物氧化降解过程；同时，覆盖在滤料表面的生物膜又有絮凝作用，因此会将污水中的大量悬浮物和大颗粒状物质截留，而且生物膜不会跟着水一同流出；在使用一定时间后，滤池内一定要反复冲洗，保证存留的悬浮物和大颗粒状物质全部清除出去，并要及时更新生物膜，确保过滤和截留的有效性和完全性，这是反冲洗过程。
2、生物滤池的优点
（1）处理能力强。滤料上的微小的填料颗粒能够使滤池内拥有比较高的生物量，较薄的生物膜也能使滤池内截留作用比较完全，净化作用相当强大。
（2）抗冲击能力强。这依赖于滤料上的生物膜，这一层生物膜活性非常高，当外加有机负荷增加时，生物膜上的微生物能够迅速繁殖，同时由于滤池内整体的缓冲能力使得生物滤池受水质水量变化影响减小。
（3）出水水质高。由于滤池内生物氧化降解过程和生物膜的絮凝作用，污水中的悬浮物质和大颗粒物质都能很好地被过滤和截留在滤池内，综合下来生物滤池的出水水质就非常高，再将所得水经过加工消毒后，水质可以完全达到国家标准，能够直接再利用。
（4）启动速度快。生物滤池在不使用时可以关闭运行，生物膜在关闭的时间内不会失去其活性，经再次通水曝气时，生物膜能够在较短的时间内恢复正常工作，提供絮凝作用。这个特点可让生物滤池在污水较多的地方高效地发挥其作用。
3、生物滤池的缺点
（1）在运行使用时要求预处理。生物滤池的一大特点就是能够在短时间内将污染的水质净化，并成功截留大量悬浮颗粒，因此，滤料的填料颗粒直径一般都很小，如果生物滤池在运行使用前没有经过预处理，那么很可能就会导致滤池在很短的时间内达到设计的水头损失发生堵塞，这样不但会导致生物滤池失去效用，还一定会导致频繁地进行反冲洗，一方面增加了生物滤池的使用成本，另一方面也造成了管理不便，因此，在使用生物滤池前一定要对进水进行预处理。
（2）需要反冲洗。生物滤池的使用有周期性，需定期进行反冲洗。反冲洗一方面要清洗滤池中截留的悬浮颗粒，另一方面也要更新生物膜。
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（3）水头损失大。与其他普通饮用水处理工艺相比，生物滤池工艺的水头损失较大，这是生物滤池中最大的缺陷和不足。
（4）滤料流失。生物滤池难免会出现设计不当或者运行不当的问题，这在一定程度上会造成滤料随水流失等问题。
二、影响生物滤池运行效果的因素分析
1、温度对生物滤池运行效果的影响
整个生物滤池的核心就是滤料表面上的生物膜，生物膜是生物膜反应器稳定和安全运行的前提。在生物滤池中异养微生物能有效地形成生物膜，但异养微生物对温度较为敏感，受温度影响很大。在低温环境时，异养微生物可快速增值，形成的生物膜也可迅速进入工作状态，并具有很强的稳定性。
温度对生物滤池硝化作用的影响也很大，经过科学实验发现20℃是分界点温度，当温度低于20℃时，生物滤池的硝化作用比较低，仅为正常硝化作用的四分之一，但当温度为20℃时，生物滤池硝化作用大大提高，当温度高于20℃时，生物滤池硝化作用随着温度的升高而逐渐降低。[1]
2、反冲洗对生物滤池运行效果的影响
生物滤池处理污水功能强大，它既能进行强氧化降解能力又能进行絮凝作用，两种作用相互结合，是一种集高效性、科学性和可持续发展性等多功能为一体的污水再生工艺。但是由于生物滤池有一定的周期性，所以滤层必须要进行反冲洗进行再生，在反冲洗的过程中一定要注意将截留在滤池内的悬浮物完全清洗出去，不能损坏生物膜但同时要更新生物膜。因此，保证生物滤池处理污水作用的关键一步就是反冲洗。从客观上来说，反冲洗过程暂时没有过多的理论基础，但进行反冲洗时一般都是遵循再生和可持续发展的原则来进行的，进行反冲洗的目的就是更新生物滤池的基本是从再生效果考虑的，既要恢复过滤能力，又要保证滤料表面的生物膜保持稳定，以满足下一周期的水质的净化要求。[2]
三、未来和展望
1、生物滤池运行成本比较低、便于管理、运行稳定、安全性高，符合我国可持续发展的要求，更符合我国日益提高的人民生活水平质量的要求，是一项性价比很高的污水处理新工艺。
2、生物滤池既能够高效地去除被污染的饮用水源中的悬浮颗粒等污染物质，又能够对水中致突变物质等有一定程度上的消除作用，改善和提高净化水的生物稳定性和安全性，与其他常规污水处理工艺相比，生物滤池可将污水净化为饮用水，并降低饮用水中的致突变性作用更强，更可靠。因此，生物滤池必将在现在和未来成为污水处理的一种新途径。
3、作为一项城市污水处理的新工艺，对生物滤池的研究也在逐步成熟，从理论性实验到生产性实验，生物滤池处理城市污水技术已经开始成型，但纵观我国国内，真正将生物滤池投入生产性使用的厂商或使用者，还没有被报道过。
4、生物滤池处理城市污水技术虽然趋于完备，但说到底还是在相关技术方面有些许不足之处的，如低温下氨氮的去除，合适的运行工况及适宜的外部环境条件（溶解氧、气水比、温度等）等。此外，制作滤料的新型原材料的开发也有待进一步研究和实验。
5、由于我国经济发展很不平衡，加上我国在快速发展经济时并没有将保护环境与经济发展更好地结合起来，所以造成了现今我国大部分地区尤其是城市的水环境污染加重的现象，而且在短时期内这一现象无法得到缓解或彻底根治，但是与这一现象比较矛盾的一点就是随着人民生活水平的不断提高，对水质尤其是饮用水的要求更加严格。虽然生物滤池在处理城市污水方面还存在着些许不足，但生物滤池却在微污染源水处理中显示出其强大的优越性。因此，当前我们的首要任务就是加大对生物滤池的研究和开发力度，我们应该对生物滤池有充足的信心，坚信生物滤池会在未来一段时间内得到生产性运行并在全国范围内得到推广和普及。[3]
综上所述，在进行水环境净化的过程中，除了要考虑经济效益，还要考虑社会效益，生物滤池在处理污水方面虽然有些许不足和缺陷，但从整体考虑，生物滤池不仅运行成本低、便于管理，而且自动化程度较高，净化得到的水可直接达到国家标准，极大地满足了城市中群众日常的生活需要。因此，生物滤池处理污水必将成为可持续发展战略中的重要一环，综合看来，生物滤池处理污水是最为理想的选择。
参考文献：
[1]卢树娟.曝气生物滤池在我国微污染源水预处理中的应用前景[J].中国科技信息，2005，11：78-102.
[2]杨家轩，马军，时玉龙，翟学东，曹平，李爽，韩伟.气浮/复合滤料生物滤池工艺处理低温、高氨氮原水[J].中国给水排水，2013，21：5-10.
[3]赵益杰.曝气生物滤池在城市污水处理工程中的应用[D].四川大学，2007.
论文作者:於玲蔚
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第9期
论文发表时间:2016/8/16
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