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目前在生活和工业污水处理生物法中具有代表性的工艺主要有活性污泥法和生物膜法。下面，依据多年的应用经验和理论学习，就这两种工艺办法实行剖析与对比。
一、活性污泥法
流程与原理
典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥清理系统组成。
污水和回流的活性污泥一同进入曝气池构成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气，经过铺设在曝气池底部的空气扩散设备，以细小气泡的方式进入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，还使混合液处于猛烈搅动的状态，呈悬浮状态。溶解氧、活性污泥与污水相互混合、充沛接触，使活性污泥反响得以正常实行。
第一阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的外表上，是由于其宏大的外表积和多糖类黏性物质的作用。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下降解为小分子有机物。
第二阶段，微生物在氧气足够的条件下，吸收这些有机 物，并氧化降解，生产二氧化碳和水，一些供应本身的增殖繁衍。活性污泥反响实行的结果，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥自身得以繁衍增长，污水则得以净化处置。经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，变清后的污水作为处置水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大多数作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大水平上从污水中转移到了这些剩余污泥中。
活性污泥法的原理形象说法：微生物“吃掉”了污水中的有机物，这样污水变成了洁净的水。它实质上与自然界水体自净过程类似，只是经过人工强化，污水净化的效果更好。
二、生物膜法
1．生物膜法工艺类型
润湿型：生物滤池、生物滤塔、生物转盘。
浸没型：接触氧化、滤料浸没在滤池中。
活动床型：生物活性碳，砂粒介质悬浮活动于池内。
2．原理
由于生活污水中含有大量的有机成分，生物膜法依托固定于载体外表上的微生物膜来降解有机物，由于微生物细胞简直能在水环境中的任何适合的载体外表结实地附着、生长和繁衍，由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞构成纤维状的缠结构造，因而生物膜通常具有孔状构造，并具有很强的吸附性能。
生物膜附着在载体的外表，是高度亲水的物质，在污水持续活动的条件下，其外侧总是存在着一层附着水层。
生物膜又是微生物高度密集的物质，在膜的外表上和内部生长繁衍着大量的微生物及微型动物，构成由有机污染物→细菌→原生动物（后生动物）组成的食物链。
生物膜是由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物和其他一些肉眼可见的生物群落组成。污水在流过载体外表时，污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附，并经过氧向生物膜内部扩散，在膜中发作生物氧化等作用，从而完成对有机物的降解。
生物膜表层生长的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的内层微生物则常常处于厌氧状态，当生物膜逐步增厚，厌氧层的厚度大于好氧层时，会造成生物膜的掉落，而新的生物膜又会在载体外表重重生成，经过生物膜的周期更新，以维持生物膜反响器的正常运转。
3．生物膜的更新与掉落
维持生物膜反响器正常运转的重要环节是生物膜的更新与零落，生物膜表层生长的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的内层微生物则常常处于厌氧状态，当生物膜逐步增厚，厌氧层的厚度超越好氧层时，会造成生物膜的掉落，而新的生物膜又会在载体外表再次生成。
更新与掉落过程如下：
首先，厌氧膜的呈现过程：
一是生物膜；
二是成熟的生物膜通常厚度持续增加，氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态；都由厌氧膜和好氧膜组成；
三是好氧膜是有机物降解的主要场所，通常厚度为2 mm。
其次，厌氧膜的加厚过程：
一是厌氧的代谢产物增加，造成厌氧膜与好氧膜之间的均衡被毁坏；
二是气态产物的不时逸出，削弱了生物膜在填料上的附着性能；
三是成为老化生物膜，其净化功用较差，且易于零落。
再次，生物膜的更新：
一是老化膜掉落，重生生物膜又会生长起来；
二是重生生物膜的净化功用较强。
三、活性污泥法与生物膜法的对比
1．活性污泥法优缺陷
长期以来，城市生活污水的二级生 物处置多采用活性污泥法，它是当前世界各国应用最广的一种二级生物处置工艺，具有以下几个特性：
一是采用传统的活性污泥法，常常基建费、运转费高，能耗大，管理较复杂，易产生污泥收缩现象；工艺设备不能满足高效低耗的请求。
二是随着污水排放要求的持续升高，对污水中氮、磷等营养物质的排放请求较高，传统的具有脱氮除磷功用的污水处置工艺多以活性污泥法为主，常常需求将多个厌氧和好氧反响池串联，构成多级反响池，经过增加内循环来到达脱氮除磷的目的，这势必要增加基建投资的费用及能耗，并且使运转管理较为复杂。
三是活性污泥法产生大量的剩余污泥，需求实行污泥无害化处置，增加了投资。
2．生物膜法优点与不足
生物膜法也是城市污水和工业废水处理中二级生物处理的一种常用办法，与活性污泥法相比具有以下特性：
一是生物膜对污水水质、水量的变化有较强的顺应性，管理简单，不会产生污泥膨胀现象。
二是微生物固着在载体外表、世代时间较长的微生物也能增殖，生物相对更为丰厚、稳定，产生的剩余污泥少。
三是可以处置低浓度的污水。另外，生物膜法的缺乏之处在于生物膜载体增加了系统的投资；载体资料的比外表积小，反响安装容积有限、空间效率低，在处置城市污水时处置效率比活性污泥法低；附着于固体外表的微生物量较难 控制，操作伸缩性差；靠自然通风供氧，不如活性污泥供氧充足，容易产生厌氧。
