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生物滤池运行过程中故障主要来自进水波动对已形成生物膜的影响。如果生物滤池运行效果不能充分发挥，会对后续活性污泥法系统冲击较大。污水处理时，生物滤池的常见故障原因分析如下。
（1）pH 值异常导致生物滤池故障的原因。生物膜同活性污泥一样，在耐受pH 值异常波动方面虽比活性污泥法要强，但受到异常 pH 值废水冲击后其损害也很大。由于生物膜表面微生物受到冲击后会死亡剥落，随即内部的微生物也会受到冲击而剥落，最终使整个生物膜发生剥落。剥落的生物膜极易堵塞生物滤池的滤料间隙，使得水流不畅而发生溢流。生物膜因受到 pH 值的冲击发生剥落后需要一定的自动修复时间，通常在消除 pH 值异常波动的影响后，需要 1 周左右的时间来恢复。
（2）生物膜生长不良。典型的生物膜生长不良主要是生物膜生长过厚或过薄。另外，较为常见的就是生物膜生长厚薄不均匀。除了和生物滤池进水中有机物含量有关外，还与进水中营养剂是否充足有关。
进水中有机物过低，生物膜就偏薄；而当进水有机物含量过高时，生物膜增长旺盛，普遍在滤料上生长有过厚的生物膜。在实际运行中发现生物膜过厚，其对有机物的去除率并不一定比生物膜薄的高，其原因在于，生物膜对废水中有机物的去除效率与生物膜与废水的有效接触面积有关，而与膜厚无关。
对于废水中营养剂的不足，可以和活性污泥法运行中对营养剂的需求一样来理解。为此，在生物滤池进水前段就需要投加营养剂了。由于营养剂的投加量需要考虑到生物滤池和活性污泥法中微生物对营养剂的需求，投加营养剂的有机物含有量值的选取应该是比较重要的。该大型造纸企业的废水处理场中，生物塔前投加营养剂的量，其计算所需进水有机物的值是取自初沉池出水中的有机物含量。这样的计算方式势必导致生物滤池有未用完的营养剂，此部分营养剂将流到活性污泥系统中被再利用。表面上看，这样的营养剂投加并没有问题，但是，实际情况中发现，由于生物滤池有过多的营养剂存在，加之生物滤池不设池顶，所以，在生物滤池滤料表面会滋生大量的藻类。由此也会降低生物滤池的处理效率，通常会降低 10%的去除效率，其原因在于滋生的藻类并不具备降解废水中有机物的能力，其只需要营养剂及阳光作为生长繁殖所需的能量。
就生物膜颜色出现乳白色的异变，对其认识并不是太充分，结合进水水质与系统运行概况，基本认为与生物膜发生丝状菌体膨胀有关。显微镜观察可以发现在乳白色菌胶团是由大量丝状菌体组成的。在丝状菌体周围几乎没有原生动物存在，这在生物相观察分析中也是可以理解的，因为丝状菌体不象菌胶团那样可以供给原生动物以食物，如游离的细菌及细小菌胶团等。由于丝状菌体也有对水体的净化能力，因此我们可以看到，丝状菌体在生物膜中大量繁殖时，整个生物滤池对废水有机物的去除率并不是明显降低的，而是略微降低而已，通常较正常的生物膜对有机物的去除率低 10%左右。就此类丝状菌显微镜观察形态来看，有与活性污泥法发生丝状菌膨胀所表现的特征相似的丝状菌，即体型细长、刚硬、不易弯曲的；也有体型柔软的，是生物膜特有的丝状菌体。总之，丝状菌体的大量繁殖势必在生物滤池的生物膜上表现出乳白色散落菌团,与菌胶团附着在滤料上依靠厌氧层的吸附在滤料上的功能不同，乳白色丝状菌体主要依靠菌体表面细密的整体来抗击废水冲击而保留在滤料上不脱落。
虽然生物膜产生乳白色菌体后，对废水有机物的降解能力不会显著降低，但我们会发现，此类丝状菌体非常容易导致后续的活性污泥系统中爆发丝状菌膨胀。主要原因是日常的运行中，会有一定量的此类白色生物膜剥落而流到后续的曝气池中。开始阶段因为环境的不适应，丝状菌体从生物膜的环境中转变到曝气池中，很难有效存活，所以不会在曝气池中形成爆发。但是时间长了，剥落流入到曝气池中的此类丝状菌体终归会有部分能够适应新的环境，从而在曝气池内形成优势种群而影响活性污泥系统的整个运行质量。
