什么是生物膜技术?

随着城市化进程的加快和城市人口的不断增长,以生活污水为主的城市污水已成为水环境的主要污染源,日益加剧了我国湖泊的富营养化和水环境的恶化,直接威胁着人民的饮水安全和城市经济的可持续发展。近年来,受技术和工艺条件的限制,我国城市污水处理投资大、成本高、处理率低、效果不理想。资料显示,目前我国城市污水处理率仅为20%,大量城市生活污水达不到排放标准,水环境形势严峻。

据专家介绍,目前,我国城市污水处理技术主要采用活性污泥法。其技术原理是利用污泥中的活性成分(主要指各种微生物成分),通过工程处理,降解造成水污染的磷、氮、藻类等营养物质,从而达到自然净水的目的。国内常用的活性污泥法主要包括A/O法、A2/O法、氧化沟法、SBR法等几种模式。但由于成本高、处理不彻底、易对环境造成“二次污染”等问题,既不经济,也不尽如人意。生物膜技术是近年来发展起来的一项新技术。其原理是利用现代生物工程技术,根据水污染物的成分,高密度培养、发酵不同功能的活性细菌,按比例混合形成生物膜(又称“生物带”),直接投入污染水中,分解转化富营养元素,达到净化水质的目的。与欧美、日本等国家相比,目前我国生物膜技术主要应用于水产养殖,并创造了巨大的经济效益,初步展现了在水处理领域的应用前景。据专家介绍,与传统的活性污泥法相比,生物膜技术在城市污水处理中有五大明显的技术优势:

1.投资省。目前,国内城市污水处理厂基础设施投资较大,需要大量的机械设备、管网等工程设施,每处理一吨污水投资成本在1000元左右;而生物膜技术的应用,设备投资少,占地面积小,处理每吨污水不到500元,比成本节约50%以上。2.运营成本低。据测算,国内城市污水处理厂的直接运行成本一般在每天每吨污水0.5 ~ 0.8元之间;而应用生物膜技术处理污水,每天每吨只需0.2元左右。3.淤泥少,无“二次污染”。传统的活性污泥法常用于处理城市污水,由于大量污泥的堆积,往往会对环境造成“二次污染”;另一方面,污水一旦被净化,制造生物膜的微生物细菌就会因缺乏“营养”而自动消亡,不会造成“二次污染”。4.效率高。由于生物膜比表面积大,微生物密度高,每克制剂微生物菌量达到50-200亿,远高于污泥中的天然微生物活性成分。同时可以多次投放,方便快捷,处理效果明显优于传统的活性污泥法。利用生物膜技术不仅可以有效控制湖泊的富营养化,而且有助于修复和强化湖泊的生态功能,提高水体的自净能力。5.适用于有机负荷低的小型污水处理,如城市生活小区。由于投资少、运行费用低、节省管网建设费用,应用生物膜技术处理城市生活小区等城市污水具有活性污泥法不可比拟的优势。目前,华中农业大学微生物学国家重点实验室已经成功研发了这项新技术。湖北科良生物工程有限公司通过该工艺在国内率先实现了该技术在城市污水处理工程中的应用,并取得了突出的成效,吸引了国内多家单位参观并签订了超过2亿元的意向合同。