一體化農村生活污水處理裝置

生物膜法又稱固定膜法。是與活性污泥法并列的一類廢水好氧生物處理技術，是一種固定膜法，是土壤自凈過程的人工化和強化。主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物。
生物膜法是利用附著生長于某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統，其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為厭氧層、好氧層、附著水層、運動水層。
生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氧層的好氧菌將其分解，再進入厭氣層進行厭氧分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以達到凈化污水的目的。
廢水中微生物沿固體（可稱載體）表面生長的生物處理方法的統稱。因微生物群體沿固體表面生長成粘膜狀，故名。廢水和生物膜接觸時，污染物從水中轉移到膜上，從而得到處理。其基本機理見水的生物處理法。

生物膜法的典型流程中的生物器可以是生物濾池、生物轉盤、曝氣生物濾池或厭氧生物濾池。前三種用于需氧生物處理過程，后一種用于厭氧過程。早出現的生物膜法生物器是間歇砂濾池和接觸濾池（滿盛碎塊的水池）。它們的運行都是間歇的，過濾-休閑或充水-接觸-放水-休閑，構成一個工作周期。它們是污水灌溉的發展，是以土壤自凈現象為基礎的。接著就出現了連續運行的生物濾池。新型塑料問世后，又有了新的發展。
生物膜法生物濾池
生物膜法中常用的一種生物器。使用的生物載體是小塊料(如碎石塊、塑料填料)或塑料型塊，堆放或疊放成濾床，故常稱濾料。與水處理中的一般濾池不同，生物濾池的濾床暴露在空氣中,廢水灑到濾床上。布水器有多種形式，有固定式的,有移動式的。回轉式布水器使用廣。
它以兩根或多根對稱布置的水平穿孔管為主體，能繞池心旋轉。穿孔管貼近濾床表面,水從孔中流出。布水器的工作是連續的，但對局部床面的施水是間歇的，這承繼了污水灌溉間歇灌水的概念。濾床的下面有用磚或特制陶塊、混凝土塊鋪成的集水層。再下面是池底。集水層和池外相通，既排水又通風。
工作時,廢水沿載體表面從上向下流過濾床，和生長在載體表面上的大量微生物和附著水密切接觸進行物質交換。污染物進入生物膜，代謝產物進入水流。出水并帶有剝落的生物膜碎屑，需用沉淀池分離。生物膜所需要的溶解氧直接或通過水流從空氣中取得。在普通生物濾池中，生物粘膜層較厚，貼近載體的部分常處在無氧狀態。
濾床的深度和濾率、濾料有關。碎石濾床的深度在一個相當長的時間內大多采用1.8～2米左右。深度如果提高,濾床表層容易堵塞積水。濾率在1～4左右，如果提高床面也容易積水。首先突破的是濾率的提高。
水力負荷率(即濾率)提高到8～10以上時，水流的沖刷作用使生物膜不致堵塞濾床，而且有機物負荷率，可從0.2左右提高到1以上。為了滿足水力負荷率的要求,來水常用回流稀釋。為了穩定處理效率，可采用兩級串聯。

這種流程革新、負荷率提高、構造不變的生物濾池稱高負荷率生物濾池。繼而發現，濾床深度從2米左右提高到8米以上時，通風改善，即使水力負荷率提高，濾床也不再堵塞，濾池工作良好，同時有機物負荷率也可以提高到1左右。
因為這種濾池的平面直徑一般為池高的1/6～1/8左右，外形像塔，故稱塔式濾池。自塑料型塊問世后，通風、堵塞等不再成為問題，濾床深度和濾率可根據需要進行設計。
生物膜法生物轉盤
是隨著塑料的普及而出現的。數十片、近百片塑料或玻璃鋼圓盤用軸貫串，平放在一個斷面呈半圓形的條形槽的槽面上。盤徑一般不超過4米,槽徑約大幾厘米。有電動機和減速裝置轉動盤軸，轉速1.5～3轉/分左右，決定于盤徑，盤的周邊線速度在15米/分左右。
廢水從槽的一端流向另一端。盤軸高出水面，盤面約40%浸在水中，約60%暴露在空氣中。盤軸轉動時,盤面交替與廢水和空氣接觸。盤面為微生物生長形成的膜狀物所覆蓋，生物膜交替地與廢水和空氣充分接觸，不斷地取得污染物和氧氣，凈化廢水。膜和盤面之間因轉動而產生切應力，隨著膜的厚度的增加而增大，到一定程度，膜從盤面脫落，隨水流走。
一體化農村生活污水處理裝置同生物濾池相比，生物轉盤法中廢水和生物膜的接觸時間比較長。而且有一定的可控性。水槽常分段，轉盤常分組，既可防止短流，又有助于負荷率和出水水質的提高，因負荷率是逐級下降的。生物轉盤如果產生臭味，可以加蓋。生物轉盤一般用于水量不大時。

中、小型城市污水處理廠的優選工藝是氧化溝和SBR，它們的共同特點是：
①去除有機物效率很高，有的還能脫氮、除磷或既脫氮又除磷，而且處理設施十分簡單，管理非常方便，是目前上*的、簡化的污水處理工藝，也是世界各國中小型城市污水處理廠的優選工藝。
②在10×104 m3/d規模以下，氧化溝和SBR法的基建費用明顯低于常規活性污泥法、A/O和A2/O法；對于規模為(5～10)×104 m3/d的污水廠，氧化溝與SBR法的基建費用通常要低10%～15%。規模越小，兩者差距越大，這對缺少資金建污水廠的中小城市很有吸引力。
即使在10×104 m3/d規模以下，氧化溝和SBR法的電耗和年運營費用仍高于常規活性污泥法，但如果與基建費用一起來比較，基建費加上20年的運營費總計還是比常規活性污泥法低些。規模越小，低得越多，規模越大，差距越小，當規模為10×104 m3/d時，兩類工藝的總費用大致相當。因此，對于中小型污水廠采用氧化溝與SBR法在經濟上是有利的。
③氧化溝與SBR工藝通常都不設初沉池和污泥消化池，整個處理單元比常規活性污泥法少50%以上，操作管理大大簡化，這對于技術力量相對較弱、管理水平相對較低的中小型污水處理廠很合適。

④氧化溝和SBR工藝的設備基本上實現了國產化，在質量上能滿足工藝要求，價格比國外設備便宜好幾倍，而且也省去了申請外匯進口設備的種種麻煩。
⑤氧化溝和SBR工藝的抗沖擊負荷能力比常規活性污泥法好得多，這對于水質、水量變化劇烈的中小型污水廠很有利。
正是由于上述種種原因，氧化溝和SBR在國內外都發展很快。美國環保局(EPA)把污水處理廠的建設費用或運營費用比常規活性污泥法節省15%以上的工藝列為革新替代技術，給予財政資助，SBR和氧化溝工藝因此得以大力推廣，已經建成的污水廠各有幾百座。歐州的氧化溝污水廠已有上千座，澳大利亞近10多年建成SBR工藝污水廠近600座。在國內，氧化溝和SBR工藝已成為中小型污水處理廠的shou選工藝。
1 氧化溝工藝的主要分類和特點
氧化溝工藝大體上可以分為四類：
①多溝交替式氧化溝，它的特點是合建式，沒有單獨的二沉池，采用轉刷曝氣。它有單溝、雙溝和三溝式，典型的是邯鄲三溝式氧化溝。這種氧化溝具有SBR工藝的特點，也可算是BR的一種類型，它的脫氮除磷效果不穩定，如果要求脫氮除磷，需增加一些設施。
②卡魯塞爾氧化溝，它是分建式，有單獨的二沉池，采用表曝機曝氣，溝深大于多溝交替式氧化溝，長沙水質凈化二廠就是這種工藝，它的脫氮除磷效果也不夠理想，如果要求脫氮除磷，也需增加一些設施。
③奧貝爾氧化溝，它也是分建式，有單獨二沉池，采用轉碟曝氣，溝深也較大，現在四川、北京、山東、浙江等地都在采用，它的脫氮效果很好，但除磷效率不夠高，要求除磷時還需采取一些措施。
④一體化氧化溝，是合建式，沉淀池建在氧化溝內，已在四川成都市新都污水廠和山東高密市污水廠應用。它既是連續進出水，又是合建式，且不用倒換功能，從理論上講經濟合理，但在一些具體技術問題上還不十分成熟，因此影響了它的推廣使用。

SBR工藝的主要分類和特點
SBR工藝主要有以下幾種類型：
①傳統式SBR工藝，它的所有操作都是間歇的、周期性的，四川巴中污水廠就是這種工藝。它的脫氮除磷效果不夠穩定，如要求脫氮除磷，需做一些改進。