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两级AO生物滤池处理生活污水的挂膜启动研究
随着城市化进程的不断推进，生活污水成为城市环境中重要的污染源。处理生活污水成为保障城市环境卫生的关键。传统的生活污水处理方式主要采用生物滤池处理技术，但其仍存在一些缺陷，例如启动周期长，处理效果不稳定等。为此，本文探讨了两级AO生物滤池处理生活污水的挂膜启动研究。
一、AO生物滤池工作原理
AO生物滤池是利用生物膜技术对生活污水进行处理的一种工艺。其中，AO指的是污泥活性污泥法（Anaerobic-Oxic）的缩写。AO生物滤池可以分为两个区域，即厌氧池和好氧池。污水经过初级沉淀后，首先进入厌氧池，在厌氧条件下，有机物被厌氧微生物分解成有机酸和盐，同时伴随着产生的氢离子，使污泥颗粒上的pH值降低。随后，污水进入好氧池，在好氧条件下氧气进一步氧化有机物，使其被分解为CO2和H2O。同时，产生大量的氢离子使得污泥颗粒表面pH升高，从而形成好氧微生物的生物膜，使生物膜与废水接触面积变大，并可以在表面附着其他微生物，以此达到除去废水中有机质和氮的效果。最终，经过处理的污水被释放到河流或灌溉用水中。
二、生物膜挂膜启动的常规方法
生物膜挂膜启动是常规生活污水处理生物滤池的关键，影响着工艺的启动周期和处理效果，其特点是以生物膜为载体，快速附着A呼吸酸菌和A氨氧化细菌。目前常用的生物膜挂膜启动方法有一下几种：
1、填料床与膜池联合开展：早先的生物滤池是采用填料床进行处理的，填料床使用竹签或者土豆切换成为生物膜的支架，其是优点为便于替换，清洗方便。膜池则是在挂膜启动前加入微量的营养物以及一定的微生物种群，与填料床联合使用，即可达到预期的挂膜启动效果；
2、填料床和配套改造：通过在填料床中增加微生物种群的数量和品种，也可以较为迅速地挂膜启动，但此类方法适用范围比较窄，处理污水水质亦不能过于复杂；
3、磁力搅拌铁片挂膜：在生物滤池中添加黑色铁粉并进行定向磁场搅拌，使铁粉迅速沉积于填料表面，然后通过控制水力压力，形成生物膜的开始。通过定向磁力的搅拌作用，挂膜周期非常快，一般在24小时内就可以完成挂膜；
4、添加接种菌：在生物滤池中添加专门的液态菌种，可根据不同的水质方案进行配置。添加接种菌更适合处理复杂的工业废水，而常规的城市生活废水则很难启动成功；
5、超浓稀污泥法：将一定量的超浓稀污泥混合浓缩，从其中离心分离得到污泥液体和液体相，将液体相在约24小时内投入污水中，便可以迅速形成生物膜。但是，此种方法需要专业技术人员进行操作，较为复杂，难度因人手不足而无法推广。
三、AO生物滤池挂膜启动研究
AO生物滤池相比传统生物滤池，采用了一种新型的生物膜技术，其挂膜过程对处理效果有极大的影响。有效的挂膜启动方法能够缩短启动周期，提高出水水质，降低运营成本。因此，AO生物滤池挂膜启动的研究一直以来受到研究者的关注。
1、微量氧化还原调控挂膜
微量氧化还原是环境工程领域发展最快的一部分。微量氧化还原技术对生物膜呼吸过程的调控效果明显，并且可以降低工艺的启动时间。调控AO生物滤池底层厌氧环境的氧化还原条件，可以促进厌氧微生物的活性，并有利于细菌的附着和更具有表面粘附性。这是可以加速带球、微囊、泡沫等菌群的形成。
2、接种菌和微生物预处理法
根据废水水质不同，添加适当的接种菌可以加速AO生物滤池的启动和维持稳定的处理效果。适当地添加一定数量的外源微生物，如生矿微生物、欧文氏菌、Tiandao77菌等，以提高生物膜的分离速度和处理效果。同时，在过程中还可以注意策略，通过降低氨氮等物质的浓度，使微生物逐渐适应。预处理的优点在于与接种菌的效果相比，预处理效果更稳定，更容易控制环境条件，且不需要任何添加物，精度控制即可在几天内形成挂膜。
3、模块化启动法
模块化法是另一种AO生物滤池挂膜法。将滤池模块化形式进行设计，使滤池容易拆卸、安装和搬迁。将已经成形的生物膜拆卸出来，移植到新的滤池中，就可以成为生物膜，只需要加入适量的空气和氧来创造好氧条件。此方法可以同时减少启动时间和工艺维护时间。
四、AO生物滤池的生物膜更新
尽管AO生物滤池具有较好的除氮除磷能力，但其生物膜固定污泥贡献率较高，容易造成生物膜中的微生物取代和堆积。缺乏微生物同样会影响处理效果，生物膜更新是AO生物滤池处理城市污水中的生物膜维护和恢复的重要手段，其可分为流动刷洗法、化学洗法、气冲法、超滤法等多种方法，其中超滤法对生物膜更新效果最好。超滤法操作简单，操作员只需将设备启动即可，无需人工操作，同时可取得更好的效果。
五、总结和展望
生活污水处理是保障城市环境卫生的重要措施，AO生物滤池处理生活污水的技术具备良好的除氮除磷效果，是一种值得推广的生物滤池处理技术。本文主要讨论了AO生物滤池挂膜启动的方法以及生物膜更新技术。未来的研究应集中于AO生物滤池的工艺优化和更