生物膜是由微生物群体组合成的黏状物，生物膜生长于固着物的表面，由菌胶团和丝状菌组成。生物膜法已广泛用于石油、印染、制革、造纸、食品、医药、农药、化纤等工业废水的处理。近年来，由于生物膜法比活性污泥法具有生物密度大、耐污力强、动力消耗较小、不存在污泥回流与污泥膨胀因而运转管理较方便等特点，用生物膜法代替活性污泥法的情况不断增加。

当有足够数量的有机营养物、矿物盐和溶解氧时，微生物在填料的表面繁殖，逐步形成画膜。由于扩散作用，氧和营养物质通过膜供微生物吸收利用。当膜长到一定厚度就会妨碍这种扩散，水中的氧和营养物质不能通到内层，生物膜开始分层，表层是好氧层。面内层由于缺氧形成厌氧层。新形成的厌氧层内，好氧菌死亡溶解，成为兼性厌氧菌和厌氧菌的营养。当内层膜营养耗尽，厌氧微生物也大量死亡溶解，于是生物膜内层不能支撑表面的生物群体，大块的生物膜脱落。生物膜脱落而造成的更新面又会形成新的生物膜。另外少量的生物和一些小块生物膜，由于水的冲刷或气泡振动，不断离开生物膜进人水中，这就是膜的脱落和更新。膜的脱落和更新对生物膜的活性有积极的作用，可以使生物膜保持稳定的生物活性。脱落的膜沉淀后被排出系统。脱落和更新对水质也有一定的影响，增加了水的浊度。

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