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随着小城镇规模及人口的不断增加，污水处理已成为迫切的问题。针对传统的小城镇污水处理厂在工艺、建设成本、运营成本及环保效益等方面存在的问题，近年来，生物膜技术得到广泛应用，将其与水生生物协同作用成功应用于小城镇污水处理厂的改造，取得了显著成效。本文旨在探讨生物膜与水生生物协同作用在小城镇污水处理厂的应用，以期为生态环保提供有效的解决方案。
一、生物膜技术及其特点
生物膜技术是一种以生物膜为生物反应器的生态工程技术，主要应用于废水处理、生物固定化、废气处理、生物膜反应器、固废处理等领域。生物膜是一种具有结构完整、易于维护稳定、不会产生淤泥及故障等优点的废水处理中的生物反应器。目前常用的生物膜反应器包括环形生物膜反应器、膜池生物滤池、膜片反应器、串联膜反应器等多种类型。
特点
生物膜技术的应用有以下几个优点：
（1）水质稳定性好：生物膜系统中的微生物因生长在生物膜表面而避免了因分离与流动造成的营养状态和环境的变化，从而提高微生物的稳定性。
（2）适应性广：生物膜系统可以适应不同的水质变化，承受过高的有机负荷冲击和PH、温度等环境变化影响。
（3）降低运维成本：由于生物膜系统可以自身调节，同时不会产生污泥，无需耗费大量人力物力进行维护，降低了人员运维成本。
工艺流程
生物膜技术主要包含预处理、生物膜反应器、再生处理等三道工艺流程。其中预处理环节主要针对初级处理，采用化学、物理等方法将污水中大颗粒杂质去除，以降低生物膜池中的颗粒物负荷。生物膜反应器主要包含水力条件、温度、微生物种类平衡等；再生处理主要在滤池之后进行，回收并集中处理再生后的滤料。
二、水生生物协同作用原理
水生生物协同作用是指一种通过配合和促进微生物在水中的不同生命周期，以提高生态系统中各种微生物的协同作用的技术。在小城镇污水处理厂中，生物膜越来越被广泛应用于污水处理中，生物膜中微生物从最初的硝化菌、反硝化菌，到可溶化有机物微生物，以及后期的脱氮产生微生物菌群，涵盖了整个污水处理过程的微生物。而水生生物协同作用中的一种微生物——藻类对生物膜中微生物的生态环境有较大的影响。当水中分布的微藻可以直接与微生物结合，来增加这些微生物的对水质的清除效果。而微生物的规律相互吸附，将其直接吸附到固体上，形成污水处理过程的第二层生态系统，并增强了水性微生物协同作用的效果。
三、小城镇污水处理厂中生物膜与水生生物协同作用的应用
在进行小城镇污水处理厂改造时，生物膜与水生生物协同作用被广泛应用于处理工艺中，通过减少人为操作和减少荷载、氨氮、总磷等对环境的影响。常见的生物膜与水生生物协同作用应用有以下几点：
1. 假山生态处理法
假山生态处理法是通过山体、绿化、假山等方式使生态系统达到排水、净水目的的一种处理系统。它的运行流程是先通过静态筛，去除大颗粒物，然后进入生物膜反应器，生物膜反应器上的微生物通过修剪、厌氧反应、微氧化等方式最终将有机物转化为健康环保的尺度。
2. 环形生物膜反应器
环形生物膜反应器玻璃钢制成，反应器内表面覆盖有一层厚约2-5mm的生物膜。水从上口流入，经过生物膜层，经过反应器的底部，最后从排污口排放。该反应器能够使废水达到大量减少，水质、出水质稳定、氨氮、总磷去除率超过90%，达到国家环保排放标准。
3. 膜池生物滤池
膜池是指在滤池上方加装一层膜的池体，滤池中填充了生物膜构成的过滤层，废水在过滤层中过滤和反应，达到去除废水中有机物和氨氮等的目的。膜池生物滤池可以有效地去除水中的悬浮颗粒，使其达到清洁的水质。
四、生物膜与水生生物协同作用应用效果及未来展望
根据相关报道及实践应用结果的分析，生物膜与水生生物协同作用应用在小城镇污水处理中，能够有效提高处理的水质，出水水质高达二级A排放标准，达到了政府环保部门的排放标准。此外，生物膜与水生生物协同作用在操作及维护成本上，要远远低于常规厂的成本，并且减少了环境污染及卫生污染的问题。
总之，生物膜与水生生物协同作用作为一种新的技术，对小城镇污水处理产生了极大的影响，有效地改善了小城镇污水处理的环境。未来，随着技术的进一步提升和人们环境意识的不断提高，生物膜与水生生物协同作用必将在小城镇污水处理领域发挥越来越重要的作用。我们相信，在未来的日子里，这项技术的广泛应用将会助力中国环境事业发展。