生物膜法是污水處理廠(chǎng)主要生化工藝之一，很多污水處理廠(chǎng)均采用了生物膜法工藝，如生物接觸氧化法、生物轉盤(pán)、生物濾池、生物流化床等，因此掌握生物膜的形成過(guò)程是非常重要的，下面就其形成過(guò)程進(jìn)行詳細論述：

1、潛伏期或適應期

微生物在經(jīng)歷不可逆附著(zhù)過(guò)程后，開(kāi)始逐漸適應生存環(huán)境，并在載體表面逐漸形成小的，分散的微生物。這些初始菌落首先在載體表面不規則處形成。這一階段的持續時(shí)間取決于進(jìn)水第五濃度以及載體表面特性。在實(shí)際生物膜反應器啟動(dòng)時(shí)，要控制這一階段是很困難的。

2、對數期或動(dòng)力學(xué)增長(cháng)期

在適應期形成的分散菌落開(kāi)始迅速增長(cháng)，逐漸覆蓋載體表面。生物膜厚度可以達到幾十μm。多聚糖及蛋白質(zhì)產(chǎn)率增加，大量消耗溶解氧，后期氧成為限制因素，此階段結束時(shí)，生物膜反應器的出水底物濃度基本達到穩定值，這個(gè)階段決定了生物膜反應器內底物的去除效率及生物膜自身增長(cháng)代謝的功能。

3、線(xiàn)性增長(cháng)期

生物膜在載體表面以恒速率增長(cháng)，出水底物濃度不隨生物量的積累而顯著(zhù)變化；其好氧速率保持不變；此階段生物膜總量的積累主要源于非活性物質(zhì)。此時(shí)生物膜活性生物量所占比例很小，且隨生物膜總量的增長(cháng)呈下降趨勢。原因是：可剩余有效載體表面飽和；禁錮作用明顯，有毒或抑制性物質(zhì)的積累。這個(gè)階段對底物的去除沒(méi)有明顯的貢獻，但在流化床反應器內，這個(gè)階段可以改變生物顆粒的體積特性。

4、減數增長(cháng)期

由于生存環(huán)境質(zhì)量的改變以及誰(shuí)理學(xué)的作用，出現了生物膜增長(cháng)速率變慢，這一階段是生物膜在某一質(zhì)量和膜厚上達到的穩定的過(guò)渡期。此時(shí)生物膜對水力學(xué)剪切作用極為敏感。生物膜結構疏松，出水中懸浮物的濃度明顯增高，末期，生物膜質(zhì)量及厚度都趨于穩定，運行系統也接近穩定。

5、生物膜穩定期

生物膜新生細胞與由于各種物理力所造成的生物膜損失達到平衡。次階段，生物膜相及液相均已達到穩定狀態(tài)。在生物膜反應器運行中，生物膜穩定期的維持一直認為是過(guò)程穩定性的必要保證，而在三相流化床等生物反應器中，在高底物濃度、高剪切力作用下，這一階段時(shí)間很短，甚至不出現。

6、脫落期

隨著(zhù)生物膜的成熟，部分生物膜發(fā)生脫落。生物膜內微生物自身氧化、內部厭氧層過(guò)厚以及生物膜與載體表面間相互作用等因素可加速生物膜脫落。另外，某些物理作用也可以導致生物膜脫落。此階段中，出水懸浮物濃度增高，直接影響出水水質(zhì)；底物降解過(guò)程受到影響，其結果是底物去除率降低，而我們在運行生物膜反應器的時(shí)候應該盡量避免生物膜同時(shí)大量脫落。