一、生物慢滤技术的基本原理

农村饮水安全既要解决量的问题，又要解决质的问题，比农村饮水解困复杂得多。针对秭归县泉水资源相对丰富，山区水流压力大的特点，探索和运用新技术、新材料、新工艺，采取以自压引水和生物慢滤水处理的模式，是解决农村饮水水质安全与水量问题的有效途径。

1、生物粘膜的形成

生物慢滤水处理技术基本原理是充分利用山沟溪水（冲沟水、水库水、堰塘水）自流，缓慢通过粒径d为0.1－0.3mm、厚度大于50cm的滤料（石英砂或河砂）过滤，由于滤料表面吸附和截留了水中的有机物及矿物质，这就为水流中的微生物的生长提供了营养。在太阳光照射下，微生物在慢滤池中的细砂表面生长、繁殖，随着时间的推移，一般为1－2个月，在慢滤池滤料表面会形成一层厚度为1.5cm左右含有多种微生物或藻类的生物粘膜。

2、水质净化机理

1）控制微生物学指标和毒理性指标

生物粘膜在生物慢滤技术中具有双重作用，生物粘膜的物理吸附、截留作用和粘膜中微生物的捕食、被捕食及生物化学作用，使水体中的xx总数控制在安全饮用水的标准指标内。慢滤池中的滤层中所吸附的有机物及矿物质为微生物的生长繁殖提供了营养，于是在滤料表面存在着各种类型的微生物群体甚至微型动物，并形成了有机物、xx、原生动物的食物链。在微生物作用下，含碳有机物被氧化成水和二氧化碳；进而在亚硝化菌作用下转化成亚硝酸，又在硝化菌作用下转化为硝酸；在缺氧条件下，这些硝酸在反硝化菌作用下还可进一步转化为氮气扩散到水中，由此去除了水中可致病的硝酸盐等有机物质。通过生物化学过程，水中的有机物几乎xx除去。而xx或由于食物链的存在捕食，或被下层滤料截留后被捕食，或在滤层内死亡，成为其他菌体的营养源。实践证明，滤层厚度大于50cm时，慢料可除去水中所有的致病微生物。

2）控制物理指标

由于生物粘膜的存在，使滤料的间隙减小，可以截留水中所有的悬浮杂质，通过细砂和生物膜的过滤、絮凝，使水体的浑浊度、铁锰含量、溶解性总固体个数等指标达到国家规定的标准。

二、生物慢滤水处理技术工艺流程

其流程是从溪沟、水库或堰塘自流引水至粗滤池和慢滤池，通过粒径0.1-0.9mm、厚度为100cm的滤料(石英砂或河砂)过滤，从而达到净化水质的目的。

水源水包括雨水、山泉水、堰塘水、水库水等，其浑浊度为10－30度。

引水管道均采用有压PE管、PVC管，压力等级为1.0Mpa－1.60Mpa。

粗滤池为加盖园形钢筋砼或方形钢筋砼结构，容积视规模确定。其中填充滤料（河砂及河卵石），顺水流方向滤料由粗到细排列。

慢滤池为无盖圆形钢筋砼或方形钢筋砼结构，滤速为0.2m/h至0.4m/h，按每100人慢滤面积为1－1.5m2确定。其中填充滤料采用河砂，滤料粒径控制在最小粒径0.3毫米，{zd0}粒径1.0毫米的范围内，滤料层厚度1.0米；顺水流方向滤料由细到粗排列，慢滤池表面至少应有20cm的水深。

清水池为圆形钢筋砼或方形钢筋砼结构，加盖并覆盖50cm左右粘土，清水池的调节容积一般按日供水规模的30～50％设计。

生物慢滤的原理：借助于滤料表面自然形成的生物滤膜上的寄生微生物群，由它们的新陈代谢活动和滤膜、滤料的过滤作用，吸收水中的各类胶体及矿物质来净化水质，这是生物化学过程和物理吸附过程共同作用的结果。由于滤料表面吸附和截留了水中的有机物及矿物质，为水流中微生物的生长提供了营养，在太阳光的照射下，微生物在慢滤池中的细砂表面生长、繁殖，随着时间的推移，大约经过一至二个月，滤料表面就形成了一层含有多种微生物或藻类生物的表面粘膜。通过生物粘膜的物理吸附、截留作用和粘膜中微生物的捕食、被捕食及生物化学作用，达到水质净化效果。