试述各种生物膜法处理构筑物的基本构造及其功能。

普通生物滤池由池体、滤料、布水装置和排水系统等四个部分所组成 （1）池体；普通生物滤池在平面上多呈方形或矩形。四周筑墙称之为池壁，池壁具有维护滤料的作用，应当能够承受滤料的压力，一般多用砖石构造。池壁可构成带孔洞的和不带孔洞的两种形式，有孔洞的赤壁有利于滤料内部的通风，但在低温季节，易受低温的影响，使净化功能降低。为了防止风力对池表面均匀布水的影响，池壁一般应高出滤料表面0.5～0.9m。池体底部为池底，它的作用是支撑滤料和排除处理后的污水。 （2）滤料；滤料是生物滤池的主体，它对生物滤池的净化功能有直接影响。 （3）布水装置；生物滤池布水装置的首要任务是向滤池表面均匀的散布污水。此外，还应具有：适应水量的变化；不易堵塞和易于清通以及不受风、雪的影响等特征。 （4）排水系统；生物滤池的排水系统设于池的底部，它的作用有二：一是排除处理后的污水；二是保证滤池的良好通风。 高负荷生物滤池： 在构造上，高负荷生物滤池与普通生物滤池基本相同，但也有不同之处，其中主要有以下各项。 （1）；高负荷生物滤池在表面上多为圆形。 （2）；高负荷生物滤池多使用旋转式的布水装置，即旋转布水器。 塔式生物滤池： 在构造上由塔身、滤料、布水系统以及通风及排水装置所组成。 （1）塔身；塔身主要起围挡滤料的作用。 （2）滤料；宜采用轻质滤料。 （3）布水装置 （4）通风；一般采用自然通风曝气生物滤池： 设备与给水处理的快滤池相类似。池类底部设承托层，其上部则是作为滤料的填料。在承托层设置曝启用的空气管及空气扩散装置，处理水集水管兼作反冲洗水管也设置在承托层内。 生物转盘： 生物转盘设备是由盘片、转轴和驱动装置以及接触反应槽3部分组成。 （1）盘片；是生物转盘的主要部件，应具有轻质高强，耐腐蚀、耐老化、抑郁挂膜、不变形，比表面积大，易于取材、便于加工安装等性质。 （2）接触反应槽 （3）转轴驱动装置，提供动力

基本特性包括：膜的流动性和膜的不对称性 膜的流动性反映在膜脂的流动性和膜蛋白的流动性。是生物膜的基本特征，细胞生命活动的必要条件。例如跨膜物质运输、细胞信息传递、细胞识别、细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等都与膜的流动性密切相关。当膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶的活动和跨膜运输将停止，反之如果流动性过高，又会造成膜的溶解。 膜的不对称性是指质膜的内外两层的组分和功能有明显的差异，称为膜的不对称性。体现在膜脂、膜蛋白和复合糖在膜上均呈不对称分布，导致膜功能的不对称性和方向性，即膜内外两层的流动性不同，使物质传递有一定方向，信号的接受和传递也有一定方向，是生物膜完成复杂的在时间与空间上有序的各种生理功能的基本保证。

（1）膜脂分布的不对称性主要表现在膜内层和外层所含脂质分子的种类明显不同：磷脂酰胆碱和鞘磷脂多分布于外层，而磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇多位于膜的内层。胆固醇的分布也具有不对称性。（2）膜蛋白的不对称性表现在：一般膜的胞质面蛋白颗粒较多，而膜的外层蛋白颗粒较少；跨膜蛋白伸向细胞膜内、外表面的氨基酸残基的种类、数目和排列顺序是不同的；而外在蛋白分布在膜的内外表面的位置也是不对称的。（3）膜糖类的不对称表现在：糖脂主要分布在膜脂质双层的外层，并将糖基暴露于细胞膜的外表面；糖蛋白的糖链则分布在膜的非胞质层，既细胞膜脂质双层的外层、内膜系统膜脂质双层的内层。膜脂、膜蛋白以及糖脂和糖蛋白的分布都具有不对称性，因而导致膜功能的不对称性，使膜的许多生理功能具有了方向性。如膜内外两层的流动性不同，物质与离子的传递有一定方向，信号的接受与传递也具有方向性。膜的流动性是由膜内部脂质分子和蛋白质分子的运动性所决定的，使细胞膜成为一种动态结构，完成正常的生理功能。（1）膜脂分子的运动：在生理常温下，脂质多呈液晶态，膜脂总是处于可流动的状态。膜脂分子能够进行侧向扩散运动、旋转运动、自身摆动运动和翻转运动，为膜蛋白行使功能提供条件。（2）膜蛋白分子的运动：分布在液晶态膜脂中的膜蛋白也处于运动状态。它们可以进行侧向运动和旋转运动，但其移动速度比膜脂慢，而且并非所有的膜蛋白都能自由运动，有的膜蛋白因与细胞骨架相连使流动性受到限制，有的膜蛋白因与相邻的膜蛋白结合而影响其流动性。另外，膜蛋白的流动具有区域性，所以并不是所有膜蛋白都能运动。研究发现，有多种因素可影响膜脂或整个细胞膜的流动性：（1）胆固醇分布于质膜的磷脂分子之间，其刚性甾环区与磷脂的脂肪酸链相互作用，一方面可有效阻止脂肪酸链的相互集聚，降低细胞膜的流动性；另一方面，抑制膜因温度变化引起的相变，防止温度降低时膜流动性的突然降低；同时，胆固醇分子还具有增强细胞膜稳定性的作用。（2）磷脂分子中脂肪酸链的不饱和程度和链的长短对膜的流动性有显著影响：脂肪酸的不饱和程度越高，磷脂的尾部难以互相靠近，磷脂分子的流动性越高；脂肪酸链越长，脂质分子疏水尾部间的相互作用就越大，膜的流动性就越小；反之，脂肪酸链越短，脂质分子疏水尾部间的相互作用就越小，膜的流动性就越大。（3）膜内在蛋白越多，界面脂就越多，膜的流动性就越小。（4）环境温度的变化会影响膜的流动性。在一定范围内，温度升高，细胞膜流动性增强；温度降低，细胞膜流动性减弱。但是，过高或过低的温度都能使膜的功能丧失。

活性污泥法是由曝气池、二次沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统所组成。 活性污泥法的基本流程 污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充入空气，空气中的氧溶入污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反应。曝气设备不仅传递氧气进入混合液，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态。这样，污水中的有机物、氧气同微生物能充分接触和反应。随后混合液流入沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉淀下来和水分离。