稻王分享生物膜是如何形成的?

來源：//jqwdbw.com/   時間：2019-07-02   

1. 生物膜的(de)形成原理

生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)的形(xing)成過(guo)程(cheng)是微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)吸(xi)附(fu)、生(sheng)長、脫落(luo)等綜合(he)作用的動態過(guo)程(cheng)。首(shou)先，懸浮于液相中的有機(ji)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)及微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)移動并附(fu)著在(zai)載(zai)體(ti)表面上；然后(hou)附(fu)著在(zai)載(zai)體(ti)上的微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)對有機(ji)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)進(jin)行降解(jie)，并發生(sheng)代謝、生(sheng)長、繁殖等過(guo)程(cheng)，并逐漸在(zai)載(zai)體(ti)的局部區(qu)域(yu)形(xing)成薄的生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)，這層生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)具有生(sheng)化活(huo)性，又可進(jin)一(yi)步吸(xi)附(fu)、分解(jie)廢水中有機(ji)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)，直(zhi)形(xing)成一(yi)層將載(zai)體(ti)完全包裹的成熟的生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)。

微(wei)生物膜的形(xing)成(cheng)通常經歷(li)載體(ti)表面改良(liang)、可逆附著、不可逆附著、生物膜形(xing)成(cheng)四個階段，具體(ti)描述如(ru)下：

微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)在(zai)(zai)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)上的(de)(de)掛(gua)膜可(ke)分為微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)和(he)固著(zhu)(zhu)生(sheng)(sheng)長兩個階段。載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)加入水(shui)體(ti)(ti)(ti)以(yi)后，首先(xian)進入吸(xi)(xi)附(fu)(fu)期。由(you)圖可(ke)見(jian)，有部(bu)分微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)和(he)絲狀物(wu)質已(yi)經附(fu)(fu)著(zhu)(zhu)在(zai)(zai)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)表面(mian)，附(fu)(fu)著(zhu)(zhu)了較多物(wu)質的(de)(de)位(wei)置往往是載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)凹處(chu)，不(bu)容易被(bei)水(shui)流剪切(qie)的(de)(de)地(di)方。此時懸浮液中的(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)大量增長，出現較明顯的(de)(de)一個污泥(ni)層。經過不(bu)可(ke)逆附(fu)(fu)著(zhu)(zhu)以(yi)后，微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)在(zai)(zai)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)表面(mian)獲得一個比較穩(wen)定(ding)的(de)(de)生(sheng)(sheng)長環境，在(zai)(zai)供氧和(he)底(di)物(wu)充(chong)足的(de)(de)情(qing)況(kuang)下，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)在(zai)(zai)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)上的(de)(de)污泥(ni)中的(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)很快(kuai)就開始生(sheng)(sheng)長。下圖為微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)在(zai)(zai)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)表面(mian)開始生(sheng)(sheng)長時的(de)(de)情(qing)景，由(you)圖可(ke)見(jian)到(dao)活性(xing)很好的(de)(de)鐘蟲和(he)累枝蟲。

隨(sui)著(zhu)培養馴化時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)增長(chang)(chang)，在載(zai)(zai)體(ti)(ti)表(biao)面生(sheng)長(chang)(chang)的(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)(mo)也迅速增長(chang)(chang)，逐漸(jian)覆蓋(gai)整個載(zai)(zai)體(ti)(ti)表(biao)面，并(bing)開始增厚(hou)。但生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)生(sheng)長(chang)(chang)并(bing)不均勻，在載(zai)(zai)體(ti)(ti)比(bi)較(jiao)突出(chu)的(de)(de)(de)地方，生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)(mo)比(bi)較(jiao)薄(bo)，而(er)凹處則會(hui)長(chang)(chang)出(chu)相當(dang)繁盛的(de)(de)(de)菌(jun)落，可見水力剪(jian)切對生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)生(sheng)長(chang)(chang)具有重要的(de)(de)(de)影響(xiang)。在載(zai)(zai)體(ti)(ti)表(biao)面附著(zhu)生(sheng)長(chang)(chang)的(de)(de)(de)微生(sheng)物(wu)(wu)種類也很繁多，除了(le)累枝蟲、鐘蟲外，還可觀察到絲狀菌(jun)、球菌(jun)、桿菌(jun)等，還有一些游泳性(xing)的(de)(de)(de)細菌(jun)在活動。如(ru)下(xia)圖所示。隨(sui)著(zhu)載(zai)(zai)體(ti)(ti)上(shang)附著(zhu)了(le)越(yue)來(lai)越(yue)多的(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)(mo)，載(zai)(zai)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)表(biao)觀密度逐漸(jian)會(hui)下(xia)降(jiang)，變得更輕，更容易流態(tai)化，同(tong)時(shi)在下(xia)降(jiang)區的(de)(de)(de)載(zai)(zai)體(ti)(ti)下(xia)降(jiang)速度有所變慢(man)。

活性污泥(ni)法和生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)法的(de)(de)(de)(de)(de)區別不僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是(shi)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)懸浮與附(fu)著之(zhi)分，更重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)擴散過程在生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)處理系(xi)統中是(shi)一個必須考慮的(de)(de)(de)(de)(de)因(yin)素。在生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)反應器中，有機(ji)污染物(wu)(wu)(wu)(wu)、溶解氧及各種必須的(de)(de)(de)(de)(de)營養物(wu)(wu)(wu)(wu)質首先要從(cong)液相擴散到生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)表面，進而進到生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)內部，只有擴散到生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)表面或內部的(de)(de)(de)(de)(de)污染物(wu)(wu)(wu)(wu)才(cai)有可能被生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)內微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)分解與轉化，才(cai)形成各種代謝產物(wu)(wu)(wu)(wu)。