天津眾邁生物膜的形成原理

【資料簡介】

天津眾邁生物膜的形成原理（掛膜過程）

生物膜的形成過程是微生物吸附、生長、脫落等綜合作用的動態過程。

首先，懸浮于液相中的有機污染物及微生物移動并附著在載體表面上；然后，附著在載體上的微生物對有機污染物進行降解，并發生代謝、生長、繁殖等過程，并逐漸在載體的局部區域形成薄的生物膜，這層生物膜具有生化活性，又可進一步吸附、分解廢水中有機污染物，直至后形成一層將載體*包裹的成熟的生物膜。

根據Characklis、Liu等人的研究，微生物膜的形成通常經歷載體表面改良、可逆附著、不可逆附著、生物膜形成四個階段，具體描述如下：

微生物在載體上的掛膜可分為微生物吸附和固著生長兩個階段。載體加入水體以后，首入吸附期。有部分微生物和絲狀物質已經附著在載體表面，附著了較多物質的位置往往是載體的凹處，不容易被水流剪切的地方。此時懸浮液中的微生物大量增長，出現較明顯的一個污泥層。

經過不可逆附著以后，微生物在載體表面獲得一個比較穩定的生長環境，在供氧和底物充足的情況下，吸附在載體上的污泥中的微生物很快就開始生長。

隨著培養馴化時間的增長，在載體表面生長的生物膜也迅速增長，逐漸覆蓋整個載體表面，并開始增厚。但生物膜的生長并不均勻，在載體比較突出的地方，生物膜比較薄，而凹處則會長出相當繁盛的菌落，可見水力剪切對生物膜的生長具有重要的影響。

在載體表面附著生長的微生物種類也很繁多，除了累枝蟲、鐘蟲外，還可觀察到絲狀菌、球菌、桿菌等，還有一些游泳性的細菌在活動。隨著載體上附著了越來越多的生物膜，載體的表觀密度逐漸會下降，變得更輕，更容易流態化，同時在下降區的載體下降速度有所變慢。

生物膜形成的影響因素

生物膜的形成與載體表面性質（載體表面親水性、表面電荷、表面化學組成和表面粗糙度）、微生物的性質（微生物的種類、培養條件、活性和濃度）及環境因素（pH值、離子強度、水力剪切力、溫度、營養條件及微生物與載體的接觸時間）等因素有關。

1.載體表面性質

載體表面電荷性、粗糙度、粒徑和載體濃度等直接影響著生物膜在其表面的附著、形成。在正常生長環境下，微生物表面帶有負電荷。如果能通過一定的改良技術，如化學氧化、低溫等離子體處理等可使載體表面帶有正電荷，從而可使微生物在載體表面的附著、形成過程更易進行。載體表面的粗糙度有利于細菌在其表面附著、固定。

一方面，與光滑表面相比，粗糙的載體表面增加了細菌與載體間的有效接觸面積；另一方面載體表面的粗糙部分，如孔洞、裂縫等對已附著的細菌起著屏蔽保護作用，使它們免受水力剪切力的沖刷。

研究認為，相對于大粒徑載體而言，小粒徑載體之間的相互摩擦小，比表面積大，因而更容易生成生物膜。另外，載體濃度對反應器內生物膜的掛膜也很重要。Wagner在用氣提式反應器處理難降解物廢水時發現，在載體質量濃度很低情況下，即使生物膜厚達295μm，還是不能達到穩定的去除率。但是，在載體濃度為20-30g／L時，即使只有20％的載體上有75μn厚的生物膜，反應器依然能達到穩定的(98％)去除率，COD負荷高可達58kg／(m3·d)。

2.懸浮微生物濃度

在給定的系統中，懸浮微生物濃度反映了微生物與載體間的接觸頻度。一般來講，隨著懸浮微生物濃度的增加，微生物與載體間可能接觸的幾率也增加。許多研究結果表明，在微生物附著過程中存在著一個臨界的懸浮微生物濃度；隨著微生物濃度的增加，微生物借助濃度梯度的運送得到加強。

在臨界值以前，微生物從液相傳送、擴散到載體表面是控制步驟，一旦超過此臨界值，微生物在載體表面的附著、固定受到載體有效表面積的限制，不再依賴于懸浮微生物的濃度。但附著固定平衡后，載體表面微生物的量是由微生物及載體表面特性所決定的。

3.懸浮微生物的活性

微生物的活性通常可用微生物的比增長率(μ)來描述，即單位質量微生物的增長繁殖速率。因此，在研究微生物活性對生物膜形成的初階段的影響時，關鍵是如何控制懸浮微生物的比增長率。研究結果表明，硝化細菌在載體表面的附著固定量及初始速率均正比于懸浮硝化細菌的活性。Bryers等人在研究異養生物膜的形成時也得出同樣結果。

天津市眾邁環保設備科技有限公司位于環渤海地區的經濟中心——天津。本公司是一家集研發、生產、銷售水處理設備、環保凈化設備于一體的綜合生產型企業。設備在銷往全國各地的同時也出口多個國家并得到好評！
       公司主營產品有：含油污泥無害化處理裝置、地埋式一體化污水處理設備、溶氣式氣浮機、醫用污水處理設備、臭氧消毒柜、二氧化氯發生器、板框壓濾機、飲用水消毒設備、加藥裝置等各種環保產品。
       公司的污水處理設備在飲用水、市政污水、醫院污水、生活污水、機場污水、高速公路污水、景區污水、食品廠、工業循環冷卻水、中水回用等不同領域得到廣泛應用。
       公司擁有一批優秀的科研技術及管理專業人才，可以針對不同客戶的要求，提供不同的解決方案。可以向客戶提供優質的成品，也可以按照客戶的需求，提供系統設計，技術方案，定制專用設備，工程實施，售后等服務。
       天津市眾邁環保設備科技有限公司本著“科技興企、人才興企”經營理念和“質量為先、誠信為本”的企業宗旨，服務于社會，回報于社會，盡心盡力做好環保事業。