300t/d壹體(ti)化(hua)地(di)埋式(shi)汙(wu)水處(chu)理(li)設(she)備(bei)

生(sheng)物(wu)膜形成的(de)影(ying)響因(yin)素
生物(wu)膜的(de)形(xing)成與載體(ti)表(biao)面性(xing)質(載體(ti)表(biao)面親(qin)水(shui)性(xing)、表(biao)面電(dian)荷、表(biao)面化(hua)學組(zu)成和(he)表(biao)面粗(cu)糙(cao)度(du))、微(wei)生物的(de)性(xing)質(微(wei)生物的(de)種類、培(pei)養條件、活(huo)性(xing)和(he)濃(nong)度(du))及(ji)環境因(yin)素(PH值、離(li)子強度(du)、水(shui)力剪(jian)切(qie)力(li)、溫(wen)度(du)、營(ying)養條件及(ji)微(wei)生物(wu)與載體(ti)的(de)接(jie)觸(chu)時間)等(deng)因(yin)素有關。
載體(ti)表(biao)面性(xing)質
載體(ti)表(biao)面電(dian)荷性(xing)、粗(cu)糙(cao)度(du)、粒(li)徑和(he)載體(ti)濃(nong)度(du)等(deng)直接(jie)影(ying)響著生(sheng)物膜在其(qi)表(biao)面的(de)附(fu)著(zhe)、形(xing)成。在正(zheng)常生長環境下(xia)，微(wei)生物(wu)表(biao)面帶(dai)有(you)負(fu)電荷。如(ru)果能通過壹(yi)定(ding)的(de)改(gai)良技(ji)術(shu)，如(ru)化(hua)學氧(yang)化(hua)、低(di)溫(wen)等(deng)離(li)子體(ti)處(chu)理(li)等(deng)可(ke)使(shi)載體(ti)表(biao)面帶(dai)有(you)正(zheng)電荷，從(cong)而(er)可(ke)使(shi)微生物在載體(ti)表(biao)面的(de)附(fu)著(zhe)、形(xing)成過程(cheng)更(geng)易(yi)進(jin)行(xing)。載體(ti)表(biao)面的(de)粗(cu)糙(cao)度(du)有(you)利於細菌在其(qi)表(biao)面附(fu)著(zhe)、固(gu)定(ding)。
壹(yi)方面，與光滑表(biao)面相(xiang)比，粗(cu)糙(cao)的(de)載體(ti)表(biao)面增(zeng)加了(le)細(xi)菌與載體(ti)間的(de)有(you)效接觸(chu)面積；另(ling)壹(yi)方面載體(ti)表(biao)面的(de)粗(cu)糙(cao)部分，如(ru)孔洞、裂(lie)縫(feng)等(deng)對(dui)已(yi)附(fu)著(zhe)的(de)細(xi)菌起(qi)著(zhe)屏蔽保(bao)護作用(yong)，使(shi)它(ta)們(men)免受(shou)水(shui)力剪(jian)切(qie)力(li)的(de)沖刷。

研究(jiu)認(ren)為(wei)，相(xiang)對(dui)於大粒(li)徑載體(ti)而言，小(xiao)粒(li)徑載體(ti)之間的(de)相(xiang)互(hu)摩擦小(xiao)，比表(biao)面積大(da)，因(yin)而(er)更(geng)容(rong)易(yi)生成生物(wu)膜。另外(wai)，載體(ti)濃(nong)度(du)對(dui)反應(ying)器(qi)內生(sheng)物膜的(de)掛(gua)膜也(ye)很重(zhong)要(yao)。Wagner在用(yong)氣(qi)提式(shi)反應(ying)器(qi)處理(li)難(nan)降解(jie)物(wu)廢水(shui)時發(fa)現，在載體(ti)質量濃(nong)度(du)很(hen)低情(qing)況(kuang)下(xia)，即(ji)使(shi)生物膜厚(hou)達(da)295μm，還(hai)是(shi)不能達(da)到穩定(ding)的(de)去(qu)除(chu)率(lv)。但(dan)是(shi)，在載體(ti)濃(nong)度(du)為(wei)20-30g／L時，即(ji)使(shi)只(zhi)有20％的(de)載體(ti)上有75μn厚(hou)的(de)生(sheng)物(wu)膜，反應(ying)器(qi)依然(ran)能達(da)到穩定(ding)的(de)(98％)去(qu)除(chu)率(lv)，COD負(fu)荷高可達(da)58kg／(m3·d)。
懸(xuan)浮微(wei)生物(wu)濃(nong)度(du)
在給(gei)定(ding)的(de)系(xi)統(tong)中(zhong)，懸(xuan)浮微(wei)生物(wu)濃(nong)度(du)反映(ying)了(le)微(wei)生物與載體(ti)間的(de)接(jie)觸(chu)頻(pin)度(du)。壹(yi)般來講，隨(sui)著(zhe)懸(xuan)浮微(wei)生物(wu)濃(nong)度(du)的(de)增(zeng)加，微生(sheng)物與載體(ti)間可能接(jie)觸的(de)幾(ji)率(lv)也(ye)增(zeng)加。許多(duo)研究(jiu)結(jie)果表(biao)明，在微(wei)生(sheng)物附(fu)著(zhe)過(guo)程(cheng)中(zhong)存在著(zhe)壹(yi)個臨(lin)界(jie)的(de)懸(xuan)浮微(wei)生物(wu)濃(nong)度(du)；隨(sui)著微生物(wu)濃(nong)度(du)的(de)增(zeng)加，微生(sheng)物借(jie)助濃(nong)度(du)梯(ti)度(du)的(de)運送(song)得到加強。
在臨(lin)界(jie)值(zhi)以前(qian)，微生(sheng)物從液(ye)相(xiang)傳(chuan)送(song)、擴(kuo)散到載體(ti)表(biao)面是(shi)控制步(bu)驟，壹旦超過此臨(lin)界(jie)值(zhi)，微生物在載體(ti)表(biao)面的(de)附(fu)著(zhe)、固(gu)定(ding)受(shou)到載體(ti)有效表(biao)面積的(de)限制，不再(zai)依賴(lai)於(yu)懸(xuan)浮微(wei)生物(wu)的(de)濃(nong)度(du)。但(dan)附(fu)著(zhe)固(gu)定(ding)平(ping)衡(heng)後(hou)，載體(ti)表(biao)面微(wei)生(sheng)物的(de)量是(shi)由微生(sheng)物及(ji)載體(ti)表(biao)面特(te)性(xing)所(suo)決定(ding)的(de)。
懸(xuan)浮微(wei)生物(wu)的(de)活(huo)性(xing)
微生(sheng)物的(de)活(huo)性(xing)通常可(ke)用(yong)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)比增(zeng)長率(lv)(μ)來描述，即(ji)單(dan)位(wei)質(zhi)量微(wei)生物的(de)增(zeng)長繁殖(zhi)速(su)率(lv)。因(yin)此(ci)，在研(yan)究(jiu)微(wei)生(sheng)物活(huo)性(xing)對生(sheng)物膜形成的(de)初階段(duan)的(de)影(ying)響時，關鍵(jian)是(shi)如(ru)何(he)控(kong)制懸(xuan)浮微(wei)生物(wu)的(de)比增(zeng)長率(lv)。研究(jiu)結(jie)果表(biao)明，硝化(hua)細(xi)菌在載體(ti)表(biao)面的(de)附(fu)著(zhe)固(gu)定(ding)量及(ji)初始速(su)率(lv)均正(zheng)比於懸(xuan)浮硝(xiao)化(hua)細(xi)菌的(de)活(huo)性(xing)。Bryers等(deng)人在研(yan)究(jiu)異(yi)養(yang)生物膜的(de)形(xing)成時也(ye)得出(chu)同樣結(jie)果。

300t/d壹體化(hua)地(di)埋式(shi)汙(wu)水處(chu)理(li)設(she)備(bei)影(ying)響懸(xuan)浮微(wei)生物(wu)活(huo)性(xing)的(de)因(yin)素主要(yao)有如(ru)下(xia)幾(ji)種：
(1)當懸(xuan)浮微(wei)生物(wu)的(de)生(sheng)物(wu)活(huo)性(xing)較高時，其分泌(mi)胞外多聚(ju)物(wu)的(de)能(neng)力(li)較(jiao)強。這(zhe)種粘性(xing)的(de)胞外多聚(ju)物(wu)在細(xi)菌與載體(ti)之間起(qi)到了(le)生(sheng)物粘合劑(ji)的(de)作用(yong)，使(shi)得細菌易(yi)於(yu)在載體(ti)表(biao)面附(fu)著(zhe)、固(gu)定(ding)；
(2)微(wei)生(sheng)物(wu)所(suo)處的(de)能(neng)量水(shui)平直接(jie)與它(ta)們(men)的(de)增(zeng)長率(lv)相(xiang)關。當盧增(zeng)加時，懸(xuan)浮微(wei)生物(wu)的(de)動(dong)能隨之增(zeng)加。這些(xie)能量有(you)助於克服(fu)在固(gu)定(ding)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)微生物(wu)載體(ti)表(biao)面間(jian)的(de)能(neng)壘，使(shi)得細菌初始積累(lei)速(su)率(lv)與懸(xuan)浮細(xi)菌活(huo)性(xing)成正(zheng)比；
(3)微生(sheng)物的(de)表(biao)面結(jie)構(gou)隨著(zhe)其活(huo)性(xing)的(de)不同而(er)相(xiang)應(ying)變(bian)化(hua)。Herben等(deng)人研(yan)究(jiu)發(fa)現，懸(xuan)浮細(xi)菌活(huo)性(xing)對細(xi)菌在載體(ti)表(biao)面的(de)附(fu)著(zhe)固(gu)定(ding)過(guo)程(cheng)有(you)影(ying)響，而且(qie)，細菌表(biao)面的(de)化(hua)學組(zu)成、官(guan)能團(tuan)的(de)量也(ye)隨細菌活(huo)性(xing)的(de)變(bian)化(hua)有(you)顯(xian)著變(bian)化(hua)。同時，Wastson等(deng)人的(de)研(yan)究(jiu)表(biao)明，細胞膜等(deng)隨(sui)懸(xuan)浮細(xi)菌活(huo)性(xing)的(de)變(bian)化(hua)而(er)有(you)顯(xian)著變(bian)化(hua)。細(xi)菌表(biao)面的(de)這(zhe)些(xie)變(bian)化(hua)將直接(jie)影(ying)響微生(sheng)物在載體(ti)表(biao)面的(de)附(fu)著(zhe)、固(gu)定(ding)。因(yin)此(ci)，通常認(ren)為(wei)，由懸(xuan)浮微(wei)生物(wu)活(huo)性(xing)變(bian)化(hua)而(er)引起(qi)的(de)細(xi)菌表(biao)面生(sheng)理(li)狀(zhuang)態(tai)或(huo)分子組(zu)成的(de)變(bian)化(hua)是(shi)有利(li)於(yu)細(xi)菌在載體(ti)表(biao)面附(fu)著(zhe)、固(gu)定(ding)的(de)；

生(sheng)物(wu)膜在汙(wu)水(shui)處理(li)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)優(you)勢(shi)
1、對進(jin)出(chu)水(shui)的(de)水(shui)質(zhi)和(he)水(shui)量的(de)適應(ying)性(xing)*。
2、生物(wu)膜法管(guan)理(li)便捷、運費低(di)廉(lian)。
3、生物法對環境的(de)溫(wen)度(du)的(de)要(yao)求很(hen)高，如(ru)果氣(qi)溫(wen)過(guo)高或(huo)過(guo)低(di)會(hui)影(ying)響膜運行的(de)活(huo)力(li)，導致膜的(de)損(sun)壞。
4、此(ci)載體(ti)的(de)比表(biao)面積對(dui)生(sheng)物膜處理(li)的(de)效果影(ying)響很大(da)。
5、能夠克服(fu)活(huo)性(xing)汙泥法中(zhong)汙泥絲(si)狀(zhuang)膨(peng)脹的(de)缺(que)點，使(shi)剩余(yu)汙泥量明顯的(de)減(jian)少。
6、生(sheng)物(wu)膜法屬(shu)於消(xiao)耗(hao)品(pin)，膜需要(yao)定(ding)期(qi)的(de)更(geng)新(xin)，避(bi)免引起(qi)濾(lv)料的(de)破(po)損(sun)和(he)堵塞，降低出(chu)水(shui)水質(zhi)。
水解(jie)在化(hua)學上(shang)指(zhi)的(de)是(shi)化(hua)合(he)物(wu)與水進(jin)行(xing)的(de)壹(yi)類反應(ying)的(de)總(zong)稱(cheng)。比如(ru)，酯類物(wu)質水解(jie)生(sheng)成醇(chun)和(he)有(you)機酸(suan)的(de)反應(ying)。在廢(fei)水(shui)生物處理(li)中(zhong)，水解(jie)指(zhi)的(de)是(shi)有機物(基質)進(jin)入(ru)細胞前(qian)，在胞外進(jin)行(xing)的(de)生(sheng)物(wu)化(hua)學反應(ying)。這(zhe)壹(yi)階段(duan)為(wei)典型(xing)的(de)特(te)征(zheng)是(shi)生物(wu)反應(ying)的(de)場(chang)所(suo)發(fa)生在細(xi)胞外，微生物(wu)通過釋(shi)放(fang)胞外自由酶或(huo)連(lian)接(jie)在細(xi)胞外壁上的(de)固(gu)定(ding)酶來完成生物(wu)催化(hua)氧(yang)化(hua)反應(ying)(主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)大(da)分子物(wu)質(zhi)的(de)斷鏈(lian)和(he)水(shui)溶)。研究(jiu)表(biao)明，自然(ran)界(jie)的(de)許(xu)多(duo)物(wu)質(zhi)(如(ru)蛋白質(zhi)、糖(tang)類、脂(zhi)肪等(deng))能(neng)在好氧(yang)、缺氧(yang)或(huo)厭氧(yang)條件下(xia)順利進(jin)行(xing)水解(jie)。

酸(suan)化(hua)則是(shi)壹類典(dian)型的(de)發(fa)酵過程(cheng)。這(zhe)壹(yi)階(jie)段(duan)的(de)基本持征(zheng)是(shi)微生(sheng)物(wu)的(de)代(dai)謝產物(wu)主(zhu)要(yao)為(wei)各種有機酸(suan)(如(ru)乙酸(suan)、丙(bing)酸(suan)、下(xia)酸(suan)等(deng))。水(shui)解(jie)菌實際(ji)上(shang)是(shi)壹種具有水解(jie)能(neng)力的(de)發(fa)酵細菌，水(shui)解(jie)是(shi)耗(hao)能(neng)過程(cheng)，發(fa)酵細菌付出(chu)能(neng)量進(jin)行(xing)水解(jie)的(de)目(mu)的(de)，是(shi)為(wei)了(le)取(qu)得(de)能進(jin)行(xing)發(fa)酵的(de)水(shui)镕性(xing)基質，並(bing)通過胞內的(de)生(sheng)化(hua)反應(ying)取(qu)得(de)能源，同時排除代(dai)謝產物(wu)(厭氧(yang)條件下(xia)主(zhu)要(yao)為(wei)各種有機酸(suan))。實際(ji)工(gong)程(cheng)中(zhong)希望將產酸(suan)過(guo)程(cheng)控(kong)制在小(xiao)範(fan)圍(wei)。因(yin)為(wei)酸(suan)化(hua)使(shi)pH值下(xia)降(jiang)太多(duo)時，不利於(yu)水(shui)解(jie)的(de)進(jin)行(xing)。