醫(yi)療(liao)機構壹(yi)體化醫(yi)療(liao)汙水處(chu)理(li)裝(zhuang)置(zhi)

影(ying)響懸浮(fu)微生物(wu)活(huo)性的(de)因素(su)主(zhu)要(yao)有(you)如下幾(ji)種：
(1)當懸(xuan)浮(fu)微生物(wu)的生物(wu)活(huo)性較(jiao)高(gao)時，其分泌胞外多聚(ju)物(wu)的能力較(jiao)強(qiang)。這種粘性的(de)胞外多聚(ju)物(wu)在(zai)細(xi)菌與(yu)載體之間起(qi)到(dao)了(le)生物(wu)粘合(he)劑(ji)的(de)作(zuo)用，使(shi)得(de)細菌(jun)易(yi)於(yu)在(zai)載體表(biao)面附(fu)著(zhe)、固定(ding);
(2)微(wei)生物(wu)所處(chu)的(de)能量水平(ping)直(zhi)接與(yu)它們的增長(chang)率(lv)相關(guan)。當(dang)盧(lu)增加時，懸浮(fu)微生物(wu)的動(dong)能隨(sui)之增加。這些(xie)能量有(you)助(zhu)於(yu)克(ke)服在(zai)固定(ding)化過程(cheng)中(zhong)微生物(wu)載體表(biao)面間的能壘(lei)，使(shi)得(de)細菌(jun)初(chu)始積(ji)累速率(lv)與(yu)懸(xuan)浮(fu)細菌活(huo)性成正(zheng)比;
(3)微生物(wu)的表(biao)面結(jie)構隨(sui)著(zhe)其活(huo)性的(de)不同而(er)相(xiang)應(ying)變化。Herben等(deng)人(ren)研(yan)究發(fa)現(xian)，懸(xuan)浮(fu)細菌活(huo)性對(dui)細菌(jun)在(zai)載體表(biao)面的(de)附(fu)著(zhe)固定(ding)過程(cheng)有(you)影(ying)響，而且，細菌表(biao)面的(de)化學(xue)組(zu)成、官(guan)能團的量也隨(sui)細(xi)菌(jun)活(huo)性的(de)變化有(you)顯著(zhu)變化。細(xi)胞膜(mo)等(deng)隨(sui)懸(xuan)浮(fu)細菌活(huo)性的(de)變化而(er)有(you)顯著(zhu)變化。細(xi)菌(jun)表(biao)面的(de)這些(xie)變化將(jiang)直(zhi)接影(ying)響微生物(wu)在(zai)載體表(biao)面的(de)附(fu)著(zhe)、固定(ding)。因(yin)此(ci)，通常(chang)認為(wei)，由懸浮(fu)微生物(wu)活(huo)性變化而(er)引(yin)起(qi)的細菌(jun)表(biao)面生理(li)狀態或(huo)分子(zi)組(zu)成的(de)變化是(shi)有(you)利(li)於(yu)細(xi)菌在(zai)載體表(biao)面附(fu)著(zhe)、固定(ding)的(de);

(4)微(wei)生物(wu)與(yu)載體接(jie)觸時間。微生物(wu)在(zai)載體表(biao)面附(fu)著(zhe)、固定(ding)是(shi)—動態(tai)過程(cheng)。微(wei)生物(wu)與(yu)載體表(biao)面接(jie)觸後，需要(yao)壹(yi)個相對穩(wen)定(ding)的(de)環境條件，因(yin)此(ci)必須保(bao)證(zheng)微(wei)生物(wu)在(zai)載體表(biao)面停(ting)留壹(yi)定(ding)時間，完成微(wei)生物(wu)在(zai)載體表(biao)面的(de)增長(chang)過程(cheng);
(5)水力停(ting)留(liu)時間(HRT)。HRT對能否形(xing)成完(wan)整的(de)生物(wu)膜(mo)起(qi)著重要(yao)的(de)作用。在(zai)其他(ta)條件確(que)定(ding)的(de)情況(kuang)下，HRT短則(ze)有(you)機(ji)容積(ji)負(fu)荷(he)大，當稀(xi)釋率(lv)大於(yu)大生長(chang)率(lv)時，反(fan)應(ying)器內載體上(shang)能生成完(wan)整的(de)生物(wu)膜(mo)。在(zai)COD負(fu)荷(he)為2.5kg/(m3·d)，HRT為4h時，載體上(shang)幾(ji)乎沒(mei)有(you)完(wan)整的(de)生物(wu)膜(mo)，而(er)水力停(ting)留(liu)時間為1h時，在(zai)相(xiang)同的操作時間內幾(ji)乎所有(you)的(de)載體上(shang)都長(chang)有(you)完(wan)整的(de)生物(wu)膜(mo)，且較高(gao)的(de)表(biao)面COD負(fu)荷(he)更(geng)易生成較(jiao)厚(hou)的生物(wu)膜(mo)，即(ji)COD負(fu)荷(he)越高(gao)，生物(wu)膜(mo)越(yue)厚(hou)。周平(ping)等(deng)人(ren)也(ye)通過試(shi)驗證(zheng)明了(le)較短的(de)水力停(ting)留(liu)時間有(you)利(li)於(yu)載體掛(gua)膜(mo);
(6)液(ye)相pH值。除了(le)等(deng)電點外(wai)，細(xi)菌表(biao)面在(zai)不同環境下帶有(you)不同的(de)電(dian)荷;液相(xiang)環境中(zhong)，pH值的(de)變化將(jiang)直(zhi)接影(ying)響微生物(wu)的表(biao)面電(dian)荷特性。當(dang)液相(xiang)pH值(zhi)大於(yu)細(xi)菌等(deng)電點時，細菌(jun)表(biao)面由於(yu)氨基(ji)酸(suan)的電(dian)離(li)作用(yong)而(er)顯負(fu)電(dian)性;當(dang)液相(xiang)pH值(zhi)小於(yu)細(xi)菌等(deng)電點時，細菌(jun)表(biao)面顯正(zheng)電性。細(xi)菌表(biao)面電(dian)性將(jiang)直(zhi)接影(ying)響細菌(jun)在(zai)載體表(biao)面附(fu)著(zhe)、固定(ding);

醫(yi)療(liao)機構壹(yi)體化醫(yi)療(liao)汙水處(chu)理(li)裝(zhuang)置(zhi)(7)水力剪(jian)切(qie)力。在(zai)生物(wu)膜(mo)形(xing)成初(chu)期，水力條件是(shi)壹(yi)個非常(chang)重要(yao)的(de)因素，它直(zhi)接影(ying)響生物(wu)膜(mo)是(shi)否能培養成功(gong)。在(zai)實際水處(chu)理(li)中(zhong)，水力剪(jian)切(qie)力的(de)強(qiang)弱決定(ding)了(le)生物(wu)膜(mo)反(fan)應(ying)器啟動(dong)周(zhou)期。單(dan)從(cong)生物(wu)膜(mo)形(xing)成角度(du)分(fen)析，弱的水力剪(jian)切(qie)力有(you)利(li)於(yu)細(xi)菌在(zai)載體表(biao)面的(de)附(fu)著(zhe)和固定(ding)，但(dan)在(zai)實際運行(xing)中(zhong)，反(fan)應(ying)器的運(yun)行(xing)需要(yao)壹(yi)定(ding)強(qiang)度(du)的(de)水力剪(jian)切(qie)力以維(wei)持(chi)反(fan)應(ying)器中(zhong)的*混(hun)合(he)狀(zhuang)態(tai)。所以在(zai)實際設(she)計運行(xing)中(zhong)如何確(que)定(ding)生物(wu)膜(mo)反(fan)應(ying)器的水力學(xue)條件是(shi)非常(chang)重要(yao)的(de)。

生物(wu)接觸氧(yang)化法(fa)的(de)特點
生物(wu)接觸氧(yang)化法(fa)是(shi)生物(wu)膜(mo)法(fa)的(de)壹(yi)種形(xing)式。它是(shi)在(zai)生物(wu)濾池(chi)法(fa)的(de)基(ji)礎(chu)上發(fa)展(zhan)起(qi)來的，從(cong)生物(wu)膜(mo)固定(ding)和汙水流(liu)動來(lai)說，相似(si)於(yu)生物(wu)濾池(chi)法(fa)。從(cong)汙水充(chong)滿曝氣池(chi)和采(cai)用(yong)人(ren)工(gong)曝氣看，它又(you)相似(si)於(yu)活(huo)性汙泥法(fa)。所以，生物(wu)接觸氧(yang)化法(fa)兼(jian)有(you)生物(wu)濾池(chi)法(fa)和活(huo)性汙泥法(fa)的(de)特點。
實踐(jian)表(biao)明，生物(wu)接觸氧(yang)化法(fa)具(ju)有(you)BOD負(fu)荷(he)高(gao)，處(chu)理(li)時間短，占地(di)面(mian)積(ji)小，不需汙泥回流(liu)，不產生汙泥膨(peng)脹(zhang)，運轉比較靈(ling)活(huo)，維(wei)護(hu)管理方便等(deng)壹(yi)系列優(you)點，因(yin)此(ci)，是(shi)壹(yi)種有(you)發(fa)展(zhan)前(qian)途(tu)的(de)處(chu)理(li)方法(fa)。
生物(wu)膜(mo)對(dui)廢(fei)水的凈化作(zuo)用(yong)
在(zai)生物(wu)接觸氧(yang)化法(fa)中(zhong)，微生物(wu)主(zhu)要(yao)以生物(wu)膜(mo)的(de)狀態固著在(zai)填料上(shang)，同時又(you)有(you)部(bu)分(fen)絮(xu)體或(huo)碎(sui)裂(lie)生物(wu)膜(mo)懸(xuan)浮(fu)於(yu)處(chu)理(li)水中(zhong)。生物(wu)接觸氧(yang)化池(chi)中(zhong)的生物(wu)膜(mo)重量，比曝氣池(chi)內(nei)懸浮(fu)活(huo)性汙泥的重量大得(de)多，壹(yi)般生物(wu)膜(mo)重量為6000-14000mg/L，而(er)氧(yang)化池(chi)中(zhong)呈(cheng)懸(xuan)浮(fu)狀的微(wei)生物(wu)（活(huo)性汙泥）濃度(du)壹(yi)般為(wei)200-1000 mg/L。由此，可(ke)粗(cu)略地(di)用(yong)生物(wu)膜(mo)重量表(biao)示(shi)生物(wu)接觸氧(yang)化法(fa)中(zhong)的微(wei)生物(wu)重量，用生物(wu)膜(mo)濃(nong)度(du)表(biao)示(shi)微(wei)生物(wu)濃度(du)。

附(fu)著(zhe)在(zai)填料表(biao)面的(de)生物(wu)膜(mo)對(dui)廢(fei)水的凈化作(zuo)用(yong)：
初，稀(xi)疏的細菌附(fu)著(zhe)於(yu)填料表(biao)面，隨(sui)著(zhe)細(xi)菌(jun)的繁殖逐漸形(xing)成很(hen)薄的(de)生物(wu)膜(mo)。在(zai)溶(rong)解氧(yang)和食(shi)料（有(you)機(ji)物(wu)）都充(chong)足(zu)的(de)條件下，微生物(wu)的繁(fan)殖十(shi)分(fen)迅(xun)速，生物(wu)膜(mo)逐(zhu)漸加厚(hou)。生物(wu)膜(mo)的(de)厚(hou)度(du)通常(chang)為1.5-2.0mm，其中(zhong)外表(biao)面到(dao)1.5 mm深處(chu)為(wei)好氣(qi)菌，1.5 mm深處(chu)到(dao)內(nei)表(biao)面與(yu)填料壁相接的部(bu)分(fen)為(wei)弱厭氣(qi)菌(jun)。
廢(fei)水中(zhong)的溶(rong)解氧(yang)和有(you)機(ji)物(wu)擴散(san)到(dao)生物(wu)膜(mo)內(nei)為好氣(qi)菌利(li)用。但(dan)是(shi)，當生物(wu)膜(mo)長(chang)到(dao)壹(yi)定(ding)厚(hou)度(du)時，溶解氧(yang)無(wu)法(fa)向(xiang)生物(wu)膜(mo)內(nei)擴散(san)，好氣(qi)菌死(si)亡(wang)、溶化，而(er)內(nei)層的(de)厭氣(qi)菌(jun)得(de)以繁(fan)殖(zhi)發(fa)展(zhan)。經過壹(yi)段時間後，厭氣(qi)菌(jun)在(zai)數(shu)量上亦(yi)開(kai)始下降，加上代(dai)謝氣(qi)體的(de)逸出(chu)，使(shi)內層生物(wu)膜(mo)出(chu)現(xian)許多空隙，附(fu)著(zhe)力減弱，終於(yu)大塊脫(tuo)落。在(zai)生物(wu)膜(mo)脫(tuo)落的填料表(biao)面上(shang)，新的生物(wu)膜(mo)又(you)重新生長(chang)發(fa)展(zhan)。實際上，新陳代(dai)謝過程(cheng)在(zai)生物(wu)接觸氧(yang)化池(chi)中(zhong)生物(wu)膜(mo)發(fa)展(zhan)的每(mei)壹(yi)個階段都是(shi)同時存在(zai)著(zhe)的，這樣就使(shi)其去(qu)除(chu)有(you)機(ji)物(wu)的能力保(bao)持(chi)在(zai)壹(yi)個水平(ping)上。
流(liu)態
生物(wu)接觸氧(yang)化法(fa)的(de)固定(ding)生物(wu)膜(mo)與(yu)壹(yi)般的(de)生物(wu)膜(mo)不同。在(zai)氧(yang)化池(chi)中(zhong)采(cai)用(yong)曝氣方式，不僅提(ti)供較充(chong)分(fen)的(de)溶(rong)解氧(yang)，而(er)且由於(yu)曝氣攪(jiao)動(dong)加速了(le)生物(wu)膜(mo)的(de)更(geng)新，從(cong)而更(geng)加提高(gao)膜(mo)的(de)活(huo)力與(yu)氧(yang)化能力。另(ling)外(wai)，曝氣會形(xing)成水的紊(wen)流(liu)，使(shi)固著在(zai)填料上(shang)的生物(wu)膜(mo)可(ke)以連(lian)續(xu)地(di)、均勻(yun)地(di)與(yu)汙水相接(jie)觸，避免(mian)生物(wu)濾池(chi)中(zhong)存在(zai)的(de)接觸不良(liang)的(de)缺(que)陷(xian)。

地(di)埋式MBR壹(yi)體化汙水處(chu)理(li)設(she)施(shi)生物(wu)膜(mo)形(xing)成的(de)影(ying)響因素(su)
生物(wu)膜(mo)的(de)形(xing)成與(yu)載體表(biao)面性質(zhi)(載體表(biao)面親(qin)水性、表(biao)面電(dian)荷、表(biao)面化學(xue)組(zu)成和表(biao)面粗(cu)糙度(du))、微(wei)生物(wu)的性質(zhi)(微生物(wu)的種類(lei)、培養(yang)條件、活(huo)性和濃度(du))及(ji)環境因素(su)(PH值(zhi)、離(li)子強(qiang)度(du)、水力剪(jian)切(qie)力、溫(wen)度(du)、營(ying)養(yang)條件及(ji)微(wei)生物(wu)與(yu)載體的(de)接觸時間)等(deng)因素(su)有(you)關(guan)。
載體表(biao)面性質(zhi)
載體表(biao)面電(dian)荷性、粗(cu)糙度(du)、粒(li)徑(jing)和載體濃(nong)度(du)等(deng)直(zhi)接影(ying)響著生物(wu)膜(mo)在(zai)其表(biao)面的(de)附(fu)著(zhe)、形(xing)成。在(zai)正(zheng)常(chang)生長(chang)環境下，微生物(wu)表(biao)面帶(dai)有(you)負(fu)電(dian)荷。如果能通過壹(yi)定(ding)的(de)改(gai)良(liang)技(ji)術(shu)，如化學(xue)氧(yang)化、低(di)溫(wen)等(deng)離(li)子體處(chu)理(li)等(deng)可(ke)使(shi)載體表(biao)面帶(dai)有(you)正(zheng)電(dian)荷(he)，從(cong)而可(ke)使(shi)微生物(wu)在(zai)載體表(biao)面的(de)附(fu)著(zhe)、形(xing)成過程(cheng)更(geng)易進(jin)行(xing)。載體表(biao)面的(de)粗糙度(du)有(you)利(li)於(yu)細(xi)菌在(zai)其表(biao)面附(fu)著(zhe)、固定(ding)。

壹(yi)方面(mian)，與(yu)光(guang)滑(hua)表(biao)面相(xiang)比，粗糙的載體表(biao)面增加了(le)細菌與(yu)載體間的有(you)效(xiao)接(jie)觸面積(ji);另(ling)壹(yi)方面(mian)載體表(biao)面的(de)粗糙部分(fen)，如孔(kong)洞、裂(lie)縫等(deng)對已附(fu)著(zhe)的(de)細(xi)菌(jun)起(qi)著屏蔽(bi)保(bao)護(hu)作用，使(shi)它們免受(shou)水力剪(jian)切(qie)力的(de)沖(chong)刷。
研(yan)究認(ren)為(wei)，相(xiang)對於(yu)大粒徑(jing)載體而(er)言，小粒徑(jing)載體之間的相(xiang)互(hu)摩(mo)擦小，比表(biao)面積(ji)大，因而(er)更(geng)容易生成生物(wu)膜(mo)。另(ling)外(wai)，載體濃(nong)度(du)對(dui)反(fan)應(ying)器內生物(wu)膜(mo)的(de)掛膜(mo)也(ye)很重要(yao)。Wagner在(zai)用(yong)氣提式反(fan)應(ying)器處(chu)理(li)難降解物(wu)廢(fei)水時發(fa)現(xian)，在(zai)載體質(zhi)量濃度(du)很(hen)低(di)情況(kuang)下，即(ji)使(shi)生物(wu)膜(mo)厚(hou)達295μm，還(hai)是(shi)不能達到(dao)穩(wen)定(ding)的(de)去(qu)除(chu)率(lv)。但(dan)是(shi)，在(zai)載體濃(nong)度(du)為(wei)20-30g/L時，即(ji)使(shi)只有(you)20%的(de)載體上(shang)有(you)75μn厚(hou)的生物(wu)膜(mo)，反(fan)應(ying)器依(yi)然(ran)能達到(dao)穩(wen)定(ding)的(de)(98%)去(qu)除(chu)率(lv)，COD負(fu)荷(he)高(gao)可(ke)達58kg/(m3·d)。
懸(xuan)浮(fu)微生物(wu)濃度(du)
在(zai)給(gei)定(ding)的(de)系統(tong)中(zhong)，懸浮(fu)微生物(wu)濃度(du)反(fan)映了(le)微生物(wu)與(yu)載體間的接(jie)觸頻(pin)度(du)。壹(yi)般來(lai)講(jiang)，隨(sui)著(zhe)懸(xuan)浮(fu)微生物(wu)濃度(du)的(de)增加，微生物(wu)與(yu)載體間可(ke)能接觸的幾(ji)率(lv)也增加。許多研(yan)究結(jie)果(guo)表(biao)明，在(zai)微(wei)生物(wu)附(fu)著(zhe)過程(cheng)中(zhong)存在(zai)著(zhe)壹(yi)個臨界的(de)懸(xuan)浮(fu)微生物(wu)濃度(du);隨(sui)著(zhe)微(wei)生物(wu)濃度(du)的(de)增加，微生物(wu)借助(zhu)濃(nong)度(du)梯(ti)度(du)的(de)運(yun)送得(de)到(dao)加強(qiang)。