Views: 0 Author: Site Editor Publish Time: 2025-01-03 Origin: Site
Биологическая разлагаемость сточных вод: Если сточные воды содержат обильные и легко усваиваемые микроорганизмами питательные вещества, такие как углеродные источники, азотные источники, фосфорные источники и т.д., скорость роста и размножения микроорганизмов будет сравнительно быстрой, и время формирования биомембраны соответственно сократится. Например, сточные воды пищевой промышленности, содержащие много углеводов, белков и других органических веществ, обладают хорошей биологической разлагаемостью. Микроорганизмы могут быстро получить энергию и питательные вещества для роста, и биомембрана может начать формироваться примерно за 7 - 14 дней. Наоборот, если сточные воды содержат много трудноразлагаемых органических веществ, таких как красители в сточных водах текстильной промышленности, антибиотики в сточных водах фармацевтической промышленности и т.д., микроорганизмам требуется определенное время для адаптации и ациклизации, и время формирования биомембраны увеличивается, может составлять 2 - 4 недели или даже больше.
Концентрация токсичных и вредных веществ: Если в сточных водах присутствуют тяжелые металлы, вещества с высокой концентрацией кислот или оснований или другие токсичные и вредные вещества, они могут подавить рост и метаболические процессы микроорганизмов и замедлить формирование биомембраны. Когда концентрация этих веществ низкая, микроорганизмы могут все же расти после определенного периода адаптации, и время формирования биомембраны может увеличиться до 2 - 3 недель. Однако, если концентрация слишком высокая, активность микроорганизмов сильно подавляется или они даже погибают, и формирование биомембраны становится чрезвычайно сложным. Тогда требуется провести предварительную обработку сточных вод для снижения токсичности, чтобы биомембрана имела возможность нормального формирования.
Температура: Рост микроорганизмов имеет определенные температурные требования. Подходящая температура способствует метаболизму микроорганизмов и ускоряет формирование биомембраны. Как правило, подходящая температура для роста микроорганизмов в MBBR находится в диапазоне от 20 до 35 °C. В этом температурном диапазоне формирование биомембраны происходит сравнительно быстро, и первые результаты могут быть видны примерно за 7 - 10 дней. Когда температура ниже 15 °C, активность микроорганизмов снижается, скорость роста и размножения замедляется, и время формирования биомембраны может увеличиться до 2 - 3 недель. А слишком высокая температура (выше 40 °C) также может оказывать отрицательное влияние на микроорганизмы и препятствовать формированию биомембраны.
Размерность растворенного кислорода: Достаточное количество растворенного кислорода является необходимым условием для роста аэробных микроорганизмов. В MBBR концентрация растворенного кислорода в аэробной зоне обычно рекомендуется поддерживать в диапазоне от 2 до 4 мг/л. Если подача растворенного кислорода недостаточна, метаболические процессы аэробных микроорганизмов ограничиваются, и скорость формирования биомембраны замедляется. А слишком высокая концентрация растворенного кислорода может причинить механические повреждения микроорганизмам, что также не благоприятствует формированию биомембраны. При подходящих условиях по содержанию растворенного кислорода биомембрана может сформироваться в течение 1 - 2 недель.
Время пребывания воды: Время пребывания воды влияет на время контакта сточных вод с микроорганизмами. Если время пребывания воды слишком короткое, микроорганизмы и питательные вещества в сточных водах не успевают充分 контактировать с наполнителями, и формирование биомембраны повреждается. А если время пребывания воды слишком длинное, это может привести к чрезмерному росту микроорганизмов и к расхладению структуры биомембраны, что также не благоприятствует нормальному формированию биомембраны. Для обычных сточных вод подходящее время пребывания воды составляет от 6 до 12 часов. При таких условиях биомембрана обычно постепенно формируется в течение 1 - 2 недель.
Объем инокуляции: Чем больше количество микроорганизмов инокулируется в реактор MBBR, тем обычно быстрее формируется биомембрана. Если инокулируется отобранная и ациклизованная эффективная микробная菌群，и объем инокуляции достаточен, биомембрана может начать формироваться примерно за 5 - 7 дней. Наоборот, если объем инокуляции невелик, микроорганизмам требуется больше времени для прикрепления и роста на наполнителях, и время формирования биомембраны увеличивается.
Тип и активность инокулируемых микроорганизмов: Также важно соответствие типа инокулируемых микроорганизмов загрязнителям в сточных водах. Например, при обработке сточных вод с фенолом инокуляция микробной菌群，способной разлагать фенольные вещества, может ускорить разложение фенольных загрязнителей биомембраной и формирование биомембраны. При этом чем выше активность инокулируемых микроорганизмов, тем более способны они к росту и размножению на наполнителях, и тем быстрее формируется биомембрана.
Материал наполнителя: Разные материалы наполнителей имеют различия в способности к прикреплению микроорганизмов. Например, некоторые наполнители с гидрофильностью, шероховатой поверхностью и большой удельной площадью, такие как полиуретан, модифицированный полиэтилен и т.д., более благоприятствуют прикреплению и росту микроорганизмов и могут ускорить процесс формирования биомембраны. Они могут способствовать формированию биомембраны примерно за 7 - 10 дней. В то время как наполнители с гладкой поверхностью и гидрофобностью трудно воспринимаются микроорганизмами, и время формирования биомембраны увеличивается.
Форма и размер наполнителей: Форма и размер наполнителей влияют на распределение и пространство роста микроорганизмов на их поверхности. Наружные формы и размеры наполнителей, которые являются регулярными и соответствуют определенным параметрам, позволяют микроорганизмам более равномерно прикрепляться и расти, что благоприятствует быстрому формированию биомембраны. Например, наполнители сферической, цилиндрической и других форм с диаметром в подходящем диапазоне (например, 5 - 10 мм) могут создать хорошие условия для роста микроорганизмов, и время формирования биомембраны будет относительно коротким.
Изменение цвета: На начальном этапе формирования биомембраны поверхность наполнителя обычно постепенно меняется цветом. Чистая поверхность наполнителя становится мутной из - за прикрепления микроорганизмов. По мере роста биомембраны цвет становится более насыщенным и может приобрести желто - коричневый, коричневый и другие оттенки. Например, в технологии MBBR для обработки бытовых сточных вод, когда поверхность наполнителя постепенно меняется от белого или прозрачного цвета на светло - коричневый, это часто означает начало формирования биомембраны.
Видимый слой слизи: При осмотре поверхности наполнителя невооруженным глазом или с помощью увеличительного прибора, если обнаружить тонкий, липкий слой вещества, это, вероятно, слой слизи, образованный экзополимерами (EPS), секретируемыми микроорганизмами. Он является важной частью биомембраны. Это показывает, что микроорганизмы уже прикреплены к поверхности наполнителя и начали расти, и биомембрана началось формирование.
Толщина биомембраны: Со временем биомембрана постепенно увеличивает свою толщину. Можно регулярно извлекать небольшое количество наполнителей из реактора с помощью пинцета и непосредственно наблюдать за толщиной биомембраны, которая покрывает поверхность наполнителей. Как правило, когда толщина биомембраны достигает определенного уровня (например, 0.1 - 0.5 мм) и можно более или менее явно увидеть, что поверхность напolнителя покрыта равномерной мембраной, это означает, что биомембрана сформировалась.
Микроскопическое наблюдение: Взять适量 of наполнителей с прикрепленной биомембраной, промыть их стерильной водой и подготовить мазок или препарат для наблюдения под микроскопом. Если видно множество микроорганизмов, таких как бактерии, грибы, однослойки и т.д., которые聚集在一起 на поверхности наполнителя и образуют сложную сообщество, это является важным доказательством формирования биомембраны. Разные типы микроорганизмов имеют определенное распределение и форму в биомембране. Например, бактерии могут существовать отдельно или в виде агрегатов, а однослойки могут двигаться внутри биомембраны.
Определение активности микроорганизмов: Определение активности микроорганизмов в биомембране позволяет определить, сформировалась ли биомембрана. 常用的方法，как использование дыхательного аппарата для определения скорости потребления кислорода биомембраны. Если обнаружено явное потребление кислорода, это означает, что микроорганизмы в биомембране имеют метаболическую активность и ведут аэробный дыхание и другие метаболические процессы, то есть биомембрана сформировалась. Кроме того, можно также косвенно определить состояние формирования биомембраны, измерив активность ферментов, тесно связанных с метаболизмом микроорганизмов, таких как дегидрогеназа. Чем выше активность фермента, тем более активен метаболизм микроорганизмов и тем выше вероятность формирования биомембраны.
Эффективность удаления органических веществ: Одной из основных функций биомембраны является разложение органических веществ в сточных водах. Если во время культивирования биомембраны обнаруживается постепенное снижение таких показателей органических веществ, как химическое потребление кислорода (КОД), биологическое потребление кислорода (БОД) и т.д. в сточных водах, это означает, что микроорганизмы в биомембране начали эффективно разлагать органические вещества. Это важный знак формирования биомембраны и ее функционрования. Например, при непрерывном мониторинге процент удаления КОД возрастает от начального низкого уровня (например, 10 - 20%) до 40 - 60% и выше, что указывает на то, что обработ能力 of биомембраны постоянно возрастает и биомембрана基本上 сформировалась.
Изменение содержания таких питательных веществ, как азот и фосфор: Для системы биомембраны с функцией удаления азота и фосфора постепенное снижение содержания таких питательных веществ, как аммиаковый азот, общий фосфор и т.д. в сточных водах также может отражать формирование и функционрование биомембраны. Во время формирования биомембраны такие микроорганизмы, как нитрифицирующие бактерии, денитрифицирующие бактерии и полифосфатсодержащие бактерии, постепенно растут и размножаются в биомембране и превращают и удаляют азот и фосфор. Например, если начальный процент удаления аммиакового азота возрастает и содержание общего фосфора постепенно снижается, это означает, что микробная菌群 в биомембране эффективно метаболизирует азот и фосфор, и биомембрана сформировалась.
Изменение запаха: Во время формирования биомембраны микроорганизмы разлагают органические вещества в сточных водах, и это может привести к образованию некоторых особых запахов. Например, при обработке бытовых сточных вод в начале формирования биомембраны сточные воды могут иметь легкий неприятный запах, что является проявлением начала разложения органических веществ микроорганизмами. По мере дальнейшего развития и зрелости биомембраны запах постепенно ослабляется, и это также может служить одним из показателей формирования биомембраны.
Определение биомассы на поверхности наполнителя: Можно использовать некоторые методы для количественного определения биомассы на поверхности наполнителя. Например, использовать метод взвешивания. Взять наполнители с прикрепленной биомембраной, высушить их и взвешить, а затем сравнить с массой чистых наполнителей и рассчитать сухую массу биомембраны. Когда сухая масса биомембраны достигает определенного значения, это означает, что биомemбрана сформировалась. Кроме того, можно также косвенно определить количество биомассы, измерив содержание таких биологических маркеров, как белки, нуклеиновые кислоты и т.д. в биомембране, чтобы определить, сформировалась ли биомембрана.
Биологическая разлагаемость сточных вод: Если сточные воды содержат обильные и легко усваиваемые микроорганизмами питательные вещества, такие как углеродные источники, азотные источники, фосфорные источники и т.д., скорость роста и размножения микроорганизмов будет сравнительно быстрой, и время формирования биомембраны соответственно сократится. Например, сточные воды пищевой промышленности, содержащие много углеводов, белков и других органических веществ, обладают хорошей биологической разлагаемостью. Микроорганизмы могут быстро получить энергию и питательные вещества для роста, и биомембрана может начать формироваться примерно за 7 - 14 дней. Наоборот, если сточные воды содержат много трудноразлагаемых органических веществ, таких как красители в сточных водах текстильной промышленности, антибиотики в сточных водах фармацевтической промышленности и т.д., микроорганизмам требуется определенное время для адаптации и ациклизации, и время формирования биомембраны увеличивается, может составлять 2 - 4 недели или даже больше.
Концентрация токсичных и вредных веществ: Если в сточных водах присутствуют тяжелые металлы, вещества с высокой концентрацией кислот или оснований или другие токсичные и вредные вещества, они могут подавить рост и метаболические процессы микроорганизмов и замедлить формирование биомембраны. Когда концентрация этих веществ низкая, микроорганизмы могут все же расти после определенного периода адаптации, и время формирования биомембраны может увеличиться до 2 - 3 недель. Однако, если концентрация слишком высокая, активность микроорганизмов сильно подавляется или они даже погибают, и формирование биомембраны становится чрезвычайно сложным. Тогда требуется провести предварительную обработку сточных вод для снижения токсичности, чтобы биомембрана имела возможность нормального формирования.
Температура: Рост микроорганизмов имеет определенные температурные требования. Подходящая температура способствует метаболизму микроорганизмов и ускоряет формирование биомембраны. Как правило, подходящая температура для роста микроорганизмов в MBBR находится в диапазоне от 20 до 35 °C. В этом температурном диапазоне формирование биомембраны происходит сравнительно быстро, и первые результаты могут быть видны примерно за 7 - 10 дней. Когда температура ниже 15 °C, активность микроорганизмов снижается, скорость роста и размножения замедляется, и время формирования биомембраны может увеличиться до 2 - 3 недель. А слишком высокая температура (выше 40 °C) также может оказывать отрицательное влияние на микроорганизмы и препятствовать формированию биомембраны.
Размерность растворенного кислорода: Достаточное количество растворенного кислорода является необходимым условием для роста аэробных микроорганизмов. В MBBR концентрация растворенного кислорода в аэробной зоне обычно рекомендуется поддерживать в диапазоне от 2 до 4 мг/л. Если подача растворенного кислорода недостаточна, метаболические процессы аэробных микроорганизмов ограничиваются, и скорость формирования биомембраны замедляется. А слишком высокая концентрация растворенного кислорода может причинить механические повреждения микроорганизмам, что также не благоприятствует формированию биомембраны. При подходящих условиях по содержанию растворенного кислорода биомембрана может сформироваться в течение 1 - 2 недель.
Время пребывания воды: Время пребывания воды влияет на время контакта сточных вод с микроорганизмами. Если время пребывания воды слишком короткое, микроорганизмы и питательные вещества в сточных водах не успевают充分 контактировать с наполнителями, и формирование биомембраны повреждается. А если время пребывания воды слишком длинное, это может привести к чрезмерному росту микроорганизмов и к расхладению структуры биомембраны, что также не благоприятствует нормальному формированию биомембраны. Для обычных сточных вод подходящее время пребывания воды составляет от 6 до 12 часов. При таких условиях биомембрана обычно постепенно формируется в течение 1 - 2 недель.
Объем инокуляции: Чем больше количество микроорганизмов инокулируется в реактор MBBR, тем обычно быстрее формируется биомембрана. Если инокулируется отобранная и ациклизованная эффективная микробная菌群，и объем инокуляции достаточен, биомембрана может начать формироваться примерно за 5 - 7 дней. Наоборот, если объем инокуляции невелик, микроорганизмам требуется больше времени для прикрепления и роста на наполнителях, и время формирования биомембраны увеличивается.
Тип и активность инокулируемых микроорганизмов: Также важно соответствие типа инокулируемых микроорганизмов загрязнителям в сточных водах. Например, при обработке сточных вод с фенолом инокуляция микробной菌群，способной разлагать фенольные вещества, может ускорить разложение фенольных загрязнителей биомембраной и формирование биомембраны. При этом чем выше активность инокулируемых микроорганизмов, тем более способны они к росту и размножению на наполнителях, и тем быстрее формируется биомембрана.
Материал наполнителя: Разные материалы наполнителей имеют различия в способности к прикреплению микроорганизмов. Например, некоторые наполнители с гидрофильностью, шероховатой поверхностью и большой удельной площадью, такие как полиуретан, модифицированный полиэтилен и т.д., более благоприятствуют прикреплению и росту микроорганизмов и могут ускорить процесс формирования биомембраны. Они могут способствовать формированию биомембраны примерно за 7 - 10 дней. В то время как наполнители с гладкой поверхностью и гидрофобностью трудно воспринимаются микроорганизмами, и время формирования биомембраны увеличивается.
Форма и размер наполнителей: Форма и размер наполнителей влияют на распределение и пространство роста микроорганизмов на их поверхности. Наружные формы и размеры наполнителей, которые являются регулярными и соответствуют определенным параметрам, позволяют микроорганизмам более равномерно прикрепляться и расти, что благоприятствует быстрому формированию биомембраны. Например, наполнители сферической, цилиндрической и других форм с диаметром в подходящем диапазоне (например, 5 - 10 мм) могут создать хорошие условия для роста микроорганизмов, и время формирования биомембраны будет относительно коротким.
Изменение цвета: На начальном этапе формирования биомембраны поверхность наполнителя обычно постепенно меняется цветом. Чистая поверхность наполнителя становится мутной из - за прикрепления микроорганизмов. По мере роста биомембраны цвет становится более насыщенным и может приобрести желто - коричневый, коричневый и другие оттенки. Например, в технологии MBBR для обработки бытовых сточных вод, когда поверхность наполнителя постепенно меняется от белого или прозрачного цвета на светло - коричневый, это часто означает начало формирования биомембраны.
Видимый слой слизи: При осмотре поверхности наполнителя невооруженным глазом или с помощью увеличительного прибора, если обнаружить тонкий, липкий слой вещества, это, вероятно, слой слизи, образованный экзополимерами (EPS), секретируемыми микроорганизмами. Он является важной частью биомембраны. Это показывает, что микроорганизмы уже прикреплены к поверхности наполнителя и начали расти, и биомембрана началось формирование.
Толщина биомембраны: Со временем биомембрана постепенно увеличивает свою толщину. Можно регулярно извлекать небольшое количество наполнителей из реактора с помощью пинцета и непосредственно наблюдать за толщиной биомембраны, которая покрывает поверхность наполнителей. Как правило, когда толщина биомембраны достигает определенного уровня (например, 0.1 - 0.5 мм) и можно более или менее явно увидеть, что поверхность напolнителя покрыта равномерной мембраной, это означает, что биомембрана сформировалась.
Микроскопическое наблюдение: Взять适量 of наполнителей с прикрепленной биомембраной, промыть их стерильной водой и подготовить мазок или препарат для наблюдения под микроскопом. Если видно множество микроорганизмов, таких как бактерии, грибы, однослойки и т.д., которые聚集在一起 на поверхности наполнителя и образуют сложную сообщество, это является важным доказательством формирования биомембраны. Разные типы микроорганизмов имеют определенное распределение и форму в биомембране. Например, бактерии могут существовать отдельно или в виде агрегатов, а однослойки могут двигаться внутри биомембраны.
Определение активности микроорганизмов: Определение активности микроорганизмов в биомембране позволяет определить, сформировалась ли биомембрана. 常用的方法，как использование дыхательного аппарата для определения скорости потребления кислорода биомембраны. Если обнаружено явное потребление кислорода, это означает, что микроорганизмы в биомембране имеют метаболическую активность и ведут аэробный дыхание и другие метаболические процессы, то есть биомембрана сформировалась. Кроме того, можно также косвенно определить состояние формирования биомембраны, измерив активность ферментов, тесно связанных с метаболизмом микроорганизмов, таких как дегидрогеназа. Чем выше активность фермента, тем более активен метаболизм микроорганизмов и тем выше вероятность формирования биомембраны.
Эффективность удаления органических веществ: Одной из основных функций биомембраны является разложение органических веществ в сточных водах. Если во время культивирования биомембраны обнаруживается постепенное снижение таких показателей органических веществ, как химическое потребление кислорода (КОД), биологическое потребление кислорода (БОД) и т.д. в сточных водах, это означает, что микроорганизмы в биомембране начали эффективно разлагать органические вещества. Это важный знак формирования биомембраны и ее функционрования. Например, при непрерывном мониторинге процент удаления КОД возрастает от начального низкого уровня (например, 10 - 20%) до 40 - 60% и выше, что указывает на то, что обработ能力 of биомембраны постоянно возрастает и биомембрана基本上 сформировалась.
Изменение содержания таких питательных веществ, как азот и фосфор: Для системы биомембраны с функцией удаления азота и фосфора постепенное снижение содержания таких питательных веществ, как аммиаковый азот, общий фосфор и т.д. в сточных водах также может отражать формирование и функционрование биомембраны. Во время формирования биомембраны такие микроорганизмы, как нитрифицирующие бактерии, денитрифицирующие бактерии и полифосфатсодержащие бактерии, постепенно растут и размножаются в биомембране и превращают и удаляют азот и фосфор. Например, если начальный процент удаления аммиакового азота возрастает и содержание общего фосфора постепенно снижается, это означает, что микробная菌群 в биомембране эффективно метаболизирует азот и фосфор, и биомембрана сформировалась.
Изменение запаха: Во время формирования биомембраны микроорганизмы разлагают органические вещества в сточных водах, и это может привести к образованию некоторых особых запахов. Например, при обработке бытовых сточных вод в начале формирования биомембраны сточные воды могут иметь легкий неприятный запах, что является проявлением начала разложения органических веществ микроорганизмами. По мере дальнейшего развития и зрелости биомембраны запах постепенно ослабляется, и это также может служить одним из показателей формирования биомембраны.
Определение биомассы на поверхности наполнителя: Можно использовать некоторые методы для количественного определения биомассы на поверхности наполнителя. Например, использовать метод взвешивания. Взять наполнители с прикрепленной биомембраной, высушить их и взвешить, а затем сравнить с массой чистых наполнителей и рассчитать сухую массу биомембраны. Когда сухая масса биомембраны достигает определенного значения, это означает, что биомemбрана сформировалась. Кроме того, можно также косвенно определить количество биомассы, измерив содержание таких биологических маркеров, как белки, нуклеиновые кислоты и т.д. в биомембране, чтобы определить, сформировалась ли биомембрана.
