A. 微生物肥料能提高作物的抗病能力嗎
微生物肥料中的活性有益微生物和作物的互動能夠幫助作物提高抗病能力,這是毫無疑問的。為什麼這么說呢?接下來我就說微生物和作物是如何互相影響的。
從以上三點我們可以看出,無論是與作物共生、在作物根系周圍形成生物膜還是和作物共生,都直接或者間接提高了作物的抗病能力,因此,微生物肥料的使用肯定能夠提高作物的抗病能力。
B. 求如何掛膜
要實現掛膜,首先你應該分析你的原水,是不是濃度很高的有特殊成分的污水,如果是,應該把這種污水和普通生活污水按照一定比例混合,使用到你的生物膜反應器中,作為啟動污水。反應器污泥接種後,生物膜應該在這種混合污水中完全接觸足夠長的時間(比如24-48)小時,然後按照你設定的反應器運行條件正常進水出水,並且逐漸增大你的目標污水在混合污水中的比例。至少應該監測MLSS濃度和進出水COD濃度。大約20-30天後,如果你的基質表明生成了薄薄的一層微生物,即說明掛膜成功。lnan2001(站內聯系TA)能否推薦一些詳細介紹掛膜的參考資料、書什麼的 謝謝!eyejiang(站內聯系TA)掛模為粘附在填料上的微生物自身繁殖形成生物膜,而不是投放污泥大量吸附的結果,因此,可在接種後悶曝24h,排出剩餘活性污泥(防止游離態微生物與填料上微生物競爭有機養料),然後開始進水培養。培養過程中要注意負荷的提升和適當投些營養物piratezh(站內聯系TA)我也剛好想問這方面的。一同學習了。whthongtao(站內聯系TA)劉雨,鄭興燦編著的《生物膜污水處理技術》guoyc1978(站內聯系TA)如果是好的水質的話,選好菌種與填料,加入污水及營養,悶爆一段時間,定期的排水進水。很快。maggie_tum(站內聯系TA)1。污泥停留時間太短,懸浮污泥不能和載體表面有足夠的接觸時間。 2。載體表面太光滑,比表面積小,可供微生物附著的面積小。 3。載體材料有問題,比如帶疏水基團,難以吸附生活在水環境中的微生物。 4。反應器設計有問題,比如局部產生載體顆粒的摩擦,使即便附著上的微生物難以持久。 5。污水的成分,如有機物含量不夠的話,生物體增長緩慢,掛膜也會很慢。 6.溫度,pH,DO等。lilin2112(站內聯系TA)用生物膜法處理廢水時,需要先在構築物中處理系統的表面上產生一層能夠適應並處理廢水的微生物膜。厚度一般在幾個毫米到1cm左右。膜外層為好氧微生物,內層為厭氧微生物和死去的微生物體。所以調整好水質的營養比,悶曝,定時迴流!
C. 是不是所有微生物都會形成生物被膜
細菌生物被膜(或稱細菌生物膜bacterial
biofilm,bf)
是細菌吸附於固體表面或氣液交界處,通過胞外多糖基質網形成的有一定結構和功能的群體。
根據《annu
rev
microbiol》等權威期刊所歸納發表的定義,生物薄膜是指細菌粘附於接觸表面,分泌多糖基質、纖維蛋白、脂質蛋白等,將其自身包繞其中而形成的大量細菌聚集膜樣物。多糖基質通常是指多糖蛋白復合物,也包括由周邊沉澱的有機物和無機物等,此外胞外dna在生物膜中起重要結構作用。
查馬旅雁老師的文章吧,她是專家
D. 當外界條件不利時,微生物可形成什麼,由於其英膜變得
應該是莢膜。
莢膜是某些細菌在細胞壁外包圍的一層粘液性物質,一般由糖和多肽組成。莢膜的形成與環境條件密切相關。
細菌莢膜有以下作用:抗吞噬作用、黏附作用、抗有害物質損傷的作用、抗乾燥作用(因為細菌莢膜含水量高達95%以上);當缺乏營養時,莢膜可被利用作碳源和能源,有的莢膜還可作氮源。
E. 微生物在食品工業中的應用
微生物在食品工業中的應用
1.1 食醋
食醋是我國勞動人民在長期的生產實踐中製造出來的一種酸性調味品。它能增進食慾,幫助消化,在人們飲食生活中不可缺少。在我國的中醫葯學中醋也有一定的用途。全國各地生產的食醋品種較多。著名的山西陳醋、鎮江香醋、四川麩醋、東北白醋、江浙玫瑰米醋、福建紅曲醋等是食醋的代表品種。食醋按加工方法可分為合成醋、釀造醋、再制醋三大類。其中產量最大且與我們關系最為密切的是釀造醋,它是用糧食等澱粉質為原料,經微生物制曲、糖化、酒精發酵、醋酸發酵等階段釀制而成。其主要成分除醋酸(3%~5%)外,還含有各種氨基酸、有機酸、糖類、維生素、醇和酯等營養成分及風味成分,具有獨特的色、香、味。它不僅是調味佳品,長期食用對身體健康也十分有益。
1.1.1 生產原料
目前釀醋生產用的主要原料有:薯類 如甘薯、馬鈴薯等;糧谷類 如玉米、大米等;糧食加工下腳料 如碎米、麩皮、谷糠等;果蔬類 如黑醋栗、葡萄、胡蘿卜等;野生植物 如橡子、菊芋等;其他 如酸果酒、酸啤酒、糖蜜等。
生產食醋除了上述主要原料外,還需要疏鬆材料如谷殼、玉米芯等,使發酵料通透性好,好氧微生物能良好生長。
1.2 發酵乳製品
發酵乳製品是指良好的原料乳經過殺菌作用接種特定的微生物進行發酵作用,產生具有特殊風味的食品,稱為發酵乳製品。它們通常具有良好的風味、較高的營養價值、還具有一定的保健作用。並深受消費者的普遍歡迎。常用發酵乳製品有酸奶、乳酪、酸奶油、馬奶酒等。
發酵乳製品主要包括酸奶和乳酪兩大類,生產菌種主要是乳酸菌。乳酸菌的種類較多,常用的有乾酪乳桿菌(Lactobacillus casei)、保加利亞乳桿菌(L. bulgaricus)、嗜酸乳桿菌(L. acidophilus)、植物乳桿菌(L. plantarum)、乳酸乳桿菌(L. Lactis)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)等。
近年來,隨著對雙歧乳酸桿菌在營養保健方面作用的認識,人們便將其引入酸奶製造,使傳統的單株發酵,變為雙株或三株共生發酵。由於雙歧桿菌的引入,使酸奶在原有的助消化、促進腸胃功能作用基礎上,又具備了防癌、抗癌的保健作用。雙歧桿菌因其菌體尖端呈分枝狀(如Y型或V型)而得名。雙歧桿菌是無芽孢革蘭氏陽性細菌,專性厭氧、不抗酸、不運動、過氧化氫酶反應為陰性,最適生長溫度為37~41℃。初始生長最適pH6.5~7.0,能分解糖。雙歧桿菌能利用葡萄糖發酵產生醋酸和乳酸(2:3),不產生CO2。目前已知的雙歧桿菌共有24種,其中9種存在於人體腸道內,它們是兩歧雙歧桿菌(B. bifim)、長雙歧桿菌(B. longum)、短雙歧桿菌(B. brevvis)、嬰兒雙歧桿菌(B. angulatum)、鏈狀雙歧桿菌(B. adolescentis)、假鏈狀雙歧桿菌(B. pseudocatenulatum)和牙雙歧桿菌(B. dentmum)等。應用於發酵乳製品生產的僅為前面5種。
雙歧桿菌與人體,除了如在酸奶中起到和其它乳酸菌一樣的對乳營養成分的「預消化」作用,使鮮乳中的乳糖、蛋白質水解成為更易為人體吸收利用的小分子以外,主要產生雙歧桿菌素。其對腸道中的致病菌如沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、志賀氏菌等具有明顯的殺滅效果。乳中的雙歧桿菌還能分解積存於腸胃中的致癌物N-亞硝基胺,防止腸道癌變,並能通過誘導作用產生細胞干擾素和促細胞分裂劑,活化NK細胞,促進免疫球蛋白的產生、活化巨嗜細胞的功能,提高人體的免疫力,增強人體對癌症的抵抗和免疫能力。
目前,發酵乳製品的品種很多,如酸奶、飲料、乾酪、乳酪等。現僅簡要介紹一下雙歧桿菌酸奶的生產工藝。
雙歧桿菌酸奶的生產有兩種不同的工藝。一種是兩歧雙歧桿菌與嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌等共同發酵的生產工藝,稱共同發酵法。另一種是將兩歧雙歧桿菌與兼性厭氧的酵母菌同時在脫脂牛乳中混合培養,利用酵母在生長過程中的呼吸作用,以生物法耗氧,創造一個適合於雙歧桿菌生長繁殖、產酸代謝的厭氧環境,稱為共生發酵法。
1.3 氨基酸發酵
1.3.1 概述
氨基酸是組成蛋白質的基本成分,其中有8種氨基酸是人體不能合成但又必需的氨基酸,稱為必需氨基酸,人體只有通過食物來獲得。另外在食品工業中,氨基酸可作為調味料,如谷氨酸鈉、肌苷酸鈉、鳥苷酸鈉可作為鮮味劑,色氨酸和甘氨酸可作為甜味劑,在食品中添加某些氨基酸可提高其營養價值等等。因此氨基酸的生產具有重要的意義。表7~1列出部分氨基酸生產所用的菌株。
自從60年代以來,微生物直接用糖類發酵生產谷氨酸獲得成功並投入工業化生產。我國成為世界上最大的味精生產大國。味精以成為調味品的重要成員之一,氨基酸的研究和生產得到了迅速發展。隨著科學技術的進步,對傳統的工藝不斷地進行改革,但如何保持傳統工藝生產的特有風味,從而使新工藝生產出的產品更具魅力,是今後研究的課題。
1.5 黃原膠
1.5.1 概況
黃原膠(Xamthan Gum)別名漢生膠,又稱黃單胞多糖,是國際上70年代發展起來的新型發酵產品。它是由甘蘭黑腐病黃單胞細菌(Xanthomonas campestris)以碳水化合物為主要原料,經通風發酵、分離提純後得到的一種微生物高分子酸性胞外雜多糖。其作為新型優良的天然食品添加劑用途越來越廣泛。
國際上,黃原膠開發及應用最早的是美國。美國農業部北方地區Peoria實驗室於60年代初首先用微生物發酵法獲得黃原膠。1964年,美國Merck公司Keco分部在世界上首先實現了黃原膠的工業化生產。1979年世界黃原膠總產量為2000t,1990年達4000t以上。在美國,黃原膠年產值約為5億美元,僅次於抗生素和溶劑的年產值,在發酵產品中居第3位。
我國對黃原膠的研究起步較晚,進行開發研究的單位,如南開大學、中科院微生物研究所、山東食品發酵研究所等,均已通過中試鑒定。目前全國有煙台、金湖、五連等數家黃原膠生產廠,年產在200t左右,主要用作食品添加劑。我國生產黃原膠的澱粉用量一般在5%左右,發酵周期為72~96h,產膠能力30~40g/L,與國外比較,生產水平較低。隨著黃原膠生產和應用范圍的進一步發展,目前北京、四川、鄭州、蘇州、山東等地都有黃原膠生產新廠建成,預示著我國的黃原膠生產將呈現一個新的局面。
2 食品製造中的酵母及其應用
酵母菌與人們的生活有著十分密切的關系,幾千年來勞動人民利用酵母菌製作出許多營養豐富、味美的食品和飲料。目前,酵母菌在食品工業中佔有極其重要的地位。利用酵母菌生產的食品種類很多,下面僅介紹幾種主要產品。
2.1 麵包
麵包是產小麥國家的主食,幾乎世界各國都有生產。它是以麵粉為主要原料,以酵母菌、糖、油脂和雞蛋為輔料生產的發酵食品,其營養豐富,組織蓬鬆,易於消化吸收,食用方便,深受消費者喜愛。
酵母是生產麵包必不可少的生物松軟劑。麵包酵母是一種單細胞生物,屬真菌類,學名為啤酒酵母。麵包酵母有圓形、橢圓形等多種形態。以橢圓形的用於生產較好。酵母為兼性厭氧性微生物,在有氧及無氧條件下都可以進行發酵。
2.2 釀酒
我國是一個酒類生產大國,也是一個酒文化文明古國,在應用酵母菌釀酒的領域里,有著舉足輕重的地位。許多獨特的釀酒工藝在世界上獨領風騷,深受世界各國贊譽,同時也為我國經濟繁榮作出了重要貢獻。
釀酒具有悠久的歷史,產品種類繁多如:黃酒、白酒、啤酒、果酒等品種。而且形成了各種類型的名酒,如紹興黃酒、貴州茅台酒、青島啤酒等。酒的品種不同,釀酒所用的酵母以及釀造工藝也不同,而且同一類型的酒各地也有自己獨特的工藝。
2.2.1 啤酒
啤酒是以優質大麥芽為主要原料,大米、酒花等為輔料,經過制麥、糖化、啤酒酵母發酵等工序釀制而成的一種含有C02、低酒精濃度和多種營養成分的飲料酒。它是世界上產量最大的酒種之一。
3.1 生產用黴菌菌種
澱粉的糖化、蛋白質的水解均是通過黴菌產生的澱粉酶和蛋白質水解酶進行的。通常情況是先進行黴菌培養制曲。澱粉、蛋白質原料經過蒸煮糊化加入種曲,在一定溫度下培養,曲中由黴菌產生的各種酶起作用,將澱粉、蛋白質分解成糖、氨基酸等水解產物。
在生產中利用黴菌作為糖化菌種很多。根霉屬中常用的有日本根霉(Rhizopus japonicus AS3. 849)、米根霉(Rhizopus oryzae)、華根霉(Rhizopus chinensis〉等;麴黴屬中常用的有黑麴黴(Aspergillus niger)、宇佐美麴黴(Asp. usamii)、米麴黴(Asp. oryzae)和泡盛麴黴(Asp. awamori)等;毛霉屬中常用的有魯氏毛霉(Mucor rouxii),還有紅曲屬(Monascus)中的一些種也是較好的糖化劑,如紫紅麴黴(Monascus. Purpurens)、安氏紅麴黴(Monascus. anka)、銹色紅麴黴(Monascus. rubiginosusr)、變紅麴黴(Monascus. serorubescons AS3.976)等。
3.2 醬類
醬類包括大豆醬、蠶豆醬、面醬、豆瓣醬、豆豉及其加工製品,都是由一些糧食和油料作物為主要原料,利用以米麴黴為主的微生物經發酵釀制的。醬類發酵製品營養豐富,易於消化吸收,即可作小菜,又是調味品,具有特有的色、香、味,價格便宜,是一種受歡迎的大眾化調味品。
用於醬類生產的黴菌主要是米麴黴(Asp.oryzae),生產上常用的有滬釀3.042,黃麴黴Cr-1菌株(不產生毒素),黑麴黴(Asp. Nigerf-27)等。所用的麴黴具有較強的蛋白酶、澱粉酶及纖維素酶的活力,它們把原料中的蛋白質分解為氨基酸,澱粉變為糖類,在其他微生物的共同作用下生成醇、酸、酯等,形成醬類特有的風味。
3.3 醬油
醬油是人們常用的一種食品調味料,營養豐富,味道鮮美,在我國已有兩千多年的歷史。它是用蛋白質原料(如豆餅、豆柏等)和澱粉質原料(如麩皮、麵粉、小麥等),利用麴黴及其他微生物的共同發酵作用釀制而成的。
醬油生產中常用的黴菌有米麴黴、黃麴黴和黑麴黴等,應用於醬油生產的麴黴菌株應符合如下條件:不產黃麴黴毒素;蛋白酶、澱粉酶活力高,有谷氨醯胺酶活力;生長快速、培養條件粗放、抗雜菌能力強;不產生異味,制曲釀造的醬製品風味好。
1923年美國科學家研究成功了以廢糖蜜為原料的淺盤法檸檬酸發酵,並設廠生產。1951年美國Miles公司首先採用深層發酵大規模生產檸檬酸。我國1968年用薯干為原料採用深層發酵法生產檸檬酸成功,許多微生物都能產生蘋果酸,
食品製造中的主要微生物酶制劑及其應用
酶是一種生物催化劑,催化效率高、反應條件溫和和專一性強等特點,已經日益受到人們的重視,應用也越來越廣泛。生物界中已發現有多種生物酶,在生產中廣泛應用的僅有澱粉酶、蛋白酶、果膠酶、脂肪酶、纖維素酶、葡萄糖異構酶、葡萄糖氧化酶等十幾種。利用微生物生產生物酶制劑要比從植物瓜果、種子、動物組織中獲得更容易。因為動、植物來源有限,且受季節、氣候和地域的限制,而微生物不僅不受這些因素的影響,而且種類繁多、生長速度快、加工提純容易、加工成本相對比較低,充分顯示了微生物生產酶制劑的優越性。現在除少數幾種酶仍從動、植物中提取外,絕大部分是用微生物來生產的。
4.1 主要酶制劑、用途及產酶微生物
酶制劑可以由細菌、酵母菌、黴菌、放線菌等微生物生產。
.3.1 酶制劑在食品保鮮方面的應用
隨著人們對食品的要求不斷提高和科學技術的不斷進步,一種嶄新的食品保鮮技術—酶法保鮮技術正在崛起。酶法保鮮技術是利用生物酶的高效的催化作用,防止或消除外界因素對食品的不良影響,從而保持食品原有的優良品質和特性的技術。由於酶具有專一性強、催化效率高、作用條件溫和等特點,可廣泛地應用於各種食品的保鮮,有效地防止外界因素,特別是氧化和微生物對食品所造成的不良影響。
葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase)是一種氧化還原酶,它可催化葡萄糖和氧反應,生成葡萄糖酸和雙氧水。將葡萄糖氧化酶與食品一起置於密封容器中,在有葡萄糖存在的條件下,該酶可有效地降低或消除密封容器中的氧氣,從而有效地防止食品成分的氧化作用,起到食品保鮮作用。
酶制劑在澱粉類食品生產中的應用
澱粉類食品是指含大量澱粉或以澱粉為主要原料加工而成的食品,是世界上產量最大的一類食品。澱粉可以通過水解作用生成糊精、低聚糖、麥芽糊精和葡萄糖等產物。這些產物又可進一步轉化為其他產物。在這些產物的生產中,已廣泛應用各種酶。
在澱粉類食品的加工中,多種酶被廣泛地應用,其中主要的有a-澱粉酶、β-澱粉酶、糖化酶、支鏈澱粉酶、葡萄糖異構酶等。現在國內外葡萄糖的生產絕大多數是採用澱粉酶水解的方法。酶法生產葡萄糖是以澱粉為原料,先經a-澱粉酶液化成糊精,再利用糖化酶生成葡萄糖。果葡糖漿是有葡萄糖異構酶催化葡萄糖異構化生成果糖,而得到含有葡萄糖和果糖的混合糖漿。
F. 什麼是人工基質固化微生物膜
是指生長在潮濕、通氣的人工基質固體表面的一層由多種活微生物構成的粘滑、暗色菌膜,可以氧化分解污水中的有機物或有毒物質
希望對你有幫助
G. 水殺菌有什麼好的辦法
水體均含有微生物,包括細菌、真菌、藻類、病毒、原生動物等。含有微生物的原水若不經過殺菌處理直接進入反滲透膜元件,微生物會在反滲透濃縮作用下,富集在膜元件表面,形成微生物膜,嚴重影響膜元件的產水量和脫鹽率,造成壓力不穩定。而且膜元件出現微生物污染後,進行清洗的效果都不是很好,所以對含微生物的原水,尤其是地表水、海水、廢水,必須在預處理中採取殺菌措施。針對此類水源建議選用抗氧化反滲透膜元件,便於簡化預處理並且不存在膜元件被氧化的風險。常用的殺菌工藝包括物理殺菌和化學殺菌,下面一起來看下吧!
氯消毒是最早被採用的飲用水消毒方式,具有技術成熟穩定、殺菌能力強、持續時間久、成本低廉等眾多優點。目前,我國城鄉集中某供水水廠均採用氯消毒工藝對飲用水進行消毒。
H. 生物膜的微生物到底有哪些
生物膜的功能的話,主要是由膜蛋白的種類的多少和數量決定的。
(1)溫度溫度是影響微生物正常代謝的重要因素之一。任何一種微生物都有一個最佳生長溫度,在一定的溫度范Χ內,大多數微生物的新陳代謝活動都會隨著溫度的升高而增強,隨著溫度的下降而減弱。好氧微生物的適宜溫度范Χ是10~35℃,一般水溫低於10℃,對生物處理的凈化效果將產生不利影響。在溫度高的夏季,生物處理效果最好;而在冬季水溫低,生物膜的活性受到抑制,處理效果受到影響。水溫在接近細菌生長的最高生長溫度時,細菌的代謝速度達到最大值,此時,可使膠體基質作為呼吸基質而消耗,使污泥結構鬆散而解體,吸附能力降低,並使出水由於飄泥而渾濁、出水SS升高,結果出水BODs反而增加;溫度升高還會使飽和溶解氧降低,氧的傳遞速率降低,在供氧跟不上時造成溶解氧不足,污泥缺氧腐化而影響處理效果,超過最高溫度時,最終會導致細菌死亡。因此,對溫度高的工業廢水必要時應予以降溫措施。
(2)pH值微生物的生長、繁殖與pH值有著密切關系,對好氧微生物來說,pH值在6.5~8.5之間較為適宜。細菌經馴化後對pH值的適應范Χ可進一步提高。如印染廢水進入水解酸化池時,pH值控制在9.0~10.5范Χ內,經長期馴化後,處理效果保持良好。
一般來講,廢水中大多含有碳酸、碳酸鹽類、銨鹽及磷酸鹽類物質,使污水具有一定的緩沖pH值的能力。在一定范Χ內,對酸或鹼的加入能起到緩沖作用,不至於引起pH值大的變化。一般來說,城市污水大都具有一定的緩沖能力,生物反應都是在ø的參與下進行,ø反應需要合適的pH值,因此污水的pH值對細菌的代謝活性有很大的影響,此外,pH值還會改變細菌表面電荷,從而影響它對營養的吸收。微生物對pH值的波動十分敏感,即使在其生長pH值范Χ內的pH值的突然改變也會引起細菌活性的明顯下降,這是由於細菌對pH值改變的適應比對溫度改變的適應過程慢得多。因此應盡量避免污水pH值突然變化。
(3)水力負荷水力負荷的大小直接關繫到污水在反應器中與載體上生物膜的接觸時問。微生物對有機物的降解需要一定的接觸反應時間作保證。水力負荷愈小,污水與生物膜接觸時間愈長,處理效果愈好。 水力負荷的大小在控制生物膜厚度,改善傳質方面也有一定的作用。水力負荷的提高,其紊流剪切作用對膜厚的控制以及對傳質的改善有利,但水力負荷應控制在一定的限度以內,以免因水力沖刷作用過強,造成生物膜的流失。因此,不同的生物膜法工藝應有其適宜的水力負荷。
(4)溶解氧溶解氧是生物處理的一個重要控制因素。在生物膜法處理中,溶解氧應保持一定的水平,一般以4mg 02/L左右為宜。在這種情況下,活性污泥或生物膜的結構正常,沉降、絮凝性能也良好。而溶解氧的低值,一般應維持不低於2mg 02/L,而且這個低值亦只是發生在反應器的局部地區,如反應器的進口部分,有機物相對集中及較多的地方。另外,氧供應過多,反而會因代謝活動增強,營養供應不上而使污泥或生物膜自身產生氧化,促使污泥老化。
(5)載體表面結構與性質作為生物載體對處理效果的影響主要反映在載體的表面性質,包括載體的比表面積的大小、表面親水性及表面電荷、表面粗糙度、載體的密度、堆積密度、孑L隙率、強度等。因此載體的選擇不僅決定了可供生物膜生長的比表面積的大小和生物膜量的大小,而且還影響著反應器中的水動力學狀態。在正常生長環境下,微生物表面帶有負電荷,如果載體表面帶正電荷,這將使微生物在載體表面附著、固定過程更易進行。載體表面的粗糙度有利於細菌在其表面附著、固定,粗糙的表面增加了細菌與載體間的有效接觸面積,比表面積形成的孔洞、裂縫等對已附著的細菌起到屏蔽保護,使具免受水力剪切的沖刷作用。
(6)生物膜量及活性 生物膜的厚度反應了生物量的大小,也影響著溶解氧和基質的傳遞。當考慮生物膜厚度時,要區分膜的總厚度與活性厚度,生物膜中的擴散阻力(膜內傳質阻力)限制了過厚生物膜實際參與降解基質的生物膜量。只有在膜活性厚度范Χ(70~100nm)內,基質降解速度隨膜厚度的增加而增加。當生物膜為薄層膜時,膜內傳質阻力小,膜的活性好。當生物膜超出活性厚度時,基質降解速度與膜厚無關。由此推知,各種生物膜法適宜的生物膜厚度應控制在159nm以下。隨生物膜厚度增大,膜內傳質阻力增加,單λ生物膜量的膜活性下降,已不能提高生物膜對基質的降解能力,反而會因生物膜的持續增厚,膜內層由兼性層轉入厭氧狀態,導致膜的大量自動脫落(超過600nm即發生脫落),或填料上出現積泥,或出現填料堵塞現象,從而影響到生物池的出水水質。
I. 生物膜法的基本原理是什麼
生物膜法和活性污泥法一樣,都是利用微生物來去除廢水中有機物的方法,為生物膜提供附著生長固定表面的材料稱為填料,是影響生物膜法的發展和性能的重要因素.
生物膜法的基本原理
1.生物膜的形成及特點
生物膜法是通過附著在載體或介質表面上的細菌等微生物生長繁殖,形成膜狀活性生物污泥生物膜,利用生物膜降解污水中的有機物的生物處理方法.生物膜中的微生物以污水中的有機污染物為營養物質,在新陳代謝過程中將有機物降解,同時微生物自身也得到增殖.
隨著微生物的不斷繁殖增長,以及廢水中懸浮物和微生物的不斷沉積,使生物膜的厚度不斷增加,其結果是使生物膜的結構發生變化.
在生物處理過程中,生物膜總是在不斷地生長、更新和脫落的,造成生物膜不斷脫落的原因有:水力沖刷、由於膜增厚造成重的增大、原生動物的松動、厭氧層和介質的粘結力較弱等.
生物膜法適用於中小規模污水生物處理,污水處理系統可以獨立建立,也可以與其他污水處理工藝組合應用.污水進行生物膜法處理前,宜經沉澱處理,當進水水質或水量波動大時,應設置調節池.
生物膜的結構及其凈化廢水的機理
生物膜是蓬鬆的絮狀結構,微孔多,表面積大,具有很強的吸附能力.生物膜微生物以吸附和沉積於膜上的有機物為營養物質,將一部分物質轉化為細胞物質,進行繁殖生長,成為生物膜中新的活性物質,另一部分物質轉化為排泄物,在轉化過程中放出能量,供應微生物生長的需要.增殖的生物膜脫落後進入廢水,在二次沉澱池中被截留下來,成為污泥.如果有機物負荷比較高,生物膜對吸附的有機物來不及氧化分解時,能形成不穩定的污泥,這類污泥需要進行再處理.
由於生物膜法中的微生物以附著的狀態存在,所以泥齡長,使生物膜中既有世代時間短、比增長速率大的微生物,雙有世代時間長、比增長速率小的微生物,這使生物膜法中參與代謝的微生物種類多於活性污泥法. 生物膜法的主要特徵
與活性污泥法相比,生物膜法具有以下特徵:
⑴生物相特徵:
①參與凈化反應微生物多樣化
②生物的食物鏈長
③能夠存活世代時間較長的微生物
④分段運行與優占種屬
⑵工藝特徵
①抗沖擊負荷能力強
②污泥沉降性能良好,宜於固液分離
③能夠處理低濃度的廢水
④運行簡單、節能,易於維護管理,動力費用低
⑤產生的污泥量少
⑥在低水溫條件下,也能保持一定的凈化功能
⑦具有較好的硝化與脫氮功能