⑴ 影響生物膜法功能的主要因素有哪些
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。任何大慎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,粗糙好消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。隨生物膜厚度增大友仿知,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。
⑵ 我想問問如何判斷生物膜掛膜成功
1.調試成功通過直接觀察生物膜形成狀態可以判斷。
2.微生物觀察是一個輔佐的參考。
3.顯微鏡觀察,生物膜應該以放線狀的菌絲體及活性泥團為底膜。並夾有多量原生動物及後生動物,提示生物膜已進入正常微生物環境的代謝狀態。
4.培養初期的生物膜會夾有多量細小的非活性污泥類原生動物,罕見後生動物。非活性污泥類原生動物以滴蟲、側跳蟲、小輪甲蟲為主。
5.正常階段生物,以匍匐類原生動物及附著類原生動物為主,並可見多量後生動物。
⑶ 人工脂雙層膜與生物膜的區別
人工膜無活性,只具有半透性,而生物膜還有選擇透過性,
人工膜物質運動方向由物質密度決定,而生物膜則要判斷是何種運輸方式(水和親脂小分子不由膜決定;離子和其他小分子有載體蛋白決定)
人工膜由合成材料或生物材料構成,生物膜 由磷脂和蛋白質
人工膜狀態是死或活,生物膜只能是活
功能上人工膜有滲透作用,生物膜有滲透作用和其他更多的生命活動
我的可能也不全面,僅供參考
⑷ 生物膜的兩大特性
生物膜具有兩個明顯的特性,即膜的流動性和膜的不對稱性。
1、膜的流動性
生物膜的流動性是膜脂與膜蛋白處於不斷的運動狀態,它是保證正常膜功能的重要條件。在生理狀態下,生物膜既不是晶態,也不是液態,而是液晶態,即介於晶態與液態之間的過渡狀態。
在這種狀態下,其既具有液態分子的流動性,又具有固態分子的有序排列。當溫度下降至某一點時,液晶態轉變為晶態;若溫度上升,則晶態又可溶解為液晶態。這種狀態的相互轉化稱為相變,引起相變的溫度稱相變溫度。
2、膜的不對稱性
以脂雙層分子的疏水端為界,生物膜可分為近胞質面和非胞質面內外兩層,生物膜內外二層的結構和功能有很大差異,這種差異稱為生物膜的不對稱性。
(4)怎麼判斷生物膜的活性擴展閱讀:
生物中除某些病毒外,都具有生物膜。真核細胞除質膜(又稱細胞膜)外,還有分隔各種細胞器的膜系統,包括核膜、線粒體膜、內質網膜、溶酶體膜、高爾基體膜、葉綠體膜、液泡、過氧化酶體膜等,其中內膜系統包括核膜、內質網膜、溶酶體膜、高爾基體膜、液泡(包括內體和分泌泡),但不包括線粒體膜和葉綠體膜。
生物膜形態上都呈雙分子層的片層結構,厚度約5~10納米。其組成成分主要是脂質和蛋白質,另有少量糖類通過共價鍵結合在脂質或蛋白質上。不同的生物膜有不同的功能。
其分子形態包括一個親水性的極性頭部和疏水性的脂肪醯鏈尾部。這種兩親性特性維持了膜結構的穩定性。親水性頭部朝向水相,疏水性尾部避水彼此聚集,這種作用稱為疏水相互作用。
⑸ 生物膜具有哪些特徵各具有什麼生物意義
生物膜具有結構特徵-流動性;功能特徵-選擇透過性
生物意義:
生物膜系統:首先,細胞膜不僅是細胞具有一個相對穩定的內環境,同時在季報與外部環境進行物質運輸、能量轉換和信息傳遞的過程中起著決定性作用。第二,許多重要的化學反應都在生物膜上進行,這些化學反應需要酶的參與,廣闊的膜面積為多種酶提供了大量的附著位點。第三,細胞內的生物膜把各種細胞器分隔開,如同一個個小的區室,這樣就是的細胞內能夠同時進行多種化學反應,而不會互相干擾,保證了細胞生命活動高效,有序的進行。
這是高中生物必修1的49頁中最後一段~~~~
⑹ 生物膜具有哪些特徵
不對稱性,流動性,選擇透性是生物膜的主要特徵.
不對稱性主要是指膜脂和膜蛋白的不對稱,包括種類和數量的差異,這可以保證膜功能的不對稱和方向性,保證生命活動的高度有序.
流動性包括膜脂和膜蛋白的流動性,細胞的物質運輸,細胞識別,細胞免疫,細胞分化和信號轉導等功能都和膜的流動性有關,其中細胞膜中含有的酶,它們的活性也和膜的流動性相關.在物質運輸中,如受體介導的胞吞作用,在形成有被小窩和有被小泡中,沒有膜的流動性是不能完成的.還有很多例子就不一一列出來了.
選擇性透性可以保證細胞內環境的穩定.