醫(yī)療機(jī)構(gòu)一體化醫(yī)療污水處理裝置
影響懸浮微生物活性的因素主要有如下幾種：
(1)當(dāng)懸浮微生物的生物活性較高時(shí)，其分泌胞外多聚物的能力較強(qiáng)。這種粘性的胞外多聚物在細(xì)菌與載體之間起到了生物粘合劑的作用，使得細(xì)菌易于在載體表面附著、固定;
(2)微生物所處的能量水平直接與它們的增長(zhǎng)率相關(guān)。當(dāng)盧增加時(shí)，懸浮微生物的動(dòng)能隨之增加。這些能量有助于克服在固定化過程中微生物載體表面間的能壘，使得細(xì)菌初始積累速率與懸浮細(xì)菌活性成正比;
(3)微生物的表面結(jié)構(gòu)隨著其活性的不同而相應(yīng)變化。Herben等人研究發(fā)現(xiàn)，懸浮細(xì)菌活性對(duì)細(xì)菌在載體表面的附著固定過程有影響，而且，細(xì)菌表面的化學(xué)組成、官能團(tuán)的量也隨細(xì)菌活性的變化有顯著變化。細(xì)胞膜等隨懸浮細(xì)菌活性的變化而有顯著變化。細(xì)菌表面的這些變化將直接影響微生物在載體表面的附著、固定。因此，通常認(rèn)為，由懸浮微生物活性變化而引起的細(xì)菌表面生理狀態(tài)或分子組成的變化是有利于細(xì)菌在載體表面附著、固定的;
(4)微生物與載體接觸時(shí)間。微生物在載體表面附著、固定是—動(dòng)態(tài)過程。微生物與載體表面接觸后，需要一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境條件，因此必須保證微生物在載體表面停留一定時(shí)間，完成微生物在載體表面的增長(zhǎng)過程;
(5)水力停留時(shí)間(HRT)。HRT對(duì)能否形成完整的生物膜起著重要的作用。在其他條件確定的情況下，HRT短則有機(jī)容積負(fù)荷大，當(dāng)稀釋率大于大生長(zhǎng)率時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)載體上能生成完整的生物膜。在COD負(fù)荷為2.5kg/(m3·d)，HRT為4h時(shí)，載體上幾乎沒有完整的生物膜，而水力停留時(shí)間為1h時(shí)，在相同的操作時(shí)間內(nèi)幾乎所有的載體上都長(zhǎng)有完整的生物膜，且較高的表面COD負(fù)荷更易生成較厚的生物膜，即COD負(fù)荷越高，生物膜越厚。周平等人也通過試驗(yàn)證明了較短的水力停留時(shí)間有利于載體掛膜;
(6)液相pH值。除了等電點(diǎn)外，細(xì)菌表面在不同環(huán)境下帶有不同的電荷;液相環(huán)境中，pH值的變化將直接影響微生物的表面電荷特性。當(dāng)液相pH值大于細(xì)菌等電點(diǎn)時(shí)，細(xì)菌表面由于氨基酸的電離作用而顯負(fù)電性;當(dāng)液相pH值小于細(xì)菌等電點(diǎn)時(shí)，細(xì)菌表面顯正電性。細(xì)菌表面電性將直接影響細(xì)菌在載體表面附著、固定;
醫(yī)療機(jī)構(gòu)一體化醫(yī)療污水處理裝置(7)水力剪切力。在生物膜形成初期，水力條件是一個(gè)非常重要的因素，它直接影響生物膜是否能培養(yǎng)成功。在實(shí)際水處理中，水力剪切力的強(qiáng)弱決定了生物膜反應(yīng)器啟動(dòng)周期。單從生物膜形成角度分析，弱的水力剪切力有利于細(xì)菌在載體表面的附著和固定，但在實(shí)際運(yùn)行中，反應(yīng)器的運(yùn)行需要一定強(qiáng)度的水力剪切力以維持反應(yīng)器中的*混合狀態(tài)。所以在實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)行中如何確定生物膜反應(yīng)器的水力學(xué)條件是非常重要的。
生物接觸氧化法的特點(diǎn)
生物接觸氧化法是生物膜法的一種形式。它是在生物濾池法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，從生物膜固定和污水流動(dòng)來說，相似于生物濾池法。從污水充滿曝氣池和采用人工曝氣看，它又相似于活性污泥法。所以，生物接觸氧化法兼有生物濾池法和活性污泥法的特點(diǎn)。
實(shí)踐表明，生物接觸氧化法具有BOD負(fù)荷高，處理時(shí)間短，占地面積小，不需污泥回流，不產(chǎn)生污泥膨脹，運(yùn)轉(zhuǎn)比較靈活，維護(hù)管理方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此，是一種有發(fā)展前途的處理方法。
生物膜對(duì)廢水的凈化作用
在生物接觸氧化法中，微生物主要以生物膜的狀態(tài)固著在填料上，同時(shí)又有部分絮體或碎裂生物膜懸浮于處理水中。生物接觸氧化池中的生物膜重量，比曝氣池內(nèi)懸浮活性污泥的重量大得多，一般生物膜重量為6000-14000mg/L，而氧化池中呈懸浮狀的微生物（活性污泥）濃度一般為200-1000 mg/L。由此，可粗略地用生物膜重量表示生物接觸氧化法中的微生物重量，用生物膜濃度表示微生物濃度。
附著在填料表面的生物膜對(duì)廢水的凈化作用：
初，稀疏的細(xì)菌附著于填料表面，隨著細(xì)菌的繁殖逐漸形成很薄的生物膜。在溶解氧和食料（有機(jī)物）都充足的條件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐漸加厚。生物膜的厚度通常為1.5-2.0mm，其中外表面到1.5 mm深處為好氣菌，1.5 mm深處到內(nèi)表面與填料壁相接的部分為弱厭氣菌。
廢水中的溶解氧和有機(jī)物擴(kuò)散到生物膜內(nèi)為好氣菌利用。但是，當(dāng)生物膜長(zhǎng)到一定厚度時(shí)，溶解氧無法向生物膜內(nèi)擴(kuò)散，好氣菌死亡、溶化，而內(nèi)層的厭氣菌得以繁殖發(fā)展。經(jīng)過一段時(shí)間后，厭氣菌在數(shù)量上亦開始下降，加上代謝氣體的逸出，使內(nèi)層生物膜出現(xiàn)許多空隙，附著力減弱，終于大塊脫落。在生物膜脫落的填料表面上，新的生物膜又重新生長(zhǎng)發(fā)展。實(shí)際上，新陳代謝過程在生物接觸氧化池中生物膜發(fā)展的每一個(gè)階段都是同時(shí)存在著的，這樣就使其去除有機(jī)物的能力保持在一個(gè)水平上。
流態(tài)
生物接觸氧化法的固定生物膜與一般的生物膜不同。在氧化池中采用曝氣方式，不僅提供較充分的溶解氧，而且由于曝氣攪動(dòng)加速了生物膜的更新，從而更加提高膜的活力與氧化能力。另外，曝氣會(huì)形成水的紊流，使固著在填料上的生物膜可以連續(xù)地、均勻地與污水相接觸，避免生物濾池中存在的接觸不良的缺陷。
地埋式MBR一體化污水處理設(shè)施生物膜形成的影響因素
生物膜的形成與載體表面性質(zhì)(載體表面親水性、表面電荷、表面化學(xué)組成和表面粗糙度)、微生物的性質(zhì)(微生物的種類、培養(yǎng)條件、活性和濃度)及環(huán)境因素(PH值、離子強(qiáng)度、水力剪切力、溫度、營(yíng)養(yǎng)條件及微生物與載體的接觸時(shí)間)等因素有關(guān)。
載體表面性質(zhì)
載體表面電荷性、粗糙度、粒徑和載體濃度等直接影響著生物膜在其表面的附著、形成。在正常生長(zhǎng)環(huán)境下，微生物表面帶有負(fù)電荷。如果能通過一定的改良技術(shù)，如化學(xué)氧化、低溫等離子體處理等可使載體表面帶有正電荷，從而可使微生物在載體表面的附著、形成過程更易進(jìn)行。載體表面的粗糙度有利于細(xì)菌在其表面附著、固定。
一方面，與光滑表面相比，粗糙的載體表面增加了細(xì)菌與載體間的有效接觸面積;另一方面載體表面的粗糙部分，如孔洞、裂縫等對(duì)已附著的細(xì)菌起著屏蔽保護(hù)作用，使它們免受水力剪切力的沖刷。
研究認(rèn)為，相對(duì)于大粒徑載體而言，小粒徑載體之間的相互摩擦小，比表面積大，因而更容易生成生物膜。另外，載體濃度對(duì)反應(yīng)器內(nèi)生物膜的掛膜也很重要。Wagner在用氣提式反應(yīng)器處理難降解物廢水時(shí)發(fā)現(xiàn)，在載體質(zhì)量濃度很低情況下，即使生物膜厚達(dá)295μm，還是不能達(dá)到穩(wěn)定的去除率。但是，在載體濃度為20-30g/L時(shí)，即使只有20%的載體上有75μn厚的生物膜，反應(yīng)器依然能達(dá)到穩(wěn)定的(98%)去除率，COD負(fù)荷高可達(dá)58kg/(m3·d)。
懸浮微生物濃度
在給定的系統(tǒng)中，懸浮微生物濃度反映了微生物與載體間的接觸頻度。一般來講，隨著懸浮微生物濃度的增加，微生物與載體間可能接觸的幾率也增加。許多研究結(jié)果表明，在微生物附著過程中存在著一個(gè)臨界的懸浮微生物濃度;隨著微生物濃度的增加，微生物借助濃度梯度的運(yùn)送得到加強(qiáng)。
