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生物膜法处理地表水研究与应用进展

生物膜法处理地表水研究与应用进展
生物膜法处理地表水研究与应用进展

刍议环境保护中全膜法水处理工艺技术探讨

刍议环境保护中全膜法水处理工艺技术探讨 发表时间:2019-01-17T11:44:52.890Z 来源:《防护工程》2018年第30期作者:董丽娜王晓岩刘娜 [导读] 进一步提高相关工作人员对全膜法水处理工艺技术应用的认识。 陕西省环境监测中心站陕西省西安市 710054 摘要:全膜法水处理工艺技术是一种新型水环境处理保护的应用措施,它没有繁琐的操作步骤,却能保证水质的纯净和稳定,在各项工业水系统应用中都有较高的使用效率,下面本文对传统水处理工艺和全膜法水处理工艺分别进行分析,对比全膜法水处理技术的优点,同时对全膜法水处理技术在水环境处理中的应用进行探讨,进一步提高相关工作人员对全膜法水处理工艺技术应用的认识。 关键词:全膜法水处理;工艺技术;环境保护 引言 可大幅降低耗水量的有效手段有:回收利用工业污水、市政污水,废水零排放,循环水处理等方式。“全膜法”水处理工艺不仅水处理效率高,而且效果显著,同时,具有经济性的新技术,可有效地解决不断严重的脱盐工艺中酸碱的使用及排污问题。 1 分析全膜法水处理工艺技术 通过超滤或微滤预处理原水,然后进行反渗透处理,最后通过电渗析除盐(简称EDI)形成高纯水,即“全膜法”(IMS)水处理技术的流程。 1.1 膜法预处理 采取膜法预处理,可将水中的微粒、胶体、细菌及高分子有机物等有效地去除,其过滤精度一般是0.005μm—0.01μm之间,大幅提高了下游脱盐系统的进水水质。超滤过程具有较好的耐氧化性、耐温性、以及耐酸碱性,且无相转化。超滤膜的材料和工艺设计,根据不同的水质条件和分离功能,选择了相应的孔径以及截留分子量。 1.2 反渗透 反渗透又叫RO,主要由两部分组成,一是高压泵,二是反渗透膜。在高压的情况下,水中的微生物、有机物、矿物质、以及其它物质等都会被阻截在膜外,且会受到高压水流的冲击,而渗透到另一面的水则是纯净的、安全的,卫生的。利用反渗透的分离特性能够将水中的细菌、有机物、溶解盐、及胶体等杂质有效的去除,实现低能耗、零污染,从而使反渗透出水水质达到EDI设备的进水要求。 1.3 EDI技术 EDI技术是一种高新技术,它有机相结合了电渗析技术与离子交换技术,因此,又被称为“填充床电渗析”或“电混床”。它的应用不需要酸碱参与,摒弃酸碱对树脂的再生作用,而持续提取高纯水的一种先进技术。由于二级除盐加上反渗透的系统或者是混床加反渗透系统的废液排放较繁琐以及再生操作的问题,EDI成功克服了其缺点,彻底解决了其酸碱排放的问题。 EDI技术的应用机制是在模堆里添加能够改善膜发生极化的树脂,利用电极促使模堆发生电位差,借助通过离子交换膜吸附作用,吸附并去除源水中的离子。操作中,将直流电连接模堆两侧电极,通电后模堆发生电位差,促使水中的阳离子物质移向发生阴极作用的阳离子交换膜,促使水中的阴离子物质移向产生阳极作用的阴离子交换膜,不同极吸附的阴阳物质聚集,同时利用树脂防止极化作用,升高电阻率将其再次分解进行电离再生作用,形成H+与OH-,从而反复进行水质盐离子聚集和电解,最终电渗析生产高纯水。EDI技术在运行过程中,水电导率可达到0.057us/cm—0.062us/cm,这基本上相同于纯水电导率的理想探讨值0.055us/cm,另外,EDI技术不需要酸碱的使用,通过树脂电离再生,不断脱盐,进而生成高纯水,充分体现了全膜法的显著优势。 2 在环境保护中,全膜法水处理工艺技术的应用 全膜法水处理工艺已越来越多的推广施予在工业水污染处理中,现在,电子产品生产企业、半导体生产厂商等许多企业,在水处理中都已使用了全膜法技术,根据相关研究证明,在小于25℃以下的水中,电阻率都比较稳定在18MΩ以上。另外,在全膜法水处理技术的流程中,通过仔细观察超滤系统,NAHSO灭菌剂的使用,可有效杀灭细菌,避免超滤使用中发生断丝或膜被污染的现象,另外,为了提高膜的使用效率,避免膜被氧化,需加装ORP表以此优化设置。 在进行反渗透过程中,为了高效阻滞各分子杂质,需选择特殊材质的反渗透膜,其不仅要具备较高的细腻度较、较强融水性,还需有效阻截水质中杂质,以防止膜被污染,另外,还需有利于水分子的透过,并可高效处理矿物质及微生物等杂质,为避免单纯高压泵的直接冲击力,可通过高压泵变频进行加压。在全膜水处理工艺中,其最关键的一个流程即是反渗透,它对EDI膜起着有效的保护作用,所以,在该过程中,为了阻滞镁及钙等不溶于水的物质形成污垢,需添加适当的阻垢剂,以促进反渗透作用。另外,企业为了提高水质的纯度,实现环境保护,在全膜法反渗透中还利用了双极反渗透。双极反渗透使用的是抗污染性能强、脱盐效果好的低压复合膜,其利用率超过了97%,而且该膜具有较长的生命周期,一般使用寿命在五年以上。 在EDI技术的应用中,利用电极作用,结合离子交换技术,对树脂进行再生作用,反复对水质进行电解脱盐,因此,使水的纯度大幅提高,在加上抛光床技术的使用,有效的排除了水质中含有的浓度较低的离子,充分发挥了EDI技术的作用,从而大幅提高了水的质量以及纯净度,确保了水质的安全性。抛光床的使用是不可再生的,每年可定期更换一次,它的作用就是加强微粒的释放,从而弥补树脂再生达不到的要求,更进一步提纯水质。而在锅炉补给水的工艺中,传统的过滤净化是先进行混凝澄清,再通过砂滤过滤较大悬浮物,之后利用交换技术去除水中的盐,该过程不仅操作复杂,而且会产生大量的酸碱污水。 近年的化学水处理通过有效结合应用超滤技术、反渗透技术与EDI技术,能够大幅提高水处理水质。同时为了进一步提高水质处理的精度,降低水环境污染,仍需不断研究和优化全膜法水处理工艺技术,以及其操作流程,以不断提高其水处理技术水平。 3 结语 全膜法水处理工艺技术是集超滤、反渗透技术及EDI技术为一体的综合运用,该技术操作简单、方便,其通过过滤、脱盐及持续净化等过程,净化了水质,提高了水的质量、纯度、以及安全性,另外,在水处理过程中不会排出酸碱废液,可实现所有有害物质的回收利用,有效的保护了环境,因此,该技术被广泛地应用于水处理中。

污水的生物处理方法生物膜法

污水的生物处理方法生 物膜法 集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

污水的生物处理方法——生物膜法 教学要求: 1)掌握生物膜法的微生物学特征和工艺特征 2)掌握高负荷生物滤池、曝气生物滤池、塔式生物滤池以及生物转盘三 相传质和工艺运行特点。 3)掌握生物接触氧化特点及其工艺设计 第一节概述 生物膜——是使细菌、放线菌、蓝绿细菌一类的微生物和原生动 物、后生动物、藻类、真菌一类的真核微生物附着在滤料或某些载体上 生长繁殖,并在其上形成膜状生物污泥。 生物膜法:污水经过从前往后具有细菌→原生动物→后生动物、从 表至里具好氧→兼氧→厌氧的生物处理系统而得到净化的生物处理技 术。 一、生物构造及其对有机物的降解 1 生物膜的构造特征 生物膜(好氧层+兼氧层+厌氧层) Array+附着水层(高亲水性)。 2 降解有机物的机理 1)微生物:沿水流方向为细菌—— 原生动物——后生动物的食物链 或生态系统。具体生物以菌胶团 为主、辅以球衣菌、藻类等,含

有大量固着型纤毛虫(钟虫、等枝虫、独缩虫等)和游泳型纤毛虫(楯纤虫、豆形虫、斜管虫等),它们起到了污染物净化和清除池内生物(防堵塞)作用。 2) 污染物:重→轻(相当多污带→α中污带→β中污带→寡污带). 3) 供氧:借助流动水层厚薄变化以及气水逆向流动,向生物膜表面供 氧。 4) 传质与降解:有机物降解主要是在好氧层进行,部分难降解有机物经 兼氧层和厌氧层分解,分解后产生的H 2S ,NH 3等以及代谢产物由内向外传递而进入空气中,好氧层形成的NO 3--N 、NO 2--N 等经厌氧层发生反硝化,产生的N2也向外而散入大气中。 5) 生物膜更新:经水力冲刷,使膜表面不断更新(DO 及污染物),维持 生物活性(老化膜固着不紧)。 二、生物膜的主要特征 1 微生物相方面的特征 1) 参与净化反应微生物多样化; 2) 食物链长,污泥产率低; 3) 能够存活世代较长的微生物; 4) 可分段运行,形成优势微生物种群,提高降解能力。 2 工艺方面的特征 1) 对水质水量变动有较强适应性; 2) 污泥沉降性能好,宜于固液分离; 3) 能处理低浓度污水;

生物膜的研究进展

第7卷第5期1998年10月 环境科学进展 ADVANCESINENVIRONMENTALSCIENCE Vol.7,No.5 Oct.,1999生物膜的研究进展Ξ 王文军1、2 王文华1 黄亚冰1 张学林2 (1中国科学院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室,北京100085) (2中国科学院长春地理研究所,长春130021) 摘 要 本文综述了近年来生物膜研究成果,包括生物膜的发育形成、形态结构、组成、物理-化学特征、抗性等;生物膜在污水处理方面的作用和微生物组织腐蚀性的负效应。 关键词:生物膜 特征 作用 生物膜在天然水环境中和工程处理过程中起着重要的作用[1-3]。在天然水环境中,绝大部分矿物颗粒表面覆盖着有机外壳[4],这些有机外壳由腐殖酸物质和生物膜组成,它们将强烈地改变矿物颗粒的吸附行为,这种表面吸附作用在河水污染物的迁移过程中起着决定性作用。在工业应用中,生物膜的作用表现在废水处理,以及酸性矿物排泄物的生物修复等方面,例如在水和废水处理系统中,生物膜反应器比悬浮生长反应器具有更大的优势,能提高生物量在反应器中的滞留程度,促进对污染物降解效率。生物膜的破坏性作用表现在清洁水系统中,以及微生物诱导的腐蚀等方面[5,6]。随着对生物膜在自然环境(如水、土、生物环境)中和工业应用方面的重要性的不断认识,在过去的二十多年,人们对生物膜的兴趣极大地增加[7]。美国、德国、日本、英国、法国等国家对生物膜进行了大量的研究[1-31],取得了一些初步的研究成果。 一、生物膜的形成及影响因素 生物膜形成于自然环境和人工环境中。在自然环境条件下,生物膜存在于几乎所有暴露于水中的固体表面上,代表了一类微生物群体,其中有各种寄居者如固着细菌、原生动物、真菌和藻类[4-9]。这些微生物细胞及非生物物质镶嵌在微生物分泌的有机聚合物基质(Matrix)中,聚合物基质由细菌胞外聚合物质和腐殖质等其它有机物质组成。即生物膜代表了一种稳定的由微生物细胞组成的复杂混合物的微生态系统,细胞镶嵌在胞外聚合物的基质中,并且附着到固体表面。生物膜发育形成的条件和时间序列大致为[9]: (1)存在着清洁的可用于聚居的固体表面;(2)一种有机分子膜快速形成;(3)聚结的细胞 Ξ1国家自然科学基金资助项目:29777027 2中国科学院武汉水生所淡水生态与生物技术国家重点实验室开放基金资助

膜法水处理行业分析报告

目录 一、膜技术及市场分析 (2) 1.1 中国膜产业和市场 (2) 1.1.1 RO膜市场 (4) 1.1.2 UF/MF膜市场 (5) 1.1.3 MBR市场状况 (6) 1.2 中国膜产业企业情况 (7) 二、膜法水处理行业分析 (9) 2.1 水处理行业概况 (9) 2.2 膜法水处理技术概述 (15) 2.3 膜法水处理产业链 (18) 2.4 主要水务公司运营情况 (21) 三、膜法水处理主要公司 (24) 3.1 碧水源 (24) 3.2 津膜科技 (25) 3.3 万邦达 (26) 3.4 南方汇通 (26)

一、膜技术及市场分析 膜技术是膜分离技术的简称,是仿生物学膜,通过人工材料(膜材料)实现不同介质分离的技术,分离的过程多由压力、浓度差、电势差等因素驱动。按照分离精度的不同,膜又可以分为微滤(MF)膜、超滤(UF)膜、纳滤(NF)膜和反渗透(RO)膜等等。 膜技术广泛用于环境、能源、电子、医药等各个方面,近二十年来,由于膜技术可以去除常规处理工艺难以去除的水污染物,在水处理领域的应用越发受到各国重视,不同种类的膜技术分别应用于不同的细分领域,主要下游包括市政污水处理及再生、自来水处理、工业水回用、海水淡化、家用净水器等。 膜技术图谱 1.1 中国膜产业和市场 1999年,全球膜及膜组件市场销售额为44亿美元,21世纪初全球膜市场开始强劲增长,2012年全球膜制品的销售额超过120亿美元,CAGR在7-8%。 最近十几年是中国膜产业的高速增长期,我国膜产业总产值从1993年2亿元人民币上升到2012年近400亿元(膜行业总产值是指膜制品、膜组件、膜附属设备及相关工程的总值,其中膜制品与膜组件是整个行业的核心),复合增长

生物膜法在污水处理中的研究进展

泉州师范学院 学年论文 论文题目:生物膜法在污水处理中的研究进展指导老师:黄初龙 学院:资源与环境科学学院 专业班级:09级环境工程与管理 学号:090905001 姓名:刘姣

生物膜法在污水处理中的研究进展 摘要:生物膜法在污水处理工艺中是与活性污泥法并行的一种好氧型生物污水处理方法,广泛的应用于工业废水和城市污水处理的二级处理中,也是污水处理的关键环节。与活性污泥法相比,生物膜法具有一些特有优势,比如无需污泥回流,运行管理容易,无污泥膨胀问题,易于微生物生存,运行稳定等。文中简单介绍了生物膜法对磷、氮及一些重金属去除的研究进展。 关键词:生物膜法;污水处理;活性污泥法 Abstract:Biofilm and activated sludge is a parallel-ty pe aerobic biological treatment methods,in the sewage treatment process.They widely used in the secondary treatment of industrial wastewater and urban sewage treatment,and these methods are the key link in sewage treatment.Compared with the activated sludge process,biofilm has some unique advantages.For example,no sludge return,easy operation and management,no sludge expansion,ease of microbial survival,run stable,etc.The paper describes simply biofilm research on the removal of phosphorus,nitrogen and some heavy metals. Key words:B iofilm treatment;sewage treatment;activated sludge 引言 近年来,伴随着经济的快速发展,我国在追求GDP增长的同时也带来一系列的环境问题,其中淡水资源紧缺迫使城镇生活污水处理技术显得尤其重要。然而随着人们生活水平的提高,城镇生活污水中的氮、磷含量增加,有机成分复杂,传统的生物污水处理技术已无法紧随步伐,处理效果不佳,为此,在新型填料的不断开发和完善基础上,生物膜法处理工艺借其处理效率高、剩余污泥产泥量少、运行管理方便等特点得到快速发,在污水处理中有广阔的应用前景。生物膜可认为是由一种或是多种微生物群体组成的,并附着在一种载体表面上进行生长发育[1—2]。 1 生物膜法概述 1.1生物膜法的净水机理 生物膜法和活性污泥法一样都是利用微生物来去除废水中各种有机物的处

生物膜法在市政水处理中的应用

生物膜法在市政水处理中的应用 摘要:前我国不少城市饮用水水源为微污染水源,原水受到生活性有机污染,水中总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮、生化需氧量、高锰酸钾指数等均有不同程度的超标。为满足日益提高的出水水质标准,在常规处理工艺上增加生物预处理工艺是无疑是提高水质的最佳选择。 关键词:生物膜法有机污染生物转盘生物反应器 生物膜法水处理技术在市政水处理中的运用领域主要有:市政给水中的微污染水体水处理,其主要目的是去除水体中的氨氮、亚硝酸盐氮以及CODMn等指标;市政污水处理中采用生物膜法去除水体中COD、BOD、氨氮等污染物,降低出水中N、P等导致水体富营养化元素;以及对污水厂二级出水的深度处理,以达到回用水水质标准,提高水的重复利用率,节约有限的水资源。 生物膜法技术在市政给水处理中的运用 目前我国不少城市饮用水水源为微污染水源,原水受到生活性有机污染,水中总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮、生化需氧量、高锰酸钾指数等均有不同程度的超标。对各常规给水处理工艺流程的常规项目测定分析表明,浊度的去除主要是靠常规处理工艺,而对氨氮、亚硝酸盐氮和生化需氧量的去除必须靠生物作用才能获得满意效果。为满足日益提高的出水水质标准,在常规处理工艺上增加生物预处理工艺是无疑是提高水质的最佳选择。 八十年代以来,由于生物预处理工艺因其在处理有机污染物、氨氮、色、嗅、味等方面的特点及其经济上的优势,越来越受到重视并得到较快的发展。这一领域的研究和应用,总体上都处于以去除氨氮、BOD5、CODCr等有机物综合指标为代表的污染质的阶段。 用于市政给水处理中生物预处理工艺主要有:生物过滤反应器、生物滤塔、生物接触氧化反应器、生物转盘反应器、生物流化床以及土地处理系统等。其中以生物过滤反应器中的生物陶粒滤池与生物接触氧化反应器最为常用。前者有一定的机械过滤能力适合处理较低浓度或低温原水,后者则因为填料空隙率大,不易堵塞,适合处理较高浓度的微污染原水。 国内采用生物接触氧化池对滦河以及黄河水处理后表明该法对多项主要水质指标均有良好去除效果,高锰酸钾指数去除率为10-25%,氨氮去除率为40-70%,藻类去除率为15-30%。 在臭氧—生物活性炭吸附工艺这一生物膜法处理工艺中,颗粒活性炭是微生物生长的载体。活性炭表面及微孔形成的微生物膜通过生物降解作用,可进一步降解在活性炭表面及微孔富集的有机物,从而降低了活性炭的吸附饱和度,延长了其使用寿命。70年代中期,德国对臭氧—生物活性炭吸附工艺的研究发现,与单纯的活性炭吸附比较,活性炭的再生周期延长4~6倍。其后,欧洲的许多现代化水厂逐步推广使用了臭氧-生物活性炭吸附对微污染水源的深度净化工艺。 在“八五”、“九五”国家科技攻关计划中,“饮用水微污染净化技术”作为专题进行研究,并将取得的重要成果中的生物预处理技术成果成功运用于工程实践。其中位于深圳水库库尾,设计处理规模400万m3/d的广东省东深源水生物硝化工程是国内目前规模最大的采用生物接触氧化法的预处理工程。源水经沉砂区、粗、细隔栅后,进入采用YDT弹性立体填料的生物处理池,水力停留时间55min.填料接触时间40min.,气水比1:1。自1998年12月试运行以来,通过工艺启动过程的自然接种,培养驯化,使填料挂膜,形成系统的生物硝化能力,并使氨氮去除率和硝酸盐氮生成率趋于稳定。试运行得出的初步结论是:生物接触氧化工艺适合于处理东深微污染源水,对氨氮的处理效果显著。氨氮去除率在75%以

膜法水处理技术在农村饮用水工程中的研究与应用

膜法水处理技术在农村饮用水工程中的研究与应用

膜法水处理技术在农村饮用水工程中的研究与应用 董浩1董福平2杨新新1 (1.浙江省农田水利总站,浙江杭州310009;2.浙江省水利学会,浙江杭州310020)摘要:浙江内陆地区农村饮用水工程存在服务对象分散、源水水质差、地形复杂等特点,而东南沿海及海岛地区具有资源型缺水,但滩涂水库亚海水资源丰富的现状,与城市供水之间有着明显的差异。本文着重论述了超滤技术在农村饮用水工程中的应用研究以及利用反渗透技术进行亚海水淡化的研究成果。 关键词:膜;超滤(UF);反渗透(RO);饮用水;农村 1. 概述 浙江内陆地区农村饮用水工程存在服务对象分散、源水水质差、地形复杂等特点,而东南沿海及海岛地区具有资源型缺水,但滩涂水库亚海水资源丰富的现状,与城市供水之间有着明显的差异。为推广应用先进适用技术,多途径解决农村饮用水水源问题,我们开展了膜法水处理技术在农村饮用水工程中的研究与应用,取得了较好的效果。 目前,国内外的饮用水处理技术主要有常规处理技术、强化常规处理技术、深度处理技术、膜处理技术等。传统的饮用水处理工艺一般为:混凝—沉淀—过滤—消毒,以去除水中的悬浮物、胶体颗粒物为主,相对受污染水源中溶解性有机物的去除能力则明显不足。同时,随着对消毒副产物、微生物指标和内分泌干扰物质研究的深入,人类对水质标准不断提升,部分常规水处理技术已经无法适应需求。 膜技术是20世纪水处理领域的关键技术,常用的膜技术包括微滤(Microfiltration,MF)、超滤(Ultrafiltration,UF)、纳滤(Nanofiltration,NF)、电渗析(Electro Dialysis,ED)和反渗透(Reverse Osmosis,RO)。该技术依据原水水质,选用不同的膜来截留水中物质,所以它是一种严格的物理的和绝对的分离技术。 表1.1显示了水中各种杂质的大小和去除它们所使用的分离方法。微滤是传统过滤法的直接延伸,属于亚微米级范围,用以过滤胶体和细菌(<10-2~10-7m);超滤比微滤晋升一级,可去除病毒和大分子量有机物质(10-7~10-8m);纳滤可去除小分子量

污水处理生物膜法生物接触氧化池

污水处理生物膜法-生物接触氧化池 一、概述 生物接触氧化处理技术的实质之一是在池内充填填料,已充氧的污水将填料浸没全部,并以一定的流速流经填料。而填料上布满生物膜,污水与生物膜通过接触,在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下,污水中有机污染物得到去除,污水得到净化,因此,生物接触氧化处理技术又称为淹没式曝气生物滤池。 二、生物接触氧化池的构造 接触氧化池是由池体、填料及支架、曝气装置、进出水装置以及排泥管道等部件所组成。生物接触氧化池的构造示意图见图 生物接触氧化池的构造示意图 (一)池体 池体的作用除了进行净化污水外,还要考虑填料,布水、布气等设施的安装。当池体容积较小时可采用圆形钢结构,池体容积较大时可采用矩形钢筋混凝土结构。池体的平面尺寸以满足布水、布气均匀,填料安装、维护管理方便为准。池体的底壁须有支承填料的框架和进水进气管的支座。池体厚度根据池的结构强度要求来计算。高度则由填料、布水布气层、稳定水层以及超高的高度来计算。同时,还必须考虑到充氧设备的供气压力或提升高度。各部位的尺寸一般为:池内填料高度为3.0~3.5m;底部布气层高为 0.6~0.7m;顶部稳定水层0.5~0.6m,总高度约为4.5~5.0m。 (二)填料 1.填料的要求 填料是生物膜的载体,所以也称之为载体。填料是接触氧化处理工艺的关键部位,它直接影响处理效果,同时,它的费用在接触氧化系统的建设费用中占的比重较大,约占55%~60%;同时载体填料直接关系到接触氧化法的经济效果,所以选定适宜的填料是具有经济和技术意义的。接触氧化处理工艺对填料的要求如下: (1)在水力特性方面,比表面积大、空隙率高、水流通畅、阻力小、流速均一; (2)要求形状规则、尺寸均一,表面粗糙度较大;填料表面电位高,附着性强; (3)化学与生物稳定性较强,经久耐用,不溶出有害物质,不导致产生二次污染; (4)在经济方面要考虑货源、价格,也要考虑便于运输与安装等。 2. 填料类型 填料可分为悬挂式填料、悬浮式填料和固形块状填料三种类型。 (1)悬挂式填料 悬挂式填料有四个品种,分别为半软性填料、组合填料、软性填料和弹性立体填料; (2)悬浮式填料 常用的有空心柱状、空心球状、外形呈笼架、内装丝形或条形编织物以及海绵块状的软性悬浮式填料; (3)固形块状填料 固形块状填料主要有蜂窝直管形块状填料和立体波纹块状填料两种。目前常采用的填料是聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波纹板状填料。近年来国内外都进行纤维状填料的研究,纤维状填料是用尼龙、维纶、晴纶、涤沦等化学纤维编结成束,呈绳状连接。为安装检修方便,填料常以料框组装,带框放入池中。当需要清洗检修时,可逐框轮替取出,池子无需停止工作。 3. 填料的性能 目前国内常用的填料有:整体型、悬浮型和悬挂型,其技术性能见下表。

细菌生物膜研究进展 (1)

306 中国医学文摘耳鼻咽喉科学 NEWS AND REVIEWS/November 2009, Vol.24, No.6 专题论坛 抗生素的合理应用 EATURE 1 生物膜的概念 细菌生物膜是指在多聚糖、蛋白质和核酸等组成的基质内相互粘连粘附于物体表面的细菌群体[1]。生物膜可以由一种或几种细菌混合生长而成。乳酸乳球菌与萤光假单胞菌混合形成的生物膜就是一个典型的例子。乳酸乳球菌自身不易形成生物膜,但可以提供给萤光假单胞菌乳酸作为养料,而萤光假单胞菌帮助乳酸乳球菌固定在物体表面,并且消耗氧气为乳酸乳球菌这一厌氧菌提供更合适的生长环境[2]。 生物膜的生命周期分为附着、生长和分离3部分。附着阶段,物体表面的血清蛋白和其他物质作为连接物介导细菌的附着;生长阶段,细菌通过分裂并在物体表面定植,生成聚合物基质,使得生物膜形成三维结构,并形成隧道,这些隧道帮助营养物质的交换以及废物的排出,并调节生物膜内的pH 值。生物膜中的细菌对氧气和营养的需要有所减少,废物通过其内的管道得以排出。生物膜内细菌间的紧密接触为携带耐药基因的质粒的交换和对密度感应分子的交流提供了良好环境。生物膜内的细菌间更利于质粒、酶和其他分子的交换,通过化学信号进行交流。生物膜的形成需要细菌间的化学信号进行协调。使得细菌能感知到周围细菌的存在并对环境变化作出相应的反应。这一过程称为密度感应(quorum-sensing )。虽然不同细菌的生物膜有其特异性,但均具有一些普遍的结构特征。生物膜中细菌形成的微菌落间具有间隙空位(interstitial voids ),液体可在这些间隙中流动,使得营养物质、气体和抗菌药物得以扩散。生物膜的结构随着外部和内部的改变而持续变化。 2 生物膜与临床 99%的细菌以生物膜的形式生活,美国疾病控制与预防中心估计至少65%的人类细菌感染与生物膜有关[3]。生物膜已经被证实与慢性中耳炎、中耳胆脂瘤、慢性腺样体炎[1]等疾病相关。Pawlowski 等[4]于2005年在耳蜗植入体上发现了细菌生物膜。Cryer 等[5]于2004年发现一些慢性鼻窦炎手术治疗后症状仍持续 细菌生物膜研究进展 郑波 [关键词] 生物膜(Bio ?lms );抗药性,细菌(Drug Resistance ,Bacterial ) 郑波 北京大学第一医院临床药理研究所,北京 100034 广东人,副教授,副主任医师,主要从事细菌耐药机制和抗菌药物合理应用的研究工作。Email :doctorzhengbo@https://www.doczj.com/doc/6d3841301.html, 的患者鼻窦中存在生物膜,这些患者主要为铜绿假单胞菌感染。Ramadan 等[6]于2005年对5位慢性鼻窦炎患者进行黏膜活检,对标本进行扫面电镜检查均发现有生物膜的存在。此外,生物膜已被证实与下列感染有关:慢性前列腺炎、导管相关感染、人工关节感染、牙周病、心内膜炎以及囊性纤维化患者的假单胞菌肺炎等。 3 生物膜与抗菌药物耐药 生物膜内细菌对抗菌药物的敏感性较游离状态时显著降低,最低可降低1000倍。其原因包括生物膜的结构阻止了药物的传输或生物膜中的细菌的生理学改变等。以前一直认为生物膜介导的对抗菌药物耐药的原因是抗菌药物难以渗透入生物膜。但一些研究否认了这一假设。研究显示喹诺酮类可以很快的渗透到铜绿假单胞菌和肺炎克雷白杆菌生物膜的深部[7,8],四环素可很快的渗透到大肠埃希菌生物膜内,万古霉素可以很快渗透到表皮葡萄球菌生物膜内。目前唯一得到证实的是氨基糖苷类药物,由于生物膜中的基质带负电荷,而氨基糖苷类带有正电荷,因此氨基糖苷类药物难以渗透到生物膜的深部[9]。 生物膜对β内酰胺类耐药性增加的机制之一是细菌产生的β内酰胺酶在生物膜表面基质内聚集,可达到很高的浓度,能迅速的将渗透进生物膜内的β内酰胺类抗生素水解掉,有效保护深部细菌不被β-内酰胺类抗菌药物灭活[10]。有研究证实氨苄西林会被肺炎克雷白杆菌生物膜表层中聚集的β内酰胺酶快速水解。 生物膜造成的缺氧环境也增加了对抗菌药物耐药性。一项在囊性纤维化患者生成的铜绿假单胞菌生物膜的研究显示氧气仅能渗透到生物膜的25%深度。铜绿假单胞菌在厌氧条件下比在有氧条件下对抗菌药物的敏感性明显降低[11]。 由于很多抗菌药物对繁殖期细菌杀伤作用更强大,如青霉素类、头孢菌素类和碳氢霉烯类等。在生物膜深部的细菌受氧气、营养物质缺乏的影响及可能存在的密度感应系统的调控,使得细菌的生长、繁殖速度下降,影响抗菌药物对其作用。因此在抗菌药物作用下,生物膜中相对敏感的细菌会被杀死,但耐药菌会持

全膜法水处理工艺技术在环境保护中的应用

全膜法水处理工艺技术在环境保护中的应用 经济飞速发展的同时,也带来了日益严峻的环境问题,在这个越来越重视对环境污染治理的时代,一些利用新兴的技术来进行污染治理的方式正被越来越多的人接纳。水污染治理属于污染治理过程中的一大重头戏,不管是工业、农业还是建筑业,在日常生活的方方面面,都离不开水。全膜法作为一种新兴的污水处理法,与常见的污水处理相比,具有许多的优点,本文将从全膜法污水处理工艺技术的优点以及它在环境保护中的应用两个方面来论述。 标签:全膜法;污水处理;应用;环境保护 1、前言 常见的环境污染问题主要是水污染、大气污染、白色污染等,而水污染作为环境污染问题中比较突出的一种污染,造成其的原因也是多种多样的,比如工业废水的随意排放,城市居民生活污水的随意排放等。全膜法作为一种水处理组合工艺技术,通过将不同的膜工艺有机地组合在一起,以常规水源或经生化、过滤等常规处理后达标排放的市政污水、工业废水为进水,采用组合工艺,以达到高效去除污染物以及深度脱盐的目的,满足各种用途的水质要求。 2、全膜法水处理工艺技术 2.1、传统水处理工艺技术的基本介绍: 要清楚的理解什么是全膜法水处理工艺技术,首先要先了解传统的水处理工艺技术是怎样的。知己知彼,方百战不殆。一般来说,生物学上,将水分成地下水、地表水和污水。所谓地下水,顾名思义,就是埋藏在地底下的水,这种水由于深居地底,所受的污染较小,因而水质是比较高的。而地表水,因其裸露在地表,在各种适宜条件的作用下,浮游生物、微生物等繁殖多且快,这就从一定程度上干扰了水质。而所谓的污水,就是指工业生产过程中所产生的水中含有大量有害物质,以及城市居民用水中所含有的有害物质。 传统的污水处理一般有两种方式,即物理方式和化学方式。物理方式主要是通过蒸馏、萃取、吸附、力场分离、电力及电磁法等简单的将污染物从水中分离出来,并没有从根本上净化水质。而化学方法主要是通过酸碱处理、酸碱中和、光化作用,热分解等方式来将有害的水质转换成另一种无害的液体,然而在化学反应的过程中,很容易产生其他污染,比如空气污染。传统的水处理方式可行但是不符合可持续发展的战略也不利于建设资源节约型环境友好型的社会。 2.2、全膜法水处理工艺技术的基本介绍: 全膜法水处理工艺技术是指通过将不同的膜工艺有机的组合在一起,从而达到高度除污染和深度净化盐的效果。经过全膜法水处理工艺技术处理过的水,可

废水好氧生物处理工艺生物膜法水处理教案

第四章废水好氧生物处理工艺(2)——生物膜法 第一节生物膜法的基本原理 生物膜法又称固定膜法,是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术;是土壤自净过程的人工化和强化;与活性污泥法一样,生物膜法主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物,同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力; 主要的生物膜法有:①生物滤池:其中又可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等; ②生物转盘;③生物接触氧化法;④好氧生物流化床等。 一、生物膜的结构 1、生物膜的形成 生物膜的形成必须具有以下几个前提条件:①起支撑作用、供微生物附着生长的载体物质:在生物滤池中称为滤料;在接触氧化工艺中成为填料;在好氧生物流化床中成为载体;②供微生物生长所需的营养物质,即废水中的有机物、N、P以及其它营养物质;③作为接种的微生物。 (1) 生物膜的形成: 含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动,一定时间后,微生物会附着在填料表面而增殖和生长,形成一层薄的生物膜。 (2) 生物膜的成熟: 在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。 生物膜从开始形成到成熟,一般需要30天左右(城市污水,20 C) 2、生物膜的结构 生物膜的基本结构如图1所示。 图1 生物膜结构示意图

(1) 生物膜的性质: ①高度亲水,存在着附着水层; ②微生物高度密集:各种细菌以及微型动物,这些微生物起着主要去除废水中的有机污染物的作用,形成了有机污染物——细菌——原生动物(后生动物)的食物链。 (2) 生物膜降解有机物的过程: 3、生物膜的更新与脱落 (1) 厌氧膜的出现: ①生物膜厚度不断增加,氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态;②成熟的生物膜一般都由厌氧膜和好氧膜组成;③好氧膜是有机物降解的主要场所,一般厚度为2mm。 (2) 厌氧膜的加厚: ①厌氧的代谢产物增多,导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏;②气态产物的不断逸出,减弱了生物膜在填料上的附着能力;③成为老化生物膜,其净化功能较差,且易于脱落。 (3) 生物膜的更新: ①老化膜脱落,新生生物膜又会生长起来;②新生生物膜的净化功能较强。 (4) 生物膜法的运行原则: ①减缓生物膜的老化进程;②控制厌氧膜的厚度;③加快好氧膜的更新;④尽量控制使生物膜不集中脱落。 二、生物膜处理工艺的特点 1、微生物方面的特征 (1) 微生物种类多样化: ①相对安静稳定环境;②SRT相对较长;③丝状菌也可以大量生长,无污泥膨胀之虞;④线虫类、轮虫类等微型动物出现的频率较高;⑤藻类、甚至昆虫类也会出现;⑥生物膜上的生物:类型广泛、种属繁多、食物链长且复杂。 (2) 生物膜上微生物的食物链较长: ①动物性营养者所占比例较大,微型动物的存活率较高;②食物链长;③污泥产量少于活性污泥系统(仅为1/4左右)。

生物膜法在市政水处理中的应用

摘要:对采用生物膜法进行市政给水污水以及污水厂二级出水的处理进行综述。表明采用生物膜法水处理技术在市政给排水处理及污水回用领域有着广泛的运用前景。尤其是在对处理微污染水体中运用前景看好。关键词:生物膜市政污水处理市政给水处理微污染生物膜法水处理技术在市政水处理中的运用领域主要有:市政给水中的微污染水体水处理,其主要目的是去除水体中的氨氮、亚硝酸盐氮以及CODMn等指标;市政污水处理中采用生物膜法去除水体中COD、BOD、氨氮等污染物,降低出水中N、P等导致水体富营养化元素;以及对污水厂二级出水的深度处理,以达到回用水水质标准,提高水的重复利用率,节约有限的水资源。生物膜法技术在市政给水处理中的运用目前我国不少城市饮用水水源为微污染水源,原水受到生活性有机污染,水中总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮、生化需氧量、高锰酸钾指数等均有不同程度的超标。对各常规给水处理工艺流程的常规项目测定分析表明,浊度的去除主要是靠常规处理工艺,而对氨氮、亚硝酸盐氮和生化需氧量的去除必须靠生物作用才能获得满意效果。为满足日益提高的出水水质标准,在常规处理工艺上增加生物预处理工艺是无疑是提高水质的最佳选择。八十年代以来,由于生物预处理工艺因其在处理有机污染物、氨氮、色、嗅、味等方面的特点及其经济上的优势,越来越受到重视并得到较快的发展。这一领域的研究和应用,总体上都处于以去除氨氮、BOD5、CODCr等有机物综合指标为代表的污染质的阶段。用于市政给水处理中生物预处理工艺主要有:生物过滤反应器、生物滤塔、生物接触氧化反应器、生物转盘反应器、生物流化床以及土地处理系统等[1]。其中以生物过滤反应器中的生物陶粒滤池与生物接触氧化反应器最为常用。前者有一定的机械过滤能力适合处理较低浓度或低温原水,后者则因为填料空隙率大,不易堵塞,适合处理较高浓度的微污染原水。国内采用生物接触氧化池对滦河以及黄河水处理后表明该法对多项主要水质指标均有良好去除效果,高锰酸钾指数去除率为10-25%,氨氮去除率为40-70%,藻类去除率为15-30%[2]。在臭氧—生物活性炭吸附工艺这一生物膜法处理工艺中,颗粒活性炭是微生物生长的载体。活性炭表面及微孔形成的微生物膜通过生物降解作用,可进一步降解在活性炭表面及微孔富集的有机物,从而降低了活性炭的吸附饱和度,延长了其使用寿命。70年代中期,德国对臭氧—生物活性炭吸附工艺的研究发现,与单纯的活性炭吸附比较,活性炭的再生周期延长4~6倍[3]。其后,欧洲的许多现代化水厂逐步推广使用了臭氧-生物活性炭吸附对微污染水源的深度净化工艺。 [!--empirenews.page--]在“八五”、“九五”国家科技攻关计划中,“饮用水微污染净化技术”作为专题进行研究,并将取得的重要成果中的生物预处理技术成果成功运用于工程实践。其中位于深圳水库库尾,设计处理规模400万m3/d的广东省东深源水生物硝化工程是国内目前规模最大的采用生物接触氧化法的预处理工程[4]。源水经沉砂区、粗、细隔栅后,进入采用YDT弹性立体填料的生物处理池,水力停留时间55min.填料接触时间40min.,气水比1:1。自1998年12月试运行以来,通过工艺启动过程的自然接种,培养驯化,使填料挂膜,形成系统的生物硝化能力,并使氨氮去除率和硝酸盐氮生成率趋于稳定。试运行得出的初步结论是:生物接触氧化工艺适合于处理东深微污染源水,对氨氮的处理效果显著。氨氮去除率在75%以上。同时,增加了深圳水库水体的溶解氧,提高了水库的自净能力,改善了东深源水供水水质。[5]市政污水处理中生物膜法技术运用生物膜法水处理技术用在市政污水处理主要有滴滤池(TF)、生物接触转盘(RBC)、淹没式附着生长生物反应器(SAGB)等主要形式[6]。滴滤池是生物膜法水处理技术在污水处理领域最早运用的形式。早在1889年就进行了砂砾处理废水的试验。19世纪90年代到20世纪初在英国进行了研究。并于20世纪前半叶到20世纪50年代在美国大规模应用。之后人们趋向采用经济型操作性更好的活性污泥法。但是随着新介质、工艺构造以及对生物膜过程的理解增加,导致了滴滤池再次大规模应用[7]。目前滴滤池常与其他的污水处理工艺一起运用于城市污水处理,如滴滤池与活性污泥组合工艺(TF/AS工艺),滴滤池与活性生物滤池组合工艺(TF/ABF工艺)[8]。

“全膜法”水处理工艺及应用

“全膜法”水处理工艺及应用- 污水处理 【摘要】介绍全膜法水处理工艺,与传统水处理工艺相比的各种优势,阐述了目前在高新企业水处理系统中制备超纯水的工艺流程。【关键词】全膜法;水处理;超滤;反渗透;EDI;抛光床当前我国工业生产发展迅速,而水资源却不能满足生产发展的需要,水污染状况日益严重。我国每万元产值耗水量为90吨,是发达国家的3~7倍。国家要把工业耗水量年增长率控制在1.1%以内,计划投资44亿元用于节水项目。循环水处理,工业污水、市政污水回用处理,零排放等都是大量减少耗水量的有效方式,随着脱盐工艺中酸碱的使用及排污问题的日益突出,水处理需要效率更高、效果更好、更经济的新技术,”全膜法”水处理工艺就可以解决以上问题。 一、传统水处理工艺及新型“全膜法”工艺 在中国90年代以前,传统的水处理工艺系统流程是:原水预处理→阴阳离子交换器→混合离子交换器→除盐水。这种水处理方式的缺点非常明显:运行人员操作频繁,劳动强度大;对环境的污染大,制水成本高;设备运行小时数多,检修频繁,特别是酸、碱系统;这种水处理方式已经逐渐被淘汰,新建项目已经很少使用(我们也称之为第一代水处理)。 1.1传统预处理工艺 根据原水水质不同,可以分为地下水、地表水或污水,地下水水质较稳定,通常微生物、有机污染物含量很少,浊度和污染指数低,比较洁净,可能含有较高的硬度及硅等元素。地表水往往含有较高的

有机物、微生物和藻类,浊度和污染指数较低。但水质在丰水期和枯水期变化较大,受其他污染排放源影响较大,特别是工业污染物和生活污染物。污水则包括生活污水、工业污水及被污染的雨水,在污水中往往含有特定的专项污染物。 传统预处理方法往往可以应对地下水或地表水,但是对于污水的解决方法不多。传统预处理一般都采用多介质+活性碳吸附组成,那么多介质过滤器对有机物去除主要依靠絮凝作用加以捕获,只对呈颗粒状或者胶体状的大分子物质有效。对于呈溶解状态的天然有机物和许多工业有机污染物无效。活性碳吸附可以通过吸附作用,部分去除小分子的有机物。 1.2新型“全膜法”工艺 近几年,新型的水处理技术开始应用,那就是“全膜法”(IMS)的水处理技术,(我们称之为第三代水处理)。它的系统流程为:原水预处理(超滤或微滤)→反渗透→电渗析除盐(简称EDI)→高纯水。 在全膜法工艺中,以超滤、微滤代替砂滤、活性碳过滤,去除水中的悬浮物胶体和有机物,降低浊度、SDI(污染指数)、COD(化学耗氧量)等,可以实现反渗透装置对污水回用的安全、高效运行;以反渗透代替离子交换脱盐,去除水中的溶解盐,进一步去除有机物、胶体、细菌等杂质;以EDI代替混床深度脱盐,利用电而不是酸碱对树脂进行再生,可以彻底避免酸碱,真正实现关键性突破。 1.2.1膜法预处理 膜法预处理为下游的脱盐系统提供可靠的进水水质保证。过滤精

生物膜法处理水产养殖废水

生物膜法处理水产养殖废水 生物膜法主要有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化设备和生物硫化床等,这些技术因为其 微生物的多样化,在水产养殖废水的封闭循环使用中得到广泛利用。 是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术,是一种固定膜法,是土壤自净过程的 人工化和强化;主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。 生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的 生态系统,其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为庆气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附着水层有机物,由好气层的 好气菌将其分解,再进入厌气层进行厌气分解,流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新 的生物膜,如此往复以达到净化污水的目的。生物膜法具有以下特点:(1)对水量、水质、水温变动适应性强;(2)处理效果好并具良好硝化功能;(3)污泥量小(约为活性污泥 法的3/4)且易于固液分离;(4)动力费用省。 生物膜法又称固定膜法,基本特征是: 在污水处理构筑物内设置微生物生长聚集的载体(一般称填料),在充氧的条件下,微生 物在填料表面聚附着形成生物膜,经过充氧的污水以一定的流速流过填料时,生物膜中的 微生物吸收分解水中的有机物,使污水得到净化,同时微生物也得到增殖,生物膜随之增厚。当生物膜增长到一定厚度时,向生物膜内部扩散的氧受到限制,其表面仍是好氧状态,而内层则会呈缺氧甚至厌氧状态,并最终导致生物膜的脱落。随后,填料表面还会继续生 长新的生物膜,周而复始,使污水得到净化。 微生物在填料表面聚附着形成生物膜后,由于生物膜的吸附作用,其表面存在一层薄薄的

支原体生物膜研究进展_叶晓敏

·综述·支原体生物膜研究进展 叶晓敏,陆春 (中山大学附属第三医院皮肤科,广东广州510630) [摘要]近几年,支原体生物膜研究逐渐受到研究人员的关注。多种支原体都被证实具有生物膜形成 能力,生物膜形成后支原体耐药性增加,研究生物膜对于防治临床支原体感染有着重大意义。本文从 目前报道的几种支原体生物膜的形成及结构、生物膜形成的影响因素、生物膜形成对支原体药物敏感 性的影响及可能机制等几个方面综述了目前对支原体生物膜的研究进展。 [关键词]支原体;生物膜 [中图分类号]R759[文献标识码]A[文章编号]1674-8468(2011)01-0060-04 生物膜(Biofilm,BF)是微生物在生长过程中附着于物体表面而形成的由微生物的细胞及其分泌的聚合物等所组成的膜样多细胞复合体[1]。生物膜的存在可以增强病原微生物对宿主免疫攻击及抗菌药物的抵抗力。目前对大量支原体的研究已发现很多支原体都具有形成生物膜的能力。生物膜形成后增强了支原体对环境压力如热、干燥、缺氧、高渗透压等[2-3]及对抗菌药物的抵抗力[4]。本文从支原体生物膜的形成及结构、生物膜形成的影响因素、生物膜形成对支原体药物敏感性的影响及可能机制等几个方面对目前支原体生物膜的研究进展作一综述。 1支原体生物膜的鉴定及其形成和结构 生物膜是微生物细胞不断粘附、聚集,并包裹在自身生成的胞外基质中形成的多聚复合物,体积上15%由细胞组成,85%由胞外基质组成。目前生物膜的培养多以玻片、细胞爬片、滤膜为载体,可在液体中或固体培养基表面培养,依靠扫描电镜或共聚焦显微镜观察,通常认为观察到多层复合结构即为生物膜结构[5-6]。 生物膜的形成是一个动态过程,先后包括5个步骤[7]:可逆性粘附、不可逆性粘附、早期形成阶段、成熟及消散阶段。虽然很多研究认为支原体培养24小时生物膜即已形成,并以此期生物膜为对象研究其对抗菌素等的抵抗力。但Laura McAuliff等[2]在研究了牛支原体生物膜时有不同的发现。作者利用共聚交显微镜结合SYTO9/PI 荧光探针对牛支原体生物膜形成的动态过程进行观测,发现形成的24及48小时大部分细胞是活的,而通过共聚交显微镜的观察及三维重构发现牛支原体生物膜在最初的24小时仅有一层细胞粘附,48小时才发展成一个非匀质的框架结构,有近20um高,还有通道样结构,此时的生物膜才趋于成熟,同时研究发现培养24小时的牛支原体生物膜对达氟沙星,恩氟沙星,土霉素与游离状态的细胞同样敏感,证明牛支原体培养24小时尚未形成成熟生物膜。可见不同微生物生物膜成熟的时间是存在差异的,在对生物膜特性进行研究之前因先确定其成熟时间点。 支原体生物膜形态与其他微生物相似,可呈网络样、蜂窝状、柱状、蘑菇样、塔样,其间可见水通道,同一种微生物可形成不同结构的生物膜。如肺炎支原体的生物膜最初可形成蜂窝状的区域,在此基础上向外生长成蘑菇状或塔状,塔的直接从小的10um到大于50um,并在塔结构内可见到通道。随着生物膜生长时间的延长,蜂窝状结构中的空洞减少而塔的直径增加,生物膜的形成逐渐趋于成熟[8]。生物膜在不断成熟、丰厚的过程中对内层细胞保护作用不断增强,但由于其深部的细胞营养物质及氧份缺乏也会抑制其生长,正如Laura McAuliff的研究发现培养72小时的生物膜中近70%的细胞都死亡了,活的细胞主要位于生物膜中心。 2影响支原体生物膜形成的因素 生物膜的形成过程中粘附是第一步也是最关键的一步,某些胞外多糖及蛋白质物质是介导粘附的重要基质。如大肠杆菌的表多糖[9],铜绿假单胞菌的藻酸盐[10]等都可促进生物膜的形成。有关支原体的研究也发现支原体的生物膜形成也与某些多糖及蛋白质物质有关。 2.1多糖与生物膜形成 野生型的肺炎支原体可形成一种胞外多糖,即表多糖(exopolysaccharide,EPS)-Ⅰ,它是由当量克分子的葡萄糖

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