生物膜污染

1. 污水處理生物膜鈣化如何解決

膜鈣化的話，就要對膜元件進行清洗了，可以使用化學葯劑清洗。

一般各大膜內品牌的廠家容都會有詳細的技術操作手冊，會根據膜元件的污染類型有對應的清洗葯劑和操作指引。建議與膜商家溝通。

反滲透膜

詳情見官網：網頁鏈接

2. 生物膜的形成一般有哪幾個過程與活性污泥相比有什麼區別

MBR是膜生物反應器，和生物膜是兩回事，請不要誤導別人。
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，生物膜的厚度不斷增加，生物膜逐漸成熟。從開始到成熟，生物膜要經歷潛伏和生長兩個階段，一般的城市污水，在20攝氏度左右的條件下大致需要30d左右的時間。
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

3. 簡述生物膜的構造及其凈化廢水的原理。

生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統，其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入厭氣層進行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以達到凈化污水的目的。
廢水中微生物沿固體（可稱載體）表面生長的生物處理方法的統稱。因微生物群體沿固體表面生長成粘膜狀，故名。廢水和生物膜接觸時，污染物從水中轉移到膜上，從而得到處理。其基本機理見水的生物處理法。
生物膜法的典型流程 流程（圖1）中的生物器可以是生物濾池、生物轉盤、曝氣生物濾池或厭氧生物濾池。前三種用於需氧生物處理過程，後一種用於厭氧過程。最早出現的生物膜法生物器是間歇砂濾池和接觸濾池（滿盛碎塊的水池）。它們的運行都是間歇的，過濾-休閑或充水-接觸-放水-休閑，構成一個工作周期。它們是污水灌溉的發展，是以土壤自凈現象為基礎的。接著就出現了連續運行的生物濾池。新型塑料問世後，又有了新的發展。
生物濾池
生物膜法中最常用的一種生物器。使用的生物載體是小塊料(如碎石塊、塑料填料)或塑料型塊，堆放或疊放成濾床，故常稱濾料。與水處理中的一般濾池不同,生物濾池的濾床暴露在空氣中,廢水灑到濾床上。布水器有多種形式,有固定式的,有移動式的。回轉式布水器使用最廣。它以兩根或多根對稱布置的水平穿孔管為主體,能繞池心旋轉。穿孔管貼近濾床表面,水從孔中流出。布水器的工作是連續的，但對局部床面的施水是間歇的，這承繼了污水灌溉間歇灌水的概念。濾床的下面有用磚或特製陶塊、混凝土塊鋪成的集水層。再下面是池底。集水層和池外相通,既排水又通風。工作時,廢水沿載體表面從上向下流過濾床，和生長在載體表面上的大量微生物和附著水密切接觸進行物質交換。污染物進入生物膜,代謝產物進入水流。出水並帶有剝落的生物膜碎屑，需用沉澱池分離。生物膜所需要的溶解氧直接或通過水流從空氣中取得。在普通生物濾池中，生物粘膜層較厚，貼近載體的部分常處在無氧狀態。生物膜法濾床的深度和濾率、濾料有關。碎石濾床的深度在一個相當長的時間內大多採用1.8～2米左右。深度如果提高,濾床表層容易堵塞積水。濾率在1～4米3/(米2·日)左右,如果提高,床面也容易積水。首先突破的是濾率的提高。水力負荷率(即濾率)提高到8～10米3/(米2·日)以上時，水流的沖刷作用使生物膜不致堵塞濾床，而且有機物（用BOD5衡量）負荷率,可從0.2公斤/(米3·日)左右提高到1公斤／（米3·日）以上。為了滿足水力負荷率的要求,來水常用迴流稀釋。為了穩定處理效率,可採用兩級串聯。這種流程革新、負荷率提高、構造不變的生物濾池稱高負荷率生物濾池。繼而發現，濾床深度從2米左右提高到8米以上時，通風改善，即使水力負荷率提高，濾床也不再堵塞，濾池工作良好，同時有機物負荷率也可以提高到1公斤／（米3·日）左右。因為這種濾池的平面直徑一般為池高的1/6～1/8左右，外形像塔，故稱塔式濾池。自塑料型塊問世後，通風、堵塞等不再成為問題，濾床深度和濾率可根據需要進行設計。
生物轉盤
是隨著塑料的普及而出現的。數十片、近百片塑料或玻璃鋼圓盤用軸貫串，平放在一個斷面呈半圓形的條形槽的槽面上。盤徑一般不超過4米,槽徑約大幾厘米。有電動機和減速裝置轉動盤軸，轉速1.5～3轉/分左右，決定於盤徑，盤的周邊線速度在15米/分左右。
廢水從槽的一端流向另一端。盤軸高出水面，盤面約40％浸在水中,約60％暴露在空氣中。盤軸轉動時,盤面交替與廢水和空氣接觸。盤面為微生物生長形成的膜狀物所覆蓋，生物膜交替地與廢水和空氣充分接觸，不斷地取得污染物和氧氣，凈化廢水。膜和盤面之間因轉動而產生切應力，隨著膜的厚度的增加而增大，到一定程度，膜從盤面脫落，隨水流走。
同生物濾池相比，生物轉盤法中廢水和生物膜的接觸時間比較長。而且有一定的可控性。水槽常分段，轉盤常分組，既可防止短流，又有助於負荷率和出水水質的提高，因負荷率是逐級下降的。生物轉盤如果產生臭味，可以加蓋。生物轉盤一般用於水量不大時。
曝氣生物濾池
設置了塑料型塊的曝氣池。按其過程也稱生物接觸氧化法。它的工作類似活性污泥法中的曝氣池，但是不要迴流污泥，曝氣方法也不能沿用，一般採用全池氣泡曝氣,池中生物量遠高於活性污泥法,故曝氣時間可以縮短。運行較穩定，不會出現污泥膨脹問題。也有採用粒料（如砂子、活性炭）的。這時水流向上，濾床膨脹、不會堵塞。因為表面積高,生物量多,接觸又充分，曝氣時間可縮短，處理效率可提高，尚處在研究階段。
厭氧生物濾池
構造和曝氣生物濾池雷同，只是不要曝氣系統。因生物量高，和污泥消化池相比，處理時間可以大大縮短（污泥消化池的停留時間一般在10天以上），處理城市污水等濃度較低的廢水時有可能採用。

4. 環境污染物經各途徑通過機體生物膜進入血液的過程被稱為

污染物的吸收接觸機體的環境污染物通過多種途徑透過生物膜進入血液的過程。吸收的版途權徑主要經皮膚、肺和胃腸道。皮膚是人體的一道相當良好的屏障，能將環境污染物隔絕於體外，但也有不少有毒的環境污染物可通過皮膚被吸收，引起全身性中毒。肺的肺泡上皮細胞層極薄，表面積大，血管豐富，許多氣體、揮發性液體和氣溶膠，特別是脂溶性的環境污染物能通過簡單擴散的方式被肺迅速和完全地吸收。胃腸道更是環境污染物的主要吸收途徑，其方式也是簡單擴散，少數是主動轉運。分子量較小、不易溶於脂質而溶於水的環境污染物可通過小腸上皮細胞上直徑為 4埃的親水性孔道被吸收。小腸是腸、胃道中重要的吸收部位。

5. 膜污染的生物污染

生物污染是指微生物在膜-水界面上積累，從而影響系統性能的現象。膜組件內部潮濕陰暗，是一個微生物生長的理想環境，所以一旦原水的生物活性水平較高，則極易發生膜的生物污染。膜的生物污染分兩個階段：粘附和生長。在溶液中沒有投入生物殺蟲劑或投入量不足時，粘附細胞會在進水營養物質的供養下成長繁殖，形成生物膜。在一級生物膜上的二次粘附或卷吸進一步發展了生物膜。老化的生物膜細菌主要分解成蛋白質、核酸、多糖酯和其它大分子物質，這些物質強烈吸附在膜面上引起膜表面改性。被改性的膜表面更容易吸引其它種類的微生物。微生物的一個重要特徵是它們具有對變化營養、水動力或其它條件作出迅速生化和基因調節的能力。因此，生物污染問題比非活性的膠體污染或礦物質結垢更為嚴重。
細菌，真菌和其它微生物組成的生物膜，可直接(通過酶作用)或間接(通過局部pH或還原電勢作用)降解膜聚合物或其它RO單元組件，結果造成膜壽命縮短，膜結構完整性被破壞，甚至造成重大系統故障罰。
可同化性有機碳(AOC)被認為是生物膜的生長潛勢。因此，AOC指標可以表徵生物膜形成的可能性及其程度。研究證實，細菌對不同聚合物粘附速率大不相同。如聚醯胺膜比醋酸纖維素膜更易受細菌污染。所以，生物親和性被降低和易清洗的聚合物為材質的分離膜，會阻礙生物膜的生長。為了發展膜的生物污染防治技術，研究者必須首先理解分離膜聚合物的表面分子結構和粘附生物細胞與膜作用的機理。為了更好控制膜的生物污染所必需的基礎研究包括以下六個方面。
(1)了解生物膜中的微生物菌落，以識別出合適的有機體用於試驗模擬和粘附生物測定。非生長基的分子基因測定是值得推薦的方法，例如核蛋白體RNA基因片段分析，基因試樣生物檢定，熒光現場雜化作用等。
(2)粘附過程必須在分子和原子一級的水平上研究，以更好地理解細胞粘附時物化作用力的影響。
(3)被改性的膜對細菌粘附和初期生物膜形成的影響需進一步研究。總衰減反射-傅里葉變換紅外光譜(ATR-FTIR)測定有助於分析問題。
(4)在生物污染過程中，細菌外聚合物(如藻朊酸鹽)與膜材料之間的作用尚未被充分認識到。理論上，分子模擬可以快速和低成本地預測膜生物污染。同時，可用模擬技術識別干擾細胞粘附的新的化學物質。
(5)生物膜本身的結構完整性依靠細胞之間的分子力，該種作用力和細胞與相鄰的胞外聚合物(EPS)之間的相互作用有關。到目前為止，生物膜中細胞之間作用力的大小和本質還不清楚。分子模擬技術與適當的試驗方法(如X光衍射)結合有助於分析問題
(6)目前尚缺乏對生物膜生理生態性的了解。有研究指出溴化呋喃(來自海底藻類)可阻礙細菌的粘附，削弱生物膜母體溶液的污染影響。
生物污染可通過對進水進行連續或間歇的消毒來控制。但必須考慮該消毒劑對膜的降解性。研究表明，一氯化胺是一種優於氯消毒的生物膜消毒劑，可大大減少微量有機氧化物，抑制細菌生長。廢水中連續投入3～5mg/L一氯化胺可抑制生物膜生長(對膜無氧化損害)，延長運行周期。

6. 污水處理生物膜法的優缺點有哪些

污水處理生物膜法也是城市污水二級生物處理的一種常用方法，具有以下優點：

一是生物膜對污水水質、水量的變化有較強的適應性，管理方便，不會發生污泥膨脹。

二是微生物固著在載體表面、世代時間較長的微生物也能增殖，生物相對更為豐富、穩定，產生的剩餘污泥少。三是能夠處理低濃度的污水。

污水處理生物膜法的不足之處在於生物膜載體增加了系統的投資；載體材料的比表面積小，反應裝置容積有限、空間效率低，在處理城市污水時處理效率比活性污泥法低；附著於固體表面的微生物量較難控制，操作伸縮性差；靠自然通風供氧，不如活性污泥供氧充足，容易產生厭氧。

7. 生物膜嚴重脫落應怎麼辦

通常所說的膜污染是指在mbr運行過程中，細胞混合液中的微生物菌群及其代謝產物、固體顆粒、膠體粒子、溶解性大分子等由於與膜存在物理化學作用、機械作用而引起在膜表面或膜內孔吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞，使膜產生透過流量和分離特性的不可逆變化的現象[1]。
膜污染根據污染物與膜的作用性質和來源可分為物理污染、化學污染、微生物污染三種。物理污染指原水中的大顆粒無機物（如常見的碳酸鈣和硫酸鈣，還有硫酸鋇、鍶及硅酸等結垢性物質）和部分難降解的大分子有機物、未溶解的蛋白顆粒等在膜表面沉積而形成濾餅的可逆性膜污染；化學污染指細菌胞外聚合物eps、溶解性有機物及蛋白、多糖類粘性物溶解形成的微細膠體等物質在膜表面與膜發生了不可逆的相互作用而形成的無法消除的膜孔變小和堵塞；微生物污染是由微生物及其代謝產物組成的粘泥（腐殖質、聚糖脂、微生物代謝產物）分層附著於膜表面，易造成膜不可逆阻塞的污染[3]。
從形態上對膜污染進行分類，使我們能更好地理解膜污染形成的空間層次。通常，膜污染從形成的形態上分為膜面凝膠層、污泥層和膜孔堵塞三種污染類型。膜面凝膠層污染（即濾餅），主要是水透過後被載留下來的部分活性污泥、膠體物質和部分濃縮的溶解性有機物，在過濾壓差和透過水流的作用下，堆積在膜表面而形成的可逆性膜面污染。這類污染在閉端膜過濾中佔有很大的比重（約80%~90%），且發展迅速，是膜污染水力控制的主要對象。污泥層污染是由膜表面滋生的大量的微生物及其代謝產物組成的粘泥（粘性多糖類、多肽類和蛋白質分子等），在過濾膜表面形成的一層生物膜而造成膜通量減小的污染。膜孔堵塞污染主要是溶解性大分子有機物質（多為低分子量的肽類），如溶解性微生物產物(smp)和胞外聚合物(eps)透過凝膠層，被膜孔內表面吸附或結晶，從而堵塞孔道，使膜通量減少的一種不可逆污染，此類污染一般發展較為緩慢。一般來說，膜污染是由上述三種形態共同構成的，膜表面污泥層的沉積，凝膠層的增厚和膜內表面微生物的滋生是膜污染的主要原因，其中污泥沉積是膜污染的主要構成部分，而污泥顆料在膜表面沉積與否，與膜面液體錯流流速、膜通量和污泥濃度等mbr運行條件密切相關。