濾頭反沖洗生物膜的形成首先是單體或聚集的細(xì)胞在濾料表面附著.形成薄層的活性生物膜.在對底物的代謝過程中.膜內(nèi)菌群增生并生成大量的胞外聚合物.使膜厚增加;厚生物膜多孔的纏結(jié)結(jié)構(gòu)使其具有很強(qiáng)的吸附能力，因此膜外層多聚物的孔隙內(nèi)常吸附大量的無機(jī)雜質(zhì).此時生物膜量的繼續(xù)增長主要為非活性物質(zhì)的積累，形成活性降低的生物膜層;當(dāng)生物膜厚度增到使底物和DO的傳輸不能到達(dá)底層時.生物膜深處會形成厭氧區(qū)，此時生物膜容易脫落.根據(jù)生物膜增長階段不同可分為2種膜結(jié)構(gòu):一種為新生結(jié)構(gòu)，包括基層活性膜層和外層非活性膜層(多由胞外多聚物及吸附于內(nèi)的無機(jī)物構(gòu)成);另一種為老化結(jié)構(gòu).分為底層厭氧區(qū)和外層好氧區(qū).在濾頭反沖洗運(yùn)行周期末.老化生物膜常自行脫落井夾雜于濾料縫隙.由于不同的膜層內(nèi)有機(jī)與無機(jī)物質(zhì)相對含量不同.因此以濾頭反沖液中有機(jī)與無機(jī)固體的相對含量表示生物膜的剝落程度.

    長柄濾頭反沖液有機(jī)團(tuán)體與無機(jī)固體含尼比道的變化曲線以5min處為谷位，經(jīng)過平穩(wěn)下降段、急速下降段、并由漸緩下降段過渡到谷值后的漸進(jìn)升離段.此間相應(yīng)的反洗液中固體含量變化為:最初3min內(nèi)為有機(jī)、無機(jī)和總固體含量的平行穩(wěn)定上升;然后在有機(jī)/無機(jī)含量的谷值之前發(fā)生有機(jī)與無機(jī)含量的加速上升，而以無機(jī)含量的上升更快.此時兩者疊加的總固體含量也為急速上升:在有機(jī)/無機(jī)含量的谷值之后，有機(jī)含量仍以恒定速度快速上升.而無機(jī)含量則保持低速上升，兩者疊加的總固體含量上升趨勢漸緩.

    此現(xiàn)象可解釋為:長柄濾頭反沖初期最快脫離濾床的是濾料空隙彌合的、比較輕的、老化生物膜體相對于濾料上牢固附著的生物膜量.其含量較少.但總的有機(jī)體含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于吸附截留的無機(jī)雜質(zhì).且兩者相對含基較為恒定，反映為有機(jī)與無機(jī)含量比值較高;隨著濾層內(nèi)易脫落的老化膜量減少，濾料上牢固附著的生物膜在劇烈的剪切和碰撞摩擦作用下大量進(jìn)入長柄濾頭反沖后的液體，首先剝落的為外部膜層，主要為大量的胞外多聚物及長期吸附于內(nèi)的無機(jī)雜質(zhì).脫落生物量的急劇增加使各曲線上升幅度較大.由干外層多聚物的多孔性使截留并鑲嵌于內(nèi)的無機(jī)成分含量在所有生物膜層為最高，此時無機(jī)含量上升幅度最大，顯示為有機(jī)與無機(jī)含量比值下降速度逐時加快;當(dāng)內(nèi)層生物膜進(jìn)一步脫落時，由于內(nèi)層生物膜致密且空隙率大大降低.加上無機(jī)物質(zhì)的滲進(jìn)力減弱使內(nèi)部無機(jī)成分減少.此時有機(jī)與無機(jī)含量的比值出現(xiàn)逐漸升高的趨勢.由上述分析知，反沖5min為內(nèi)層有機(jī)膜層脫落的起點.

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