4第L章泞水处理中的生物膜与生物膜反应器 胞一部分在被表面吸附一段时间后因水力剪切或其他物理、化学和生物作用又解吸出来 而另一部分则被表面吸附一定时间后变成了不可解吸的细胞(图1-1b); 3.不可解吸的细胞摄取并消耗水中的底物与营养物质,其数目增多;与此同时,细 跑可能产生大量的产物,有些将排出体外。这些产物中有一些就是胞外多聚物,将生物膜 紧紧地结合在一起,由此,微生物细胞在消耗水中底物能量进行新陈代谢时便使得生物膜 形成累积(图1-lc); 4.进入水中,或者细胞在增殖时亦可以向水中释放出游离的细胞(图1-1d)。 水流 a我体/b 水流 0→ d 图11生物膜在附着生长载体表面的形成过程 12.2生物膜的微生物相 如前所述,生物膜主要是由微生物及其胞外多聚物所组成,这些只有在光学显微镜下 才能观察到具体形态的微生物,形态迥异,种类繁多,但归纳起来主要有细菌、真菌、藻 类(在有光条件下)、原生动物和后生动物等,此外还有病毒。这些微生物体,有的细胞 结构简单(如原核生物),有的细胞结构则较复杂(如真核生物),而病毒只是非细胞的 组织结构。 1.细菌 细茵是微生物膜的主体,而其产生的胞外多聚物为生物膜结构的形成奠定了基础。生 物膜上细菌的种类取决于其生长速率和微生物膜所处的环境,诸如水中营养状况、附着生 长状况、细菌在生物膜中所处的位置和温度等环境条件。根据所需营养的不同,细菌可分 为无机营养型的自养菌和有机营养型的异养菌,其中异养菌是生物膜中的主要细菌类型, 能够从流经生物膜表面的水中获得足够的能量底物。 按照细菌的生存是否需要和有无氧气,异养菌又可分为好氧异养菌、厌氧呼吸型异养 菌、厌氧异养菌和兼性厌氧菌四类。好氧异养菌只能在有氧气存在的条件下生长,它们在 呼吸过程中分解复杂的有机分子并从中获得能量,并将电子通过一系列电子受体最终传给 氧气,氧气便形成水。化学能以这种形式被转化成三磷酸腺苷(ATP)形式,以便用于微