Biofilme: un rol complex în tratarea apei

Procesul de formare a biofilmului

Formarea biofilmului este un proces complex, care poate fi, în general, împărțit în următoarele etape:

Aderența inițială: Microorganismele se adsorb reversibil pe suprafețele solide prin atașamentele lor de suprafață (cum ar fi flageli, pili, capsule etc.).
Atașare ireversibilă: Microorganismele secretă polimeri extracelulari (EPS) pentru a se fixa ferm pe suprafață pentru a forma microcolonii.
Maturare: Microcoloniile continuă să crească pentru a forma un biofilm tridimensional cu canale de apă formate în interior pentru a asigura schimbul de nutrienți și metaboliți.
Dispersie: În condiții de mediu nefavorabile, unele microorganisme se desprind de biofilm și intră într-un mediu nou.

Rolul pozitiv al biofilmului în tratarea apei

Tehnologia de bază a epurării apelor uzate: Metoda Biofilm este una dintre tehnologiile utilizate pe scară largă în tratarea apelor uzate. Prin cultivarea biofilmului pe un purtător specific, microorganismele din acesta pot degrada în mod eficient materia organică, azotul amoniac și alți poluanți din canalizare, atingând astfel scopul de a purifica calitatea apei. Metodele comune de biofilm includ biofiltru, disc biorotativ, reactor de biofilm cu pat mobil (MBBR) , etc.
Tratarea nămolului: Tehnologia Biofilm poate fi utilizată pentru stabilizarea și reducerea nămolului. Prin cultivarea microorganismelor specifice în nămol se poate accelera degradarea materiei organice, iar cantitatea de nămol produsă poate fi redusă.
Purificarea apei: Biofilmul poate elimina eficient metalele grele, poluanții organici, agenții patogeni etc. din apă.
Ciclul nutrienților: Microorganismele din biofilm participă la ciclul nutrienților din corpurile de apă și mențin echilibrul ecologic al corpurilor de apă.

Efectele negative ale biofilmului în tratarea apei

Murdări biologice: Biofilmul crește pe suprafața țevilor și a echipamentelor, ceea ce va cauza blocarea țevilor, va reduce eficiența echipamentului și chiar va cauza defecțiuni ale sistemului.
Poluarea secundară: creșterea biofilmelor poate duce la înmulțirea agenților patogeni și poate crește riscul de poluare secundară a corpurilor de apă.
Impactul asupra calității apei: creșterea excesivă a biofilmelor poate elibera substanțe mirositoare și poate afecta calitatea apei.

Cum se controlează impactul biofilmelor în tratarea apei

Optimizați parametrii procesului: controlați rata de creștere a biofilmelor prin ajustarea parametrilor procesului, cum ar fi volumul de aerare și timpul de retenție hidraulică.
Selectați materiale de umplutură adecvate: Selectați materiale de umplutură cu suprafață mare și suprafață specifică mare, care favorizează creșterea și eliminarea biofilmelor.
Curățare regulată: Curățați echipamentul în mod regulat pentru a îndepărta biofilmele și pentru a preveni blocarea conductelor.
Adăugați bio-inhibitori: în unele cazuri, se pot adăuga bio-inhibitori pentru a controla creșterea biofilmelor.
Adopți o nouă tehnologie de biofilm: Dezvoltați noi materiale purtătoare de biofilm și reactoare de biofilm pentru a îmbunătăți stabilitatea și eficiența tratării biofilmelor.

Dezvoltarea viitoare a biofilmului și tehnologiei de tratare a apei

Inteligentizarea tehnologiei biofilmelor: Monitorizarea și controlul în timp real al biofilmelor sunt realizate prin tehnologii precum senzori, date mari și inteligență artificială.
Inovarea materialelor biofilm: Dezvoltați noi materiale purtători de biofilm pentru a îmbunătăți rezistența la încărcare la impact și rezistența la toxicitate a biofilmelor.
Cuplarea biofilmului cu alte tehnologii: Cuplarea tehnologiei biofilmului cu alte tehnologii de tratare a apei (cum ar fi separarea prin membrană, oxidarea avansată etc.) poate atinge un nivel mai ridicat de purificare a apei.