本文關(guān)鍵詞：生物膜反應(yīng)器中生物膜脫落的機(jī)理及數(shù)學(xué)模型，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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２００５年第２５卷第１期

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ＥＮＶⅡｔＯＮＭＥＮＴＡＬＰＲ（）１ＥＣＴＩＯＮＯＦＣＨＥⅣⅡＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ

生物膜反應(yīng)器中生物膜脫落的機(jī)理及數(shù)學(xué)模型

肖鴻１，楊平１，郭勇２，方章平２

（１．四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，ｌ匹ｌＪｌＩ成都６１００６５；２．四川大學(xué)化工學(xué)院，四川成都６１００６５）

［摘要］生物膜法是一種高效的廢水處理方法。對生物膜反應(yīng)器中的生物膜形成、流體力學(xué)、傳質(zhì)以及反應(yīng)動力學(xué)特性都做了較深入的研究。目前，在反應(yīng)機(jī)理研究方面，生物膜的脫落是了解最少的，而反應(yīng)器中生物膜的脫落對生物膜的形態(tài)、穩(wěn)定性以及轉(zhuǎn)化效率都有直接的影響，因此，生物膜脫落的研究具有十分重要的意義。介紹了生物膜反應(yīng)器中生物膜脫落的過程及其機(jī)理，討論了影響生物膜脫落的種種因素，并對有關(guān)研究生物膜脫落的數(shù)學(xué)模型作了總結(jié)和分析，最后提出了今后生物膜脫落研究的重點。

［關(guān)鍵詞］生物膜；脫落；數(shù)學(xué)模型；生物膜反應(yīng)器；廢水處理［中圖分類號］Ｘ７０３．１

［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］Ａ

［文章編號］１００６—１８７８（２００５）０１—００２３—０６

生物膜法是一種高效的廢水處理方法，近２０年來，在工業(yè)廢水和城市生活污水處理方面開發(fā)出了一大批生物膜法處理技術(shù)，如生物流化床（ＢＦＢ）、上流式污泥床（ＵＳＢ）、顆粒污泥膨脹床（ＥＧＳＢ）、生物膜氣升式反應(yīng)器（ＢＡＳＲ）以及內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（ｉｃ）等。研究者們對這些系統(tǒng)的處理效率、生物膜形成、流體力學(xué)、傳質(zhì)以及反應(yīng)動力學(xué)特性都做了較深入的研究，并提出了一些可供實際操作（如大規(guī)模反應(yīng)器的設(shè)計、運行及控制）的經(jīng)驗關(guān)系式和數(shù)學(xué)模型ｕｊ。目前，在反應(yīng)機(jī)理研究方面，生物膜的脫落是了解最少的，而反應(yīng)器中生物膜的脫落直接影響到生物膜的形態(tài)、穩(wěn)定性以及轉(zhuǎn)化效率。所以，弄清楚影響生物膜脫落的機(jī)理、因素以及建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，對控制生物膜形態(tài)、增強生物膜穩(wěn)定性、提高其轉(zhuǎn)化效率等都具有十分重要的意義。現(xiàn)今這方面的研究多見于國外文獻(xiàn)，國內(nèi)的研究報道很少。為此，筆者介紹了生物膜反應(yīng)器中脫膜過程及其數(shù)學(xué)模型研究進(jìn)展，并對不同研究者提出的脫膜模型進(jìn)行了分析和評價，指出了今后研究的重點。

１

物膜脫落深至載體表面，但它只發(fā)生在生物膜表面的局部區(qū)域。沖蝕是單個的細(xì)胞或者小群的細(xì)胞從生物膜表面連續(xù)的脫落，研究認(rèn)為，它是由流體與生物膜表面接觸產(chǎn)生的剪切力引起的。磨損類似于沖蝕，但它是由顆粒相互碰撞引起的，與蛻落不同的是，沖蝕和磨損發(fā)生在生物膜的整個表面，只是它們不能使生物膜最內(nèi)層的細(xì)菌脫落。１．２生物膜脫落的機(jī)理

在實際的生物膜反應(yīng)器中，生物膜脫落是不同過程共同作用的結(jié)果。根據(jù)操作方式的不同，占主導(dǎo)地位的脫落機(jī)理也不同一ｊ。已有研究者針對不同的生物膜反應(yīng)器，研究了控制生物膜脫落的機(jī)理。如有人研究了浸沒式生物濾池，認(rèn)為磨損很可能是最主要的脫落過程。而在高負(fù)荷的滴濾池和生物轉(zhuǎn)盤中，則認(rèn)為蛻落是最主要的脫落過程。另外，Ｃｈａｎｇ等∽１研究液體流化床生物反應(yīng)器時發(fā)現(xiàn)，床層流化產(chǎn)生磨擦是引起生物膜脫落的最主要機(jī)理。Ｇｊａｌｔｅｍａ等。刊在ＢＡＳＲ中研究發(fā)現(xiàn)，生物膜脫落率取決于光載體顆粒與生物顆粒之間的碰撞，因此，可用傳統(tǒng)的顆粒碰撞理論來描述和定量生物膜的磨損脫落率。根據(jù)這個觀點，那些影響顆粒碰撞頻率的因素和碰撞沖擊力的因素（如顆粒濃度、顆粒大小、顆粒質(zhì)量、輸入系統(tǒng)的能量等）都將影響到生物膜的磨損脫落率。

生物膜的脫落過程及其機(jī)理

生物膜是由固定在載體表面的細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物

１．１生物膜的脫落過程

組成的。生物膜的脫落是指細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物從已存在的生物膜上脫落進(jìn)入液相的過程舊１，通常包括４種不同的過程∞＇４Ｊ：被捕食、蛻落、沖蝕和磨損。被捕食指的是生物膜外表面的細(xì)菌被原生動物吞噬。蛻落指的是相對來說較大塊的生物膜的間歇性脫落，它是一個隨機(jī)過程；在蛻落過程中，一部分的生

［收稿日期］２００４一０５—１８；［修訂日期］２００４－０６—２５。［基金項目］國家８６３計劃資助項目（２００２ＡＡ６０１２１０）。

［作者簡介］肖鴻（１９８０一），男，湖南省衡陽市人，碩士研究

生，研究方向為水污染控制。

萬方數(shù)據(jù)　

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生物膜脫落的影響因素

影響生物膜脫落的因素很多，且錯綜復(fù)雜。例

如：流體（液體／氣體）流動的動力學(xué)特性、生物膜的生長及自身特性、載體特性等。

２．１流體動力學(xué)特性對生物膜脫落的影響

流體流動的動力學(xué)特性主要包括流體的流速、湍流度（雷諾數(shù)）、剪切力等。它對生物膜的脫落具有重要的影響。Ｃｈａｎｇ等∞ｏ的研究表明，液體的上升流速會顯著地影響生物膜的脫落。但Ｓｈｉｅｈ等邛１認(rèn)為，，液相上升流速對生物膜的脫落無影響。對于氣相上升流速，大多數(shù)的研究結(jié)果都表明，較高的氣體流速會使脫落率增加，導(dǎo)致生物膜變薄而致密一１。Ｃｈａｎｇ等Ｍｏ發(fā)現(xiàn)，湍流度增加，生物膜脫落率將隨之增加。Ｎｉｃｏｌｅｌｌａ等¨叫得出了類似的結(jié)論。對于剪切力的影響，Ｒｉｔｔｍａｎｎ¨ｕ在較早的研究中發(fā)現(xiàn)，在其它參數(shù)恒定的條件下，生物膜脫落率與剪切力的０．５８次方成比例。Ｂａｋｋｅ等¨２３研究發(fā)現(xiàn)，生物膜脫落率與剪切力之間存在線性關(guān)系。Ｈｏｒｎ等¨糾認(rèn)為，生物膜脫落是液體剪

切力與生物膜強度共同影響的結(jié)果。而舡

ｃａｎｄ¨４

ｏ在上流式厭氧復(fù)合床（ＵＢＦ）中研究發(fā)現(xiàn)，

液體流動所產(chǎn)生的剪切力與生物膜表面膜的脫落無關(guān)，但由氣體流動所產(chǎn)生的剪切力則顯著地影響生物膜的脫落。Ｎｉｃｏｌｅｌｌａ等¨刨和Ｂｒｙｅｒｓ等¨５Ｊ的研究表明，剪切力在一定范圍內(nèi)對生物膜的影響很小。鑒于各種說法的不同，有研究者指出，在水力剪切力與生物膜脫落關(guān)系的研究中，水力剪切力都局限在較小的范圍內(nèi)，只要其達(dá)到某一“臨界值”，必然會對生物膜的脫落產(chǎn)生影響¨６｜。筆者認(rèn)為，剪切力對生物膜的形成、脫落都有重大影響。Ｌｉｕ等Ⅲｏ也指出，生物膜內(nèi)的傳質(zhì)、胞外多聚物的產(chǎn)生、細(xì)胞的新陳代謝、基因特性以及生物膜結(jié)構(gòu)都對生物膜的脫落有影響。新觀點認(rèn)為ｕ

８｜，

生物膜的脫落可以看作是膜內(nèi)細(xì)菌對外部剪切力

的主動響應(yīng)。

２．２載體特性對生物膜脫落的影響

對于載體特性（載體濃度、大小、表面特性）對生物膜脫落的影響，也有一些研究。Ｃｈａｎｇ等Ｍｊ、Ｇｊａｌｔｅｍａ等＂ｏ發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)器中載體濃度上升，顆粒間的磨擦加劇，生物膜的脫落率將增大，生物膜變得薄而致密。Ｇｊａｌｔｅｍａ等【＿刊還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)固體量保持在３０％以上時，生物膜脫落率與生物顆粒濃度和光載體顆粒濃度之間都呈線性增長關(guān)系¨Ｊ。而Ｔｉｊｈｕｉｓ

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方數(shù)據(jù)等¨剛在異養(yǎng)生物膜形成過程中觀察到，生物膜脫落率與載體顆粒數(shù)之間是一個指數(shù)關(guān)系。但Ｋｗｏｋ等∽ｏ指出，在增長型系統(tǒng)中，顆粒濃度上升，生物膜脫落速率反而會下降，這與在非增長型系統(tǒng)中的情況剛好相反。在考察載體顆粒直徑對脫落率的影響時，Ｇｊａｌｔｅｍａ等心刈研究發(fā)現(xiàn)，生物膜磨損率隨顆粒直徑的增大而顯著增加。至于載體的表面特性的影響，Ｃｈａｎｇ舊。研究發(fā)現(xiàn)，以外形不規(guī)則和球形的活性炭作載體，當(dāng)載體表面尚未完全覆蓋生物膜時，外形不規(guī)則有助于防止生物膜的脫落，一旦載體表面被生物膜完全覆蓋后，載體的表面特性對生物膜的脫落就無影響。而Ｇｊａｌｔｅｍａ等。刊認(rèn)為，載體粗糙度會影響碰撞影響力，顆粒越光滑，碰撞越富有彈性，沖擊力就越小，因而對脫落率的影響也越小。如果顆粒粗糙、形狀不規(guī)則且?guī)в屑膺�，碰撞的沖擊力將更集中，更容易切人生物膜，從而更易引起生物膜的脫落。在綜

合考察了載體表面特Ｉ生對生物膜脫落率的影響后，筆

者認(rèn)為，多孔載體（比如沸石、多孔聚合物載體等）可能是最好的選擇。對于多孔載體生物膜的脫落，楊平等¨刮在厭氧生物流化床中做了研究。

對于生物膜生長對脫落的影響，Ｓｐｅｉｔａｌ等舊３｜、Ｐｉｃｉｏｒｅａｎｕ等Ⅲｏ發(fā)現(xiàn)，在動態(tài)條件下，脫落率隨生長率的提高而提高，生長快速的生物膜似乎更加脆弱，因而更易脫落。然而，Ｐｅｙｔｏｎ等舊１發(fā)現(xiàn)，在穩(wěn)定狀態(tài)條件下，生物膜脫落與生長達(dá)到平衡，且都取決于基質(zhì)負(fù)荷率。生物膜脫落與生長相互關(guān)聯(lián)，那些影響生物膜生長的因素（如基質(zhì)表面負(fù)荷率、營養(yǎng)供應(yīng)、傳質(zhì)等）也將對生物膜脫落產(chǎn)生影響。Ｔｉ—給基質(zhì)和不供給基質(zhì)將對脫落率產(chǎn)生重大影響，這一點與以前有的研究者在ＢＡＳＲ的研究中得出的結(jié)論剛好相反。原來認(rèn)為，在ＢＡＳＲ中，脫落主要取決于碰撞而與基質(zhì)負(fù)荷無關(guān)。Ｇｊａｌｔｅｍａ等¨１認(rèn)為，生物膜表面負(fù)荷率和剪應(yīng)力的比率決定了生物膜的結(jié)構(gòu)，在適當(dāng)?shù)钠胶馇闆r下，可得到光滑致密的生物膜。在高表面負(fù)荷和低剪應(yīng)力時，生物膜變出反應(yīng)器。ＭａｓｈａｌｌⅢＪ，Ｄｅｌａｑｕｉｓ等舊７。發(fā)現(xiàn)，當(dāng)營養(yǎng)２．３生物膜生長及其影響因素對生物膜脫落的影響

ｊｈｕｉｓ等舊糾實驗發(fā)現(xiàn)，在同樣的水動力學(xué)條件下，供得表面粗糙、內(nèi)部多孔且富有生長發(fā)育不均衡的絲狀菌。這種生物膜很容易發(fā)生脫落且容易被沖洗物質(zhì)缺乏時，細(xì)菌細(xì)胞會脫落。相反，Ｊａｍｅｓ等舊８ｊ發(fā)現(xiàn)，在營養(yǎng)水平高時，細(xì)胞會脫落。而Ｐｅｙｔｏｎ等舊。發(fā)現(xiàn)，對穩(wěn)定成熟的生物膜，脫落率在３個營養(yǎng)水平上與生長率相關(guān)，脫落率與營養(yǎng)消耗之間存

第１期肖鴻等．生物膜反應(yīng)器中生物膜脫落的機(jī)理及數(shù)學(xué)模型

在函數(shù)關(guān)系。

量計算總體的生物膜脫落率（即出水中的懸浮固體２．４反應(yīng)器構(gòu)造對生物膜脫落的影響

質(zhì)量／反應(yīng)器中總的生物膜質(zhì)量），但它不能反映局Ｇｊａｌｔｅｍａ等舊ｕ認(rèn)為，反應(yīng)器的底部構(gòu)造對實驗部的生物膜脫落。盡管后來采用了微尺度的流體通規(guī)模（小規(guī)模）反應(yīng)器中生物膜的脫落有較大的影路以及運用了圖象分析技術(shù)，但對這些微尺度的實響，而對大規(guī)模反應(yīng)器而言，其影響不顯著。

驗而言，還是不可能將局部脫落現(xiàn)象與懸浮固體總３

生物膜脫落率的數(shù)學(xué)模型

體的質(zhì)量守衡聯(lián)系起來¨３｜。為了計算局部生物膜的脫落率，近２０多年來，不同的研究者提出了大量基于宏觀質(zhì)量守衡的實驗方法雖然可以用來定

的生物膜脫落率數(shù)學(xué)模型（見表１）。

表１

生物膜脫落率數(shù)學(xué)模型

霉善

反應(yīng)器類型脫落率數(shù)學(xué)模型

妻蒺

備注

３．１基于流體動力學(xué)的生物膜脫落率模型

落率的影響。有研究指出，剪切力的瞬間變化會影如前所述，流體的動力學(xué)特性對生物膜的脫落響生物膜脫落率，但這種影響是短暫的。也就是說有著重要的影響。尤其是針對剪切力與生物膜脫落剪切力突然增加，脫落率可能會隨之陡然增加，但這率之間的關(guān)系，研究者作了不少的研究，提出了一些種情況會很快恢復(fù)正常。這也說明生物膜內(nèi)的微生數(shù)學(xué)模型。如Ｒｉｔｔｍａｎｎ¨ｕ提出的模型１以及Ｂａｋｋｅ物對外部的剪切力變化有一定的主動回應(yīng)能力。等舊刈提出的模型２就體現(xiàn)了剪切力對脫落率的影３．２基于生物膜生物學(xué)特性的生物膜脫落率模型

響。模型１中，脫落率與剪切力的０．５８次方成比生物膜的生物學(xué)特性包括生物膜的膜厚、膜組例，模型２中脫落率與剪切力則有著直接的正比關(guān)分密度、基質(zhì)利用率、生物膜生長率等。從表１中可系。在模型１和２中，剪切力恒定在一個水平上，而以看出，模型４—７有一個共同點：脫落率與生物膜Ｐｅｙｔｏｎ等心。提出的模型３還考慮了剪切力變化對脫

的厚度之間存在一次或二次函數(shù)關(guān)系，表明生物膜

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厚度對脫落率有重大影響。不同的是模型４中研究的生物膜中微生物種類單一，基質(zhì)種類也是單一的，而模型５—７中研究的生物膜內(nèi)有多種微生物，顯然，這是一個進(jìn)步。然而，模型中僅僅體現(xiàn)生物膜密度、厚度的影響是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。以上的這些模型都沒有考慮生物膜的生長率的影響，而Ｓｐｅｉｔａｌ等舊。提出的模型８以及Ｐｅｙｔｏｎ等舊。提出的模型９做到了這一點。模型９中體現(xiàn)了基質(zhì)利用率、生物膜生長率、生物膜厚度對脫落率的影響。相對于以前提出的種種模型來說，該模型與實驗數(shù)據(jù)的吻合程度

最高。

３．３其它生物膜脫落率模型

另外，Ｍｏｒｇｅｎｒｏｔｈ等∞２ｏ提出的模型１０還考慮

了生物膜脫落與時間的相關(guān)性。模型１～１０中考慮的影響因素還只是生物膜脫落影響因素的一部分，當(dāng)考慮的因素越多時，脫落率表達(dá)式中包含的變量也越多。在此情況下，Ｎｉｃｏｌｅｌｌａ等舊副在建立生物膜脫落率模型時，運用了量綱分析的方法。通過量綱分析，可以縮小相關(guān)的實驗變量數(shù)。基于該法，提出了模型１１，其中，Ｐ。，Ｐ：，Ｐ，為無量綱數(shù)組，Ｐ。＝

Ｐｌｄ。嘶，Ｐ２＝以／ｄ。，Ｐ３＝ｄ。ｂ。么，一旦參數(shù)Ｋ，０１１，ｏｔ２

確定，就可以通過方程１１計算脫落率。應(yīng)該提到的還有Ｓｔｅｗａｒｔ基于概率的觀點提出的脫落率模型１３，其中，根據(jù)五（ｚ）表達(dá)式的不同，可以衍生出一系列的脫落率表達(dá)式：當(dāng)認(rèn)為兀（ｚ）在整個生物膜內(nèi)恒定時以（ｚ）＝ｋａ／Ａ。，得到模型１４；當(dāng)引入位置（厚度）因素對＾（ｚ）的影響時，厶（ｚ）＝ｋｄ６（Ｚ—Ｚｄ）／Ａ。，得到模型１５；當(dāng)引入生物膜生長率對五（ｚ）的影響

時，兀（ｚ）＝［瓦。ｐ（ｚ）＋如］／Ａ。，得到模型１６。另

外，在ＢＡＳＲ中，６ｊａｌｔｅｍａ等＂ｏ運用傳統(tǒng)的顆粒碰撞理論來描述和定量生物膜的磨損脫落率，從而得到的模型１２也可以看作是一個理論意義上的脫落率數(shù)學(xué)模型。

在最近的研究報告中，Ｈｏｒｎ等¨副提出了一個最新的描述生物膜脫落率的模型（即模型１７）。在他們的研究中，生物膜生長和脫落被分為３個階段：（１）同種類生物膜的厚度的指數(shù)增長階段；（２）生物膜厚度有自然波動的近似穩(wěn)定階段；（３）剪應(yīng)力增加，生物膜洗出階段。對應(yīng)每一個階段，都提出了一個脫落率模型。模型中反映出：在階段（１），脫落率與生長率成比例；在階段（２），脫落被認(rèn)為是一個隨機(jī)事件，生物膜存在一個底線厚度；在階段（３），剪應(yīng)力增加前，認(rèn)為脫落率是生物膜厚度的函數(shù)。該模型是至今為止最全面的一個反應(yīng)生物膜脫落率的

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方數(shù)據(jù)模型。

以上提出的各種模型都是在特定的實驗條件下得到的。它們雖然能比較合理地解釋原實驗得出的結(jié)果，但不一定與別的實驗觀察結(jié)果吻合。如在Ｔｉｊｈｕｉｓ等Ⅲｏ的實驗中就對模型１、模型５～８做了驗證。結(jié)果顯示，由模型得出的結(jié)果跟實際觀察到的結(jié)果并不一致，這也正說明了它們的實用性有待于進(jìn)一步的驗證。另外，可以看出，表１中提出的生物膜脫落率模型所涉及的反應(yīng)器類型還不全面，如新型反應(yīng)器ＵＳＢ，ＥＧＳＢ及Ｉｃ等并未包括在內(nèi)。因此，必須針對這些反應(yīng)器做進(jìn)一步的研究，而且，這些模型多是一維的，它們尚不能很好地反映生物膜脫落這一復(fù)雜現(xiàn)象。

事實上，在各個模型的提出過程中，都對相關(guān)條件和參數(shù)做了一些假定和簡化，如假定生物膜處于穩(wěn)定狀態(tài)，生物膜厚度始終保持不變以及假定水動力學(xué)條件不變、不存在傳質(zhì)限制等。而這些假定和

簡化的合理眭正越來越多地受到質(zhì)疑。不過，對研

究者來說，真正的挑戰(zhàn)并不在于要建立包含盡可能多參數(shù)的模型，而是在于確定這些參數(shù)的顯著性水平以及它們在不同過程中的重要性。這就要求研究者對不同模型進(jìn)行對比分析，并在不斷實驗的基礎(chǔ)上對模型進(jìn)行優(yōu)化。

４

結(jié)語

生物膜的脫落是影響生物膜形成的一個重要因

素。生物膜的脫落對于去除冗余的生物膜，維持生物膜的最佳厚度，提高生物膜的活性和轉(zhuǎn)化率以及縮短反應(yīng)器的啟動周期都具有重要的意義。然而，目前有關(guān)生物膜脫落的研究總的來說還很不成熟。對生物膜的脫落機(jī)理、影響脫落的因素等都還有待于進(jìn)一步深入研究，已建立的脫落率模型也大多是基于某些簡單假設(shè)上的一維模型，二維模型都很少有報道，且這類模型還停留在實驗研究的水平。因此，我們認(rèn)為今后的研究工作重點為：深入研究不同生物膜反應(yīng)器內(nèi)脫膜的機(jī)理，發(fā)展二維和三維脫落模型；深入研究生物膜內(nèi)微生物組成及其生物學(xué)行為；加強非穩(wěn)定狀態(tài)下，特別是生物膜反應(yīng)器啟動階段及受沖擊負(fù)荷情況下的生物膜脫落研究；增加生物膜脫落研究的反應(yīng)器類型（如ＵＳＢ，ＥＧＳＢ及ＩＣ等）；以能實際運用于工程實踐為目標(biāo)，形成一套設(shè)計和操作準(zhǔn)則。

隨著人們對生物膜脫落認(rèn)識的不斷提高，生物膜法處理廢水技術(shù)將得到進(jìn)一步的完善，其應(yīng)用也

第１期肖鴻等．生物膜反應(yīng)器中生物膜脫落的機(jī)理及數(shù)學(xué)模型

?２７?

將更加廣泛。

符號說明

Ａ反應(yīng)器面積，ｍ２

Ａ因碰撞引起的生物膜總的磨損率，ｋｇ／ｓＡｄ顆粒的平均面積，ｍ２ｂ’比生物膜脫落系數(shù)

ｂｓ

生物膜脫落率，ｋｇ／（ｍ２?ｓ）以光載體直徑，ｍ以生物膜顆粒直徑，ｍ

兀（ｚ）

局域性脫落頻率，ｓ～?ｍ～，（與生物膜內(nèi)不同位置上細(xì)胞的生理學(xué)狀態(tài)有關(guān)）單次碰撞的沖擊力，ｋｇ?ｍ／ｓ２

脫落率與生長率的聯(lián)系系數(shù)，值在０到１之間脫落率與時間的相關(guān)系數(shù)沖洗階段的穩(wěn)定脫落率系數(shù)脫落率系數(shù)

物理剪切率系數(shù)，ｋｓ／（ｍ３?ｓ）

生物學(xué)剪切率系數(shù)，ｋｇ／（ｍ３?ｓ）生物膜厚度，ｍ

平均底線生物膜厚度，ｍ洗出階段的底線生物膜厚度，ｍ

碰撞頻率，ｓ。體積流量，ｍ３／ｓ

生物膜脫落率，ｋｇ／（ｍ２?ｓ）生物膜中組分ｉ的脫落率進(jìn)水基質(zhì)濃度，ｋｇ／ｍ３反應(yīng)器中基質(zhì)濃度，ｋｇ／ｍ３流體流速，ｍ／ｓ平流速度，ｍ／ｓ生物膜密度，ｋｇ／ｍ３生物膜產(chǎn)率系數(shù)距離坐標(biāo)液體密度，ｋｇ／ｍ３

生物膜中組分ｉ的密度，ｋｇ／ｍ３生物膜中組分ｉ的局域性密度，ｋｇ／ｍ３剪切力，ｋｇ?ｍ／ｓ２

Ｒ氏ｓ品“唧墨ｋ：磯見荊ｒ肛～

比生長率，Ｓ‘１與位置相關(guān)的函數(shù)

參考文獻(xiàn)

１

Ｎｉｃｏｌｅｌｌａ

Ｃ，ｖａｉｌ

Ｌｏｏｓｄｒｅｃｈｔ

Ｍ

Ｃ

Ｍ，Ｈｅｉｊｎｅｎ

ＪＪ．Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ

ｗｉｔｈ

ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｂｉｏｆｆｌｒｎｒｅａｃｔｏｒｓ．Ｊ

Ｂｉｏｔｅｃｌｍｏｌ，２０００，８０（１）：１～３３

ＰｅｙｔｏｎＢ

Ｍ，ＣｈａｒａｃｋｌｉｓＷ

Ｇ．Ａｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｕｂｓｔｒａｔｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄ

ｓｈｅａｒｓｔｒｅｓｓｏｎ

ｔｈｅｋｉｎｅｔ－

ｉｃｓｏｆ

ｂｉｏｆｉｌｍｄｅｔａｔａｃｈｍｅｎｔ．ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌＢｉｏｅｎｇ，１９９３，４１

（７）：７２８～７３５

萬　

方數(shù)據(jù)３

ＢｒｙｅｒｓＪＤ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇｂｉｏｆｉｌｍａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｉｎ：ＭＪＢａｚｉｎ

ａｎｄ

Ｊ

Ｉ．Ｐｒｏｓｓｅｒ（ｅｄｓ．），１９８８，１０９～１４４

４

ＳｔｅｗａｒｔＰＳ．Ａｍｏｄｅｌ

ｏｆ

ｂｉｏｆｉｌｍｄｅｔａｃｈｍｅｎｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ

Ｂｉｏｅｎｇ，１９９３，４１（１）：１１１～１１７

５

Ｅｂｅｒｈａｒｄ

Ｍｏｒｇｅｎｒｏｔｈ，Ｗｉｌｄｅｒｅｒ

ＰＡ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｅｔａｃｈ－

ｍｅｎｔｍｅｃｈｎｉｓｍｓ

ｏｎ

ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎｉｎｂｉｏｆｉｌｍｓ．ＷａｔｅｒＲｅｓ，

２０００，３４（２）：４１７～４２６６

Ｃｈａｎｇ

Ｈ

Ｔ，ＲｉｔｔｍａｎｎＢＥ，ＡｌｎａｒＤＲ，ｅｔａ１．Ｂｉｏｆｉｌｍｄｅ—ｔａｃｈｍｅｎｔ

ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｉｎ

ａ

ｌｉｑｕｉｄ——ｆｌｕｉｄｉｚｅｄｂｅｄ．Ｂｉｏｔｅｃｔｍ—

ｏｌ

Ｂｉｏｅｎｇ，１９９１，３８（５）：４９９～５０６

７ＧｊａｌｔｅｍａＡ，Ｖｉｎｋｅ

Ｔ

Ｌ，Ｖａｎ

Ｌｏｏｓｄｒｅｃｈｔ

ＭＣＭ，ｅｔａ１．

Ｂｉｏｆｉｌｍａｂｒａｓｉｏｎｂｙｐａｒｔｉｃｌｅｃｏｌｌｉｓｉｏｎｓｉｎａｉｒｌｉｆｔ

ｒｅａｃｔｏｒｓ．

Ｗａｔ

Ｓｃｉ

Ｔｅｃｈｎｏｌ，１９９７，３６（１）：２２１—２２８

８

Ｓｌｌｉｅｈ

ＷＫ．Ｂｉｏｍａｓｓｌｏｓｓ

ｆｒｏｍａｎａｎａｅｒｏｂｉｃｆｌｕｉｄｉｚｅｄｂｅｄ

ｒｅａｃｔｏｒ．ＷａｔｅｒＲｅｓ，１９９６，３０（５）：１２５３—１２５７

９

ＴａｖａｒｅｓＣＲＧ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔ

ｏｆａｉｒ

ｓｕｐｅｒｆｉｃｉａｌｖｅｌｏｃｉｔｙ

ｏｎｂｉｏｆｉｌｍａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎ

ａ

ｔｈｒｅｅ——ｐｈａｓｅｆｌｕｉｄｉｚｅｄ——ｂｅｄ

ｒｅ—?

ａｃｔｏｒ．ＷａｔｅｒＲｅｓ，１９９５，２９（１０）：２２９３—２２９８

１０ＮｉｃｏｌｅｌｌａＣ。ＦｅｌｉｃｅＲＤ，ＲｏｖａｔｔｉＭ．Ａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍｅｔｈ—

ｏｄｏｆ

ｂｉｏｆｉｌｍ

ｄｅｔａｃｈｍｅｎｔ

ｉｎｌｉｑｕｉｄｂｅｄｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ

ｒｅａｃｔｏｒｓ．

Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ

Ｂｉｏｅｎｇ，１９９６，５１（６）：７１３～７１９

１ｌ

ＲｉｔｔｍａｎｎＢＥ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｈｅａｒ

ｓｔｒｅｓｓ

ｏｎ

ｂｉｏｆｉｌｍｌｏｓｓ

ｒａｔｅ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ

Ｂｉｏｅｎｇ，１９８２，２４（２）：５０１～５０６

１２Ｂａｋｋｅ

Ｒ，ＴｒｕｌｅａｒＭＧ，ＲｏｂｉｎｓｏｎＪＡ，ｅｔａ１．Ａｃｔｉｖｉｔｙｏｆ

ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａｉｎｂｉｏｆｉｌｍｓ：ｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅ．Ｂｉｏｔｅｃｈ—

ｎｏｌ

Ｂｉｏｅｎｇ，１９８４，２６（１１）：１４１８～１４２４

１３

ＨｏｍＨ，ＲｅｉｆｆＨ，ＭｏｒｇｅｎｒｏｔｈＥ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｇｒｏｗｔｈａｎｄ

ｄｅｔａｃｈｍｅｎｔ

ｉｎ

ｂｉｏｆｉｌｍｓｙｓｔｅｍｓｕｎｄｅｒｄｅｆｉｎｅｄｈｙｄｒｏｄｙｍｉｃ

ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ

Ｂｉｏｅｎｇ，２００３，８１（５）１６０７～６１７

１４

ＡｒｃａｎｄＹ．Ｉｍｐａｃｔｏｆｔｈｅ

ｒｅａｃｔｏｒ

ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｏｒｇａｎ—

ｉｃ

ｌｏａｄｉｎｇ

ｏｎ

ｔｈｅｓｉｚｅａｎｄａｃｔｉｖｉｔｙｏｆａｎａｅｒｏｂｉｃｇｒａｎｕｌｅｓ．

ＣｈｅｍＥｎｇ，１９９４，５６（１）：Ｂ２３～Ｂ２５

１５

ＢｒｙｅｒｓＪ

Ｄ．Ｂｉｏｆｉｌｍｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｃｈｅｍｏｓｔａｔｄｙｎａｍｉｃｓ：

ｐｕｒｅ

ａｎｄ

ｍｉｘｅｄｃｕｌｔｕｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ．ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌＢｉｏｅｎｇ，

１９８４，２６（９）：９４８—９５８

１６楊平，郭勇．聚合物多孔載體厭氧生物流化床中的脫膜．

四川大學(xué)學(xué)報，２０００，３２（３）：１１２～１１５

１７“ｕＹ．Ｊｏｏ—ＨｗａＴａｙ．ＴｈｅＥｓｓｅｎｔｉａｌｒｏｌｅｏｆｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ

ｓｈｅａｒｆｏｒｃｅ

ｉｎ

ｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｆｉｌｍ

ａｎｄｇｒａｎｕｌａｒ

’ｓｌｕｄｇｅ．ＷａｔｅｒＲｅｓ，２００２，３６（７）：１６５３—１６６５１８ＬｉｕＹ，ＬｉｎＹｕｅｍｅｉ，ＹａｎｇＳｈｕｆａｎｇ，ｅｔａ１．Ａｂａｌａｎｃｅｄｍｏｄ—

ｅｌｆｏｒ

ｂｉｏｆｉｌｍｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ

ａｔ

ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｔａｃｈ－

ｍｅｎｔｆｏｒｃｅｓ．Ｐｒｏｃｅｓｓ

Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００３，３８（１２）：１７６１—

１７６５

１９

ＴｉｊｈｕｉｓＬ．Ｖａｎ

Ｌｏｏｓｄｒｅｃｈｔ

Ｍ

Ｃ

Ｍ，ｅｔ

ａ１．Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ

ａｎｄ

ｇｒｏｗｔｈｏｆｈｅｔｅｒｏｔｒｏｐｈｉｃａｅｒｏｂｉｃｂｉｏｆｉｌｍ

ｏｎ

ｓｍａｌｌｓｕｓｐｅｎ－

ｄｅｄｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎ

ａｉｒｌｉｆｔｒｅａｃｔｏｒｓ．ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌＢｉｏｅｎｇ，１９９４，

４４（５）：５９５～６０８

Ｋｗｏｋ

ＷＫ，ＰｉｃｉｏｒｅａｎｕＣ，ＯｎｇＳＬ，ｅｔａ１．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｂｉｏ一

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