本文關(guān)鍵詞：營(yíng)養(yǎng)及水力條件影響光合細(xì)菌生物膜生長(zhǎng)特性實(shí)驗(yàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

光和細(xì)菌

中國(guó)生物工程雜志　ChinaBiotechnology,2009,29(4):67～72

營(yíng)養(yǎng)及水力條件影響光合細(xì)菌生物膜生長(zhǎng)特性實(shí)驗(yàn)

田　鑫　廖　強(qiáng)　黨　楠　朱　恂　王永忠

(重慶大學(xué)工程熱物理研究所　重慶　400030)

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摘要　對(duì)平板式生物膜反應(yīng)器內(nèi),流量及底物濃度范圍分別為37.8～1080ml/h、0.05～10g/L的不同生長(zhǎng)條件下光合產(chǎn)氫細(xì)菌生物膜生長(zhǎng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,討論了不同水力及營(yíng)養(yǎng)條件對(duì)沼澤紅假單胞菌生物膜表面覆蓋率、膜厚、干重和密度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同水力及營(yíng)養(yǎng)條件對(duì)生物膜生長(zhǎng)速率及結(jié)構(gòu)具有重要影響。在相同的時(shí)間間隔內(nèi),在高流速條件下光合細(xì)菌菌落生長(zhǎng)較快,但過(guò)高的液體流速會(huì)導(dǎo)致部分生物膜脫落;高流速條件易使生物膜形成薄而致密的結(jié)構(gòu)。光合細(xì)菌生物膜在循環(huán)液底物濃度較高時(shí)生長(zhǎng)較快,密度也最高;成結(jié)構(gòu)疏松生物膜在固液界面的形成,在生物膜內(nèi)的傳輸。

關(guān)鍵詞　光合細(xì)菌　生物膜　可視化　中圖分類(lèi)號(hào)　Q938.11

　　效的廢水處理方法。與傳統(tǒng)的懸浮生長(zhǎng)反應(yīng)器相比,生物膜反應(yīng)器操作穩(wěn)定性高,生物量密度大,細(xì)菌停留時(shí)間長(zhǎng),耐沖擊負(fù)荷,且對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性

[1,2]

物傳遞引起的微生物生長(zhǎng)和由剪切力引起的生物膜脫落相互平衡作用的結(jié)果;Rinaudi等

[8]

認(rèn)為,細(xì)菌在固體

基質(zhì)表面上的生長(zhǎng)代謝行為主要受水力及營(yíng)養(yǎng)條件等因素的影響。本文采用在線(xiàn)觀(guān)察和離線(xiàn)分析相結(jié)合的方法,研究了不同的水力及營(yíng)養(yǎng)條件對(duì)光合細(xì)菌生物膜在固體基質(zhì)表面上生長(zhǎng)特性的影響,揭示了光合細(xì)菌在固體基質(zhì)表面上的吸附及生長(zhǎng)機(jī)理,同時(shí)為光合細(xì)菌生物膜反應(yīng)器的掛膜啟動(dòng)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù),并且為污水處理和光生物制氫技術(shù)的發(fā)展提供基礎(chǔ)性材料。

。光合細(xì)菌可以在光能的驅(qū)動(dòng)下降解有機(jī)

[3]

廢物特別是小分子有機(jī)酸為氫氣,達(dá)到污染治理的同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)性利用

。光合細(xì)菌降解有機(jī)廢水

具有較高的底物轉(zhuǎn)化率,并能使用廣泛的生物質(zhì)作為生長(zhǎng)和產(chǎn)氫的底物等優(yōu)點(diǎn)。光合細(xì)菌生物膜反應(yīng)器能有效地完成有機(jī)廢物的處理,同時(shí)高效地產(chǎn)生清潔的能源氫氣,是一項(xiàng)集環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益于一體的新型環(huán)保技術(shù)

[4,5]

1　材料與方法

1.1　實(shí)驗(yàn)裝置及系統(tǒng)

。

　　在利用生物膜反應(yīng)器處理廢水過(guò)程中,微生物首先在反應(yīng)器內(nèi)部的載體表面吸附并形成生物膜,研究微生物在載體表面的固定機(jī)理及生物膜結(jié)構(gòu),開(kāi)發(fā)工程實(shí)際中普遍適用的微生物固定化技術(shù),對(duì)優(yōu)化各種反應(yīng)器工藝系統(tǒng)及污水處理技術(shù)的發(fā)展具有重要意義

[6]

　　光合細(xì)菌生物膜生長(zhǎng)特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(圖1)主要由生物膜反應(yīng)器、光源、過(guò)濾瓶(250ml)、蠕動(dòng)泵、數(shù)碼光學(xué)顯微鏡和計(jì)算機(jī)構(gòu)成。采用發(fā)光二極管(LED)提供一定波長(zhǎng)的單色光源�？梢暬夂霞�(xì)菌生物膜平板反應(yīng)器由透明的有機(jī)玻璃材料及蓋玻片(24mm×60mm×

0.17mm)組成,尺寸為180mm×134mm×18mm,以蓋

。Ebrahimi等

[7]

研究表明,生物膜的形成是由底

收稿日期:2008209211　　修回日期:2008210222

3國(guó)家自然科學(xué)基金(90510020,50576107)、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃(NCET20420845)、重慶市自然科學(xué)基金(2006BB7225)資助項(xiàng)目

33通訊作者,電子信箱:lqzx@

玻片作為可視化窗口及光合細(xì)菌生物膜生長(zhǎng)的載體。反應(yīng)器主體包括5個(gè)流道,流道尺寸為18mm×50mm×4mm,每個(gè)流道的下側(cè)由蓋玻片通過(guò)有機(jī)玻璃蓋板以螺栓聯(lián)接的方式密封,

以便在不同成膜階段對(duì)蓋玻片

  本文關(guān)鍵詞：營(yíng)養(yǎng)及水力條件影響光合細(xì)菌生物膜生長(zhǎng)特性實(shí)驗(yàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。