Biofilm: Peranan Kompleks dalam Rawatan Air

Proses pembentukan biofilm

Pembentukan biofilm adalah proses yang kompleks, yang secara amnya boleh dibahagikan kepada peringkat berikut:

Lekatan awal: Mikroorganisma menjerap secara balik ke permukaan pepejal melalui lampiran permukaannya (seperti flagela, pili, kapsul, dll.).
Lampiran tidak boleh dipulihkan: Mikroorganisma merembeskan polimer ekstraselular (EPS) untuk membetulkan diri dengan kukuh pada permukaan untuk membentuk mikrokoloni.
Pematangan: Mikrokoloni terus berkembang untuk membentuk biofilm tiga dimensi dengan saluran air terbentuk di dalam untuk memastikan pertukaran nutrien dan metabolit.
Penyerakan: Di bawah keadaan persekitaran yang buruk, sesetengah mikroorganisma melepaskan diri daripada biofilem dan memasuki persekitaran baharu.

Peranan positif biofilm dalam rawatan air

Teknologi teras rawatan kumbahan: Kaedah biofilm adalah salah satu teknologi yang digunakan secara meluas dalam rawatan kumbahan. Dengan menanam biofilem pada pembawa tertentu, mikroorganisma di dalamnya boleh merendahkan bahan organik, nitrogen ammonia dan bahan pencemar lain dalam kumbahan dengan berkesan, dengan itu mencapai tujuan untuk membersihkan kualiti air. Kaedah biofilm biasa termasuk biofilter, cakera bioputaran, reaktor biofilm katil bergerak (MBBR) , dsb.
Rawatan enap cemar: Teknologi biofilem boleh digunakan untuk penstabilan dan pengurangan enap cemar. Dengan menanam mikroorganisma tertentu dalam enapcemar, degradasi bahan organik dapat dipercepatkan dan jumlah enapcemar yang dihasilkan dapat dikurangkan.
Pembersihan air: Biofilem boleh membuang logam berat, bahan pencemar organik, patogen, dsb. daripada air dengan berkesan.
Kitaran nutrien: Mikroorganisma dalam biofilm mengambil bahagian dalam kitaran nutrien dalam badan air dan mengekalkan keseimbangan ekologi badan air.

Kesan negatif biofilm dalam rawatan air

Kekotoran biologi: Biofilm tumbuh pada permukaan paip dan peralatan, yang akan menyebabkan paip tersumbat, mengurangkan kecekapan peralatan, dan juga menyebabkan kegagalan sistem.
Pencemaran sekunder: Pertumbuhan biofilm boleh menyebabkan pembiakan patogen dan meningkatkan risiko pencemaran sekunder badan air.
Kesan ke atas kualiti air: Pertumbuhan biofilm yang berlebihan boleh membebaskan bahan berbau dan menjejaskan kualiti air.

Bagaimana untuk mengawal kesan biofilm dalam rawatan air

Optimumkan parameter proses: Kawal kadar pertumbuhan biofilm dengan melaraskan parameter proses seperti volum pengudaraan dan masa pengekalan hidraulik.
Pilih pengisi yang sesuai: Pilih pengisi dengan luas permukaan yang besar dan luas permukaan khusus yang tinggi, yang kondusif untuk pertumbuhan dan penumpahan biofilm.
Pembersihan tetap: Bersihkan peralatan dengan kerap untuk mengeluarkan biofilm dan mengelakkan penyumbatan paip.
Tambah bio-inhibitor: Dalam sesetengah kes, bio-inhibitor boleh ditambah untuk mengawal pertumbuhan biofilm.
Mengguna pakai teknologi biofilem baharu: Membangunkan bahan pembawa biofilem baharu dan reaktor biofilem untuk meningkatkan kestabilan dan kecekapan rawatan biofilem.

Pembangunan masa depan biofilm dan teknologi rawatan air

Kepintaran teknologi biofilem: Pemantauan masa nyata dan kawalan biofilem dicapai melalui teknologi seperti penderia, data besar dan kecerdasan buatan.
Inovasi bahan biofilem: Membangunkan bahan pembawa biofilem baharu untuk meningkatkan rintangan beban impak dan rintangan ketoksikan biofilem.
Penggabungan biofilem dengan teknologi lain: Penggabungan teknologi biofilem dengan teknologi rawatan air lain (seperti pengasingan membran, pengoksidaan lanjutan, dll.) boleh mencapai tahap penulenan air yang lebih tinggi.