生物膜活性的快速檢測通過測量微生物細(xì)胞內(nèi)的三磷酸腺苷(ATP)濃度,來判斷微生物的活性。微生物細(xì)胞內(nèi)的ATP和熒光酶混合后會反應(yīng)發(fā)光,通過測量發(fā)光的亮度RLU來計算ATP濃度,然后再根據(jù)經(jīng)驗公式將ATP濃度轉(zhuǎn)化為微生物濃度。
生物膜的形成過程是微生物吸附、生長、脫落等綜合作用的動態(tài)過程。
首先懸浮于液相中的有機污染物及微生物移動并附著在載體表面上;然后附著在載體上的微生物對有機污染物進行降解,并發(fā)生代謝、生長、繁殖等過程,并逐漸在載體的局部區(qū)域形成薄的生物膜,這層生物膜具有生化活性,又可進一步吸附、分解廢水中有機污染物,直至后形成一層將載體*包裹的成熟的生物膜。
據(jù)研究,微生物膜的形成通常經(jīng)歷載體表面改良、可逆附著、不可逆附著、生物膜形成四個階段,具體描述如下:
微生物在載體上的掛膜可分為微生物吸附和固著生長兩個階段。載體加入水體以后,首先進入吸附期。有部分微生物和絲狀物質(zhì)已經(jīng)附著在載體表面,附著了較多物質(zhì)的位置往往是載體的凹處,不容易被水流剪切的地方。此時懸浮液中的微生物大量增長,出現(xiàn)較明顯的一個污泥層。
經(jīng)過不可逆附著以后,微生物在載體表面獲得一個比較穩(wěn)定的生長環(huán)境,在供氧和底物充足的情況下,吸附在載體上的污泥中的微生物很快就開始生長。
隨著培養(yǎng)馴化時間的增長,在載體表面生長的生物膜也迅速增長,逐漸覆蓋整個載體表面,并開始增厚。但生物膜的生長并不均勻,在載體比較突出的地方,生物膜比較薄,而凹處則會長出相當(dāng)繁盛的菌落,可見水力剪切對生物膜的生長具有重要的影響。在載體表面附著生長的微生物種類也很繁多,除了累枝蟲、鐘蟲外,還可觀察到絲狀菌、球菌、桿菌等,還有一些游泳性的細(xì)菌在活動。隨著載體上附著了越來越多的生物膜,載體的表觀密度逐漸會下降,變得更輕,更容易流態(tài)化,同時在下降區(qū)的載體下降速度有所變慢。