濾頭反沖洗生物膜的形成首先是單體或聚集的細胞在濾料表面附著.形成薄層的活性生物膜.在對底物的代謝過程中.膜內(nèi)菌群增生并生成大量的胞外聚合物.使膜厚增加;厚生物膜多孔的纏結(jié)結(jié)構(gòu)使其具有很強的吸附能力，因此膜外層多聚物的孔隙內(nèi)常吸附大量的無機雜質(zhì).此時生物膜量的繼續(xù)增長主要為非活性物質(zhì)的積累，形成活性降低的生物膜層;當生物膜厚度增到使底物和DO的傳輸不能到達底層時.生物膜深處會形成厭氧區(qū)，此時生物膜容易脫落.根據(jù)生物膜增長階段不同可分為2種膜結(jié)構(gòu):一種為新生結(jié)構(gòu)，包括基層活性膜層和外層非活性膜層(多由胞外多聚物及吸附于內(nèi)的無機物構(gòu)成);另一種為老化結(jié)構(gòu).分為底層厭氧區(qū)和外層好氧區(qū).在濾頭反沖洗運行周期末.老化生物膜常自行脫落井夾雜于濾料縫隙.由于不同的膜層內(nèi)有機與無機物質(zhì)相對含量不同.因此以濾頭反沖液中有機與無機固體的相對含量表示生物膜的剝落程度.

    長柄濾頭反沖液有機團體與無機固體含尼比道的變化曲線以5min處為谷位，經(jīng)過平穩(wěn)下降段、急速下降段、并由漸緩下降段過渡到谷值后的漸進升離段.此間相應(yīng)的反洗液中固體含量變化為:最初3min內(nèi)為有機、無機和總固體含量的平行穩(wěn)定上升;然后在有機/無機含量的谷值之前發(fā)生有機與無機含量的加速上升，而以無機含量的上升更快.此時兩者疊加的總固體含量也為急速上升:在有機/無機含量的谷值之后，有機含量仍以恒定速度快速上升.而無機含量則保持低速上升，兩者疊加的總固體含量上升趨勢漸緩.

    此現(xiàn)象可解釋為:長柄濾頭反沖初期最快脫離濾床的是濾料空隙彌合的、比較輕的、老化生物膜體相對于濾料上牢固附著的生物膜量.其含量較少.但總的有機體含量遠遠大于吸附截留的無機雜質(zhì).且兩者相對含基較為恒定，反映為有機與無機含量比值較高;隨著濾層內(nèi)易脫落的老化膜量減少，濾料上牢固附著的生物膜在劇烈的剪切和碰撞摩擦作用下大量進入長柄濾頭反沖后的液體，首先剝落的為外部膜層，主要為大量的胞外多聚物及長期吸附于內(nèi)的無機雜質(zhì).脫落生物量的急劇增加使各曲線上升幅度較大.由干外層多聚物的多孔性使截留并鑲嵌于內(nèi)的無機成分含量在所有生物膜層為最高，此時無機含量上升幅度最大，顯示為有機與無機含量比值下降速度逐時加快;當內(nèi)層生物膜進一步脫落時，由于內(nèi)層生物膜致密且空隙率大大降低.加上無機物質(zhì)的滲進力減弱使內(nèi)部無機成分減少.此時有機與無機含量的比值出現(xiàn)逐漸升高的趨勢.由上述分析知，反沖5min為內(nèi)層有機膜層脫落的起點.

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