生物膜的培养
生物膜实验报告
一、实验目的1. 了解生物膜的结构和功能。
2. 掌握生物膜制备和观察的方法。
3. 分析生物膜在不同条件下的变化。
二、实验原理生物膜是细胞膜、细胞器膜和核膜的总称，是细胞的重要组成部分。
生物膜主要由磷脂双分子层、蛋白质和糖类组成。
本实验通过观察生物膜在不同条件下的变化，了解生物膜的结构和功能。
三、实验材料1. 人胚胎肝细胞2. 生理盐水3. 0.25%胰蛋白酶4. 0.1%吐温-205. 1%戊二醛6. 2%戊二醛7. 0.1%结晶紫8. 0.5%亚甲基蓝9. 光学显微镜10. 显微摄影设备四、实验步骤1. 细胞培养：将人胚胎肝细胞接种于培养皿中，培养至对数生长期。
2. 胰蛋白酶消化：用0.25%胰蛋白酶消化细胞，制成细胞悬液。
3. 生物膜制备：a. 将细胞悬液加入生理盐水中，使细胞浓度约为1×10^6个/mL。
b. 加入0.1%吐温-20，使细胞膜表面张力降低，有利于生物膜的形成。
c. 加入1%戊二醛，固定细胞。
d. 加入2%戊二醛，使生物膜与细胞分离。
e. 4℃下静置30分钟，使生物膜沉淀。
f. 1000g离心10分钟，收集生物膜。
4. 生物膜观察：a. 将生物膜用生理盐水洗涤，去除杂质。
b. 加入0.1%结晶紫或0.5%亚甲基蓝，染色。
c. 将染色后的生物膜滴于载玻片上，用盖玻片封片。
d. 在光学显微镜下观察生物膜的结构和功能。
五、实验结果1. 生物膜形态：生物膜呈薄膜状，表面光滑，具有一定的弹性和可塑性。
2. 生物膜功能：a. 结晶紫染色：生物膜对结晶紫有较强的亲和力，表明生物膜具有负电荷。
b. 亚甲基蓝染色：生物膜对亚甲基蓝的亲和力较弱，表明生物膜具有正电荷。
3. 生物膜在不同条件下的变化：a. 在0.1%吐温-20存在下，生物膜形成速度加快，结构更加完整。
b. 在1%戊二醛存在下，生物膜与细胞分离，便于观察。
c. 在2%戊二醛存在下，生物膜发生聚集，结构变得松散。
六、实验讨论1. 生物膜是细胞的重要组成部分，具有多种功能，如维持细胞形态、调节物质运输、参与信号转导等。
生物膜实验方法
生物膜抑制：（1）挑取新活化的Candida单菌落接种到新鲜RPMI-1640培养基中，培养至对数生长期。
将菌液稀释到OD=0.1。
然后接种到含有载玻片的6孔板中，每孔2ml。
（2）在37℃的湿度培养箱中培养3h,弃除上清，用1ml PBS轻轻洗两次。
（3）用RPMI-1640培养基将2mg/ml的药物稀释到特定的浓度（一般在MIC 浓度之下）。
（4）将稀释好的药物加入到上述含载玻片的6孔板中。
37℃，湿度静置培养36h。
（对照组加入两性霉素B。
）（5）弃上清液，用1ml PBS洗涤2次，每孔加入1000μl新鲜培养基和500XTT 到6孔板内，37℃，培养1-4 h。
（6）吸出100ul上清液加到96孔板中，在490nm下测吸光值，空白对照组只加XTT。
（XTT法）阳性对照：（amphotericin B）要做浓度梯度。
破坏已经形成的生物膜：（1）挑取新活化的Candida单菌落接种到新鲜RPMI-1640培养基中，培养至对数生长期。
将菌液稀释到OD=0.1。
然后接种到含有载玻片的6孔板中，每孔2ml。
（2）在37℃的湿度培养箱中培养3h,弃除上清，用1ml PBS轻轻洗两次。
(3) 向上述6孔板中加入2ml新鲜培养基继续培养72h。
（4）用RPMI-1640培养基将2mg/ml的药物稀释到10,25,50,75,100ug/ml（一般大于MIC值）。
（5）去除原6孔板的培养基，将稀释好药物的培养基加入到上述6孔板中，每孔2ml。
37℃，湿度静置培养36 h。
（对照组加入两性霉素B。
）阳性对照：（amphotericin B）要做浓度梯度。
（6）弃上清液，用1ml PBS洗涤2次，每孔加入1000μl新鲜培养基和500XTT 到6孔板内，37℃，培养1-4 h。
（7）吸出100ul上清液加到96孔板中，在490nm下测吸光值，空白对照组只加XTT。
（XTT法）阳性对照：（amphotericin B）要做浓度梯度。
一体化污水处理设备操作说明书
一体化污水处理设备操作说明书安徽德玉环境工程装备有限公司2016年10月目录一、设备简介二、设备使用前检查及设备启动三、生物膜的培养四、设备运行管理五、维护保养及故障排除六、MBR膜单元调试与管理一．设备简介1：设备介绍本一体化污水处理设备。
工艺描述如下：接自污水管网的污水经过调节池均质、均量后，通过提升泵输送到一体化污水处理平台。
一体化处理平台经过厌氧、好氧及沉淀消毒后，然后达标排放。
系统中污泥排放进入贮泥池中，贮泥池中污泥由吸泥车定期清运到政府指定地点处理，如图所示。
工艺流程图2：设备特点地埋一体化污水处理设备采用一种运行经济、管理方便、控制简单、使用周期长的污水处理一体化装置。
其低能耗、低污泥量、低噪音、低维护量、低运行成本。
该设备相比于传统的活性污泥法，具有如下优点：（1）微生物菌群的生物活性高，单位体积内微生物量大，处理能力强；（2）微生物菌群生长环境较稳定，提高了系统运行性能的稳定性，增强了抗冲击能力；（3）生物膜法氧利用系数高、池容小，设备能耗低，节约建设及运营成本；（4）剩余污泥产量小，减少污泥处置设施的建设；（5）应用面广，可针对不同类型的污水建设或改造，不产生二次污染。
平台各功能区模块化，可针对不同的水质情况和排水要求，设计配置处理工艺，也可搭配原有处理设施，合理安排。
3：应用领域本公司地埋一体化处理设备适用领域广泛，如城镇生活污水处理，小区生活污水处理，度假区生活污水处理，新农村生活污水处理，学校生活污水处理等。
能以最低的运行成本将污水处理达标排放。
二、设备使用前检查及设备启动1、启动设备时检查好电路，接线控制柜线路是否正确，电压及电流是否符合要求。
该设备控制为自动控制，采用时间继电器控制，输出采用交流接触器，本控制柜可同时控制潜污泵，风机，并结合工作情况实时监测，具有自动保护功能，还配有手动，自动控制系统。
启动水泵时检查水泵管路是否有渗漏及吸水，有无堵塞。
2、本设备水泵采用抗堵塞撕裂型潜污泵，其中水泵的控制由液位浮球阀通过检测污水池中的液位来完成，当液位由低到高到达工作水位时启动污水泵，液位由高到低到达低水位时，关掉工作泵（液位通过液位开关来检测），启动风机时检查旋转方向是否正确，切忌反转。
生物膜的培养
〔三〕生物膜得培育生物膜得培育实质就就是在一段时间内，通过肯定得手段，使处理系统中产生并积存肯定量得微生物、使生物膜到达肯定厚度，其培育方式主要有静态培育与动态培育。
1、静态培育所谓得静态培育就是：为了防止生微生物随水流走，尽可能得供给微生物与填料层得接触时间，为加快生物膜得形成，开头阶段为了避开由于造纸废水养分单一，故每天一次以BOD5；N：P=100：5：1比例投加尿素、二胺、白糖等养分底物。
首先将接种污泥50m3〔5生化有效体积〕与废水按1：1 得比例稀释混合后用泵打入生化池内，再泵入20～40 生化体积得生产废水，然后剩余体积加清水贮满池子开头曝气培育。
生化池内填料得堆放体积按反响池有效容积35～40。
静置20h 不曝气，使固着态微生物接种到填料上，然后曝气24h，静置2h 后排掉反响器中呈悬浮状态得微生物。
再将配制好得混合液参加重复操作，6 天后，填料外表已全部挂上生物膜，第7 天开头连续小水量进水。
2、动态培育经过7 天得闷曝培育，填料外表已经生长了薄薄一层黄褐色生物膜，故改为连续进水，进展动态培育，调整进水量，使污水在生化池内得停留时间为24 小时，掌握溶解氧在2～4mg/L 之间〔用溶氧仪测定溶解氧〕。
约15 天之后，填料上有一些变形虫、漫游虫〔用生物显微镜观看〕，手摸填料有粘性、滑腻感，在20 天以后消灭鞭毛虫、钟虫、草履虫游离菌等原生动物。
在经过20 天得培育消灭轮虫、线虫等后生动物，标志生物膜已经长成。
可以开头连续小水量工业运行。
〔四〕生物膜得驯化驯化得目得就是选择适应实际水质状况得微生物，淘汰无用得微生物，对于有脱氮除磷功能得处理工艺，通过驯化使硝化菌、反硝化菌、聚磷菌成为优势菌群。
具体做法就是首先保持工艺得正常运转，然后，严格掌握工艺掌握参数，DO 平均应掌握在2～4mg/l 之间，好氧池曝气时间不小于5 小时，在此过程中，每天做好各项水质指标与掌握参数得测定，当生物膜得平均厚度在2mm 左右生物膜培育即告成功，直到出水BOD5、SS、CODCr 等各项指标到达设计要求。
生物成膜实验实验报告
生物成膜实验实验报告生物成膜实验实验报告引言：生物成膜是指生物体表面形成一层薄膜，这种薄膜可以保护生物体免受外部环境的伤害。
生物成膜在生物学研究中具有重要意义，对于了解细胞结构、功能以及生物体与环境的相互作用具有重要意义。
本实验旨在探究生物成膜的形成过程和影响因素。
材料与方法：实验所需材料包括细菌培养基、细菌培养物、玻璃片、显微镜等。
首先，将细菌培养基倒入培养皿中，将细菌培养物接种于培养基中，利用恒温培养箱将其培养一定时间，使细菌生长繁殖。
然后，取一块玻璃片，将其浸入培养皿中，使细菌附着于玻璃片表面。
最后，将玻璃片取出，用显微镜观察细菌在玻璃片上的成膜情况。
结果与讨论：观察实验结果发现，经过一段时间的培养，细菌在玻璃片上形成了一层薄膜。
这种薄膜是由细菌分泌的胞外多糖组成的。
胞外多糖是一种复杂的生物聚合物，具有粘附性和保护性。
它可以使细菌附着在固体表面上，并形成一层保护性的膜，以抵御外部环境的不利因素。
生物成膜的形成过程是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。
首先，细菌种类是影响生物成膜的重要因素之一。
不同种类的细菌具有不同的成膜能力。
一些细菌能够迅速形成致密的膜，而另一些细菌则需要更长的时间来形成薄膜。
其次，环境条件也对生物成膜起到重要作用。
温度、pH值、养分浓度等环境因素都会影响细菌的生长和成膜能力。
最后，细菌的生长阶段也会影响生物成膜。
在细菌生长初期，细菌数量较少，成膜能力有限。
随着细菌数量的增加，成膜能力也逐渐增强。
生物成膜的形成对于细菌的生存和繁殖具有重要意义。
成膜可以保护细菌免受外部环境的伤害，例如干燥、紫外线辐射等。
此外，成膜还可以增强细菌的耐药性。
一些细菌通过形成膜来抵御抗生素的攻击，从而提高其生存能力。
因此，研究生物成膜对于探索新型抗菌策略具有重要意义。
结论：通过本次实验，我们观察到了细菌在玻璃片上形成的生物膜。
生物成膜是细菌的一种重要生存策略，可以保护细菌免受外部环境的伤害。
生物成膜的形成受到多种因素的影响，包括细菌种类、环境条件和细菌生长阶段等。
生物膜的制备及性能分析
生物膜的制备及性能分析生物膜是由微生物生长或利用纳米技术等方法制备的一种薄膜材料，具有许多优良的性能，如高稳定性、高效率、高特异性等，因此广泛应用于生物传感器、纳米器件、分离膜等领域。
本文将介绍生物膜的制备及性能分析。
一、生物膜的制备生物膜的制备方式多种多样，可以通过微生物发酵、化学合成、自组装、界面聚集等方式制备。
其中，微生物法是最常见的制备方法之一。
微生物法的制备过程如下：首先选择一种适合生长的微生物，比如常用的大肠杆菌、酵母菌等，然后在含有特定营养物的培养基中进行培养，当微生物生长到一定程度时，将其转移到含有溶解因子的培养基中，利用溶解因子使微生物形成膜状结构。
接着通过离心、过滤、浸泡等方式将膜材料提取出来，进行后续的处理，如洗涤、干燥等。
有些特殊的微生物法生产的生物膜也需要根据不同的微生物进行不同的处理方法。
如通过水稻培养微生物生产的生物膜，在提取后需要进行硫酸处理，以去除膜表面的残留蛋白质、碳水化合物等有机物质，提高生物膜的稳定性和特殊性质。
除了微生物发酵法外，还有化学合成法、自组装法等生物膜制备方法。
比如，可以利用纳米技术制备生物膜，通过纳米颗粒的自组装形成的生物膜，具有优异的稳定性和高分子量，可以广泛应用于纳米器件制备、污染物去除等领域。
二、生物膜的性能分析生物膜具有多种优良的性能，如高稳定性、高效率、高特异性等。
以下将分别介绍这些性能并讨论其分析方法。
1.高稳定性生物膜常用于分离、纯化和检测微生物和其代谢产物。
对于这种应用场合，生物膜的稳定性是至关重要的。
测试方法可以通过测量其在各种条件下的稳定性，并分析其受到光照、温度和化学条件等因素的影响。
可以采用FTIR、XRD等分析方法来研究生物膜的化学组成、结构等信息，进一步了解其稳定性和强度。
2.高效率生物膜能够快速响应各种生物体或环境信号，因此在生物材料表面进行生物传感器等研究时很有用。
生物膜的高效率指的是对所探测的物质的响应灵敏度和特异性。
一体化污水处理设备操作说明书
一体化污水处理设备操作说明书The latest revision on November 22, 2020一体化污水处理设备操作说明书安徽德玉环境工程装备有限公司2016年10月目录一、设备简介二、设备使用前检查及设备启动三、生物膜的培养四、设备运行管理五、维护保养及故障排除六、MBR膜单元调试与管理一．设备简介1：设备介绍本一体化污水处理设备。
工艺描述如下：接自污水管网的污水经过调节池均质、均量后，通过提升泵输送到一体化污水处理平台。
一体化处理平台经过厌氧、好氧及沉淀消毒后，然后达标排放。
系统中污泥排放进入贮泥池中，贮泥池中污泥由吸泥车定期清运到政府指定地点处理，如图所示。
工艺流程图2：设备特点地埋一体化污水处理设备采用一种运行经济、管理方便、控制简单、使用周期长的污水处理一体化装置。
其低能耗、低污泥量、低噪音、低维护量、低运行成本。
该设备相比于传统的活性污泥法，具有如下优点：（1）微生物菌群的生物活性高，单位体积内微生物量大，处理能力强；（2）微生物菌群生长环境较稳定，提高了系统运行性能的稳定性，增强了抗冲击能力；（3）生物膜法氧利用系数高、池容小，设备能耗低，节约建设及运营成本；（4）剩余污泥产量小，减少污泥处置设施的建设；（5）应用面广，可针对不同类型的污水建设或改造，不产生二次污染。
平台各功能区模块化，可针对不同的水质情况和排水要求，设计配置处理工艺，也可搭配原有处理设施，合理安排。
3：应用领域本公司地埋一体化处理设备适用领域广泛，如城镇生活污水处理，小区生活污水处理，度假区生活污水处理，新农村生活污水处理，学校生活污水处理等。
能以最低的运行成本将污水处理达标排放。
二、设备使用前检查及设备启动1、启动设备时检查好电路，接线控制柜线路是否正确，电压及电流是否符合要求。
该设备控制为自动控制，采用时间继电器控制，输出采用交流接触器，本控制柜可同时控制潜污泵，风机，并结合工作情况实时监测，具有自动保护功能，还配有手动，自动控制系统。
实验三生物接触氧化实验
生物接触氧化法处理有机工业废水的启动——生物膜的接种、培养与驯化一、实验目的与实验原理生物接触氧化法是以附着在载体〔俗称填料〕上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。
具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。
在可生化条件下，不管应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理，都取得了良好的经济效益。
该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。
生物处理是有机工业废水处理的重要环节，在这里氨/氮、亚硝酸、硝酸盐、硫化氰等有害物质都将得到去除，对以后流程中水质的进一步处理将起到关键作用。
如果能配合M新型组合式生物填料使用，可加速生物分解过程，具有运行管理简便、投资省、处理效果高、最大限度地减少占地等优点。
1、生物接触氧化法的反响机理生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进展充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，防止生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供应，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进展厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。
生物接触氧化法具有以下特点：〔1〕由于填料比外表积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；〔2〕由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；〔3〕剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。
影响生物膜生长、繁殖、处理废水效果的环境因素主要有：〔1〕营养物：即水中碳、氮、磷之比应保持100：5：1。
〔2〕溶解氧：溶解氧控制在2-4mg/L较为适宜。
〔3〕温度：任何一种细菌都有一个最适生长温度，随温度上升，细菌生长加速，但有一个最低和最高生长温度X围，一般为10－45ºC，适宜温度为15－35ºC，此X围内温度变化对运行影响不大。
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（三）生物膜得培养
生物膜得培养实质就就是在一段时间内，通过一定得手段，使处理系统中产生并积累一定量得微生物、使生物膜达到一定厚度，其培养方式主要有静态培养与动态培养。
1、静态培养
所谓得静态培养就是：为了防止新生微生物随水流走，尽可能得提供微生物与填料层得接触时间，为加快生物膜得形成，开始阶段为了避免由于造纸废水营养单一，故每天一次以BOD5；N：P=100：5：1比例投加尿素、二胺、白糖等营养底物。
首先将接种污泥50m3（5生化有效体积）与废水按1：1得比例稀释混合后用泵打入生化池内，再泵入20～40生化体积得生产废水，然后剩余体积加清水贮满池子开始曝气培养。
生化池内填料得堆放体积按反应池有效容积35～40。
静置20h不曝气，使固着态微生物接种到填料上，然后曝气24h，静置2h后排掉反应器中呈悬浮状态得微生物。
再将配制好得混合液加入重复操作，6天后，填料表面已全部挂上生物膜，第7天开始连续小水量进水。
2、动态培养
经过7天得闷曝培养，填料表面已经生长了薄薄一层黄褐色生物膜，故改为连续进水，进行动态培养，调整进水量，使污水在生化池内得停留时间为24小时，控制溶解氧在2～4mg/L之间（用溶氧仪测定溶解氧）。
约15天之后，填料上有一些变形虫、漫游虫（用生物显微镜观察），手摸填料有粘性、滑腻感，在20天以后出现鞭毛
虫、钟虫、草履虫游离菌等原生动物。
在经过20天得培养出现轮虫、线虫等后生动物，标志生物膜已经长成。
可以开始连续小水量工业运行。
（四）生物膜得驯化
驯化得目得就是选择适应实际水质情况得微生物，淘汰无用得微生物，对于有脱氮除磷功能得处理工艺，通过驯化使硝化菌、反硝化菌、聚磷菌成为优势菌群。
具体做法就是首先保持工艺得正常运转，然后，严格控制工艺控制参数，DO平均应控制在2～4mg/l之间，好氧池曝气时间不小于5小时，在此过程中，每天做好各项水质指标与控制参数得测定，当生物膜得平均厚度在2mm左右生物膜培养即告成功，直到出水BOD5、SS、CODCr等各项指标达到设计要求。
（五）工艺控制参数得确定
设计中得工艺控制参数就是在预测水量、水质条件下确定得，而实际投入运行时得污水处理工程其水量、水质往往与设计有适当得差异，因此，必须根据实际水量水质情况来确定合适得工艺运行参数，以保证系统正常运行与出水水质达标得得同时尽可能降低能耗。
1、工艺参数内容：
需确定得重要工艺参数有进水泵站得水位控制，初沉池、二沉池池排泥周期，浅层气浮处理量、加药量，生物接触氧化池溶解氧DO、温度、PH值、生物膜厚、微生物得生长状态及种类，二沉池泥面高度等。
2、确定方法：
进水泵站水位在保证进水系统不溢流得前提下尽可能控制在高水位运行。
用每天排除大泥量得体积与集泥容积对比来确定排泥周期，排泥量体积小于集泥容积。
浅层气浮处理能力由厂区所排污水量确定，PAC、PAM得投加量由实际混凝、絮凝情况定，理论与实际不太一样。
生物接触演化池DO一般控制在2～4mg/l之间、不需污泥回流、常温控制、PH值在6、8～7、2之间，微生物得生长状况及种类可由生物显微镜观察。
（六）工艺控制规程：
工艺操作规程主要就是用来指导系统运行得，就是工艺运行得主要依据，其主要包含以下几方面得内容：1，各构筑物得基本情况；2，各构筑物运行控制参数；3，设施设备运行方式；4，工艺调整方法；5，处理设施维护维修方式。
工艺操作规程应在运行工艺参数稳定确定后编制。
（七）调试中得其她工作：
污水厂要正常稳定得运行，还应有一套完善得制度，其主要包括管理制度、岗位职责、操作规程、运行记录、设备、设施维护工作档案记录等，在调试过程中可分步完成上述工作。
三、异常现象处理方法及注意事项
1、在生物膜培养得初始阶段，采用小负荷进水方式，使填料层表面应逐渐被膜状污泥（生物膜）所覆盖；
2、试运行中，应严格监测生物接触氧化池内DO、温度、PH值变化、微生物生长状态及种类；
3、严格控制生物膜得厚度，保持好氧层厚度2mm左右，应不使厌氧层得过分增长，保证生物膜得脱落均衡进行；
4、生物接触氧化在运行过程中应注意在低、中、高负荷时，DO 控制不当均有可能发生生物膜得过分生长与脱落，故应控制污泥负荷在0、2～0、3kgBOD5/kgMLSS之间；
5、浅层气浮得加药处理出水水质应以满足生化设计进水水质条件为准，保证气浮加药得稳定以利于后续生化处理，因不同厂家生产得PAC含有大约6～7得Ca粉容易生化池泛白，经曝气反应生成Ca CO3包裹生物膜得表面造成生物膜接壳致使生物膜严重脱落，影响生化得正常运行。
同时因聚合氯化铝中AL3 、CL-对微生物得生长或多或少得抑制，建议投加聚铁，Fe3 就是微生物生长得微量元素。
6、运行前对所有设施、管道及水下设备进行检查，彻底清理所有杂物，以避免通水后管道、设备堵塞与维修水下设备影响调试得顺利进行。
7、培菌初期，曝气池会出现大量得白色泡沫，严重时会堆积整个生化池走道板，这一问题就是培菌初期得正常现象，只要控制好溶解氧与采取适当得消泡措施就可以解决。
8、运行后期发现二沉池出水带有絮状生物膜、并且从沉淀池底部污泥斗易翻团状污泥，故应尽快排出沉淀池底部污泥斗污泥，减少污泥在二沉池得停留时间。
四、调试总结：经过一个半月得调试运行，污水处理站各构筑物、设备均能满足设计要求，整个系统运行正常、稳定。
处理规模与出水
水质均能达到设计要求，已通过省局相关验收验收。