Biopelículas: un papel complejo en el tratamiento del agua

Proceso de formación de biopelículas.

La formación de biopelículas es un proceso complejo, que generalmente se puede dividir en las siguientes etapas:

Adhesión inicial: los microorganismos se adsorben reversiblemente a superficies sólidas a través de sus uniones superficiales (como flagelos, pili, cápsulas, etc.).
Adhesión irreversible: los microorganismos secretan polímeros extracelulares (EPS) para fijarse firmemente en la superficie y formar microcolonias.
Maduración: Las microcolonias continúan creciendo para formar una biopelícula tridimensional con canales de agua formados en su interior para asegurar el intercambio de nutrientes y metabolitos.
Dispersión: En condiciones ambientales adversas, algunos microorganismos se desprenden del biofilm y entran en un nuevo entorno.

El papel positivo del biofilm en el tratamiento del agua

La tecnología central del tratamiento de aguas residuales: el método de biopelícula es una de las tecnologías más utilizadas en el tratamiento de aguas residuales. Al cultivar biopelículas en un soporte específico, los microorganismos que contiene pueden degradar eficazmente la materia orgánica, el nitrógeno amoniacal y otros contaminantes en las aguas residuales, logrando así el propósito de purificar la calidad del agua. Los métodos comunes de biopelícula incluyen biofiltro, disco biorotativo, Reactor de biopelícula de lecho móvil (MBBR) , etc.
Tratamiento de lodos: La tecnología Biofilm se puede utilizar para la estabilización y reducción de lodos. Al cultivar microorganismos específicos en los lodos, se puede acelerar la degradación de la materia orgánica y reducir la cantidad de lodos producidos.
Purificación del agua: la biopelícula puede eliminar eficazmente metales pesados, contaminantes orgánicos, patógenos, etc. del agua.
Ciclo de nutrientes: los microorganismos en la biopelícula participan en el ciclo de nutrientes en los cuerpos de agua y mantienen el equilibrio ecológico de los cuerpos de agua.

Efectos negativos del biofilm en el tratamiento del agua.

Incrustaciones biológicas: la biopelícula crece en la superficie de tuberías y equipos, lo que provocará obstrucciones en las tuberías, reducirá la eficiencia del equipo e incluso provocará fallas en el sistema.
Contaminación secundaria: el crecimiento de biopelículas puede conducir a la reproducción de patógenos y aumentar el riesgo de contaminación secundaria de los cuerpos de agua.
Impacto en la calidad del agua: el crecimiento excesivo de biopelículas puede liberar sustancias olorosas y afectar la calidad del agua.

Cómo controlar el impacto de las biopelículas en el tratamiento de aguas

Optimice los parámetros del proceso: controle la tasa de crecimiento de las biopelículas ajustando los parámetros del proceso, como el volumen de aireación y el tiempo de retención hidráulica.
Seleccione rellenos adecuados: seleccione rellenos con gran superficie y alta superficie específica, que favorezcan el crecimiento y la eliminación de biopelículas.
Limpieza periódica: Limpie el equipo periódicamente para eliminar las biopelículas y evitar la obstrucción de las tuberías.
Agregue bioinhibidores: en algunos casos, se pueden agregar bioinhibidores para controlar el crecimiento de biopelículas.
Adoptar nueva tecnología de biopelículas: desarrollar nuevos materiales portadores de biopelículas y reactores de biopelículas para mejorar la estabilidad y la eficiencia del tratamiento de las biopelículas.

Desarrollo futuro de biopelículas y tecnología de tratamiento de agua.

Inteligenteización de la tecnología de biopelículas: el seguimiento y control de las biopelículas en tiempo real se logra mediante tecnologías como sensores, big data e inteligencia artificial.
Innovación de materiales de biopelículas: Desarrollar nuevos materiales portadores de biopelículas para mejorar la resistencia a la carga de impacto y la resistencia a la toxicidad de las biopelículas.
Acoplamiento de biopelícula con otras tecnologías: el acoplamiento de la tecnología de biopelícula con otras tecnologías de tratamiento de agua (como separación de membranas, oxidación avanzada, etc.) puede lograr un mayor nivel de purificación del agua.