第六篇五問反思報(bào)告:對(duì)生物膜法中生物膜結(jié)構(gòu)與功能的認(rèn)識(shí)

1. 我學(xué)到了哪個(gè)知識(shí)點(diǎn)?(詳細(xì)展示一個(gè)知識(shí)點(diǎn),只展示一個(gè),并標(biāo)明出處,滿分為0分)

? ? 生物膜法中,生物膜的結(jié)構(gòu)似海綿狀,很像活性污泥的絮體,它由兩部分組成:接觸濾料的附著生物體和中間吸附在生物體上的液膜,最外側(cè)是空氣。(水處理生物學(xué)第6版 p209)

(水處理生物學(xué)第6版 p209)

2. 我之前是怎么想的?(分值為0-10分;以“我”為主語,詳細(xì)展示:假設(shè)我還不知道上述知識(shí)點(diǎn),我是如何理解的;或從字面意思推測(cè)其含義)

? ? 我之前認(rèn)為,生物膜法中生物膜的存在形態(tài),是依靠人工布設(shè)的網(wǎng)格狀的大型過濾網(wǎng)為主要載體,各種好氧微生物附著在網(wǎng)格上,污水流經(jīng)過濾網(wǎng),網(wǎng)格上的微生物分解轉(zhuǎn)化水中的有機(jī)物,從而達(dá)到凈水的效果。

3. 我之前的想法怎么樣?(分值為0-10分;以“我”為主語,比較第一問和第二問的答案,找出沖突,并化解沖突)

我之前的想法,與實(shí)際偏差較大,且有矛盾的地方。

? ? ? 首先就是,生物膜法中的生物膜的存在形態(tài),并不像我想象中的那樣,是像生活中的水龍頭上的過濾塞一樣直接過濾水流。這也化解了我之前想法中我矛盾的地方,污水廠的水流量很大,微生物還沒來得及反應(yīng)水就已經(jīng)流過濾網(wǎng)(我之前想法中的濾網(wǎng)),就算布置很多層又容易造成堵塞。

? ? ? 還有一個(gè)之前不理解的地方,就是怎樣做到水中要處理的有機(jī)物,不斷地與微生物接觸,而不是順著水流流走。經(jīng)過學(xué)習(xí)后我認(rèn)識(shí)到:微生物在填料表面聚附著形成生物膜后,由于生物膜的吸附作用,其表面存在一層薄薄的水層,水層中的有機(jī)物已經(jīng)被生物膜氧化分解,故水層中的有機(jī)物濃度濃度比進(jìn)水要低得多,當(dāng)廢水從生物膜表面流過時(shí),由于濃度差,有機(jī)物就會(huì)從運(yùn)動(dòng)著的廢水中轉(zhuǎn)移到附著在生物膜表面的水層中去,并進(jìn)一步被生物膜所吸附。

4. 我應(yīng)該怎樣想才對(duì)?(以“我”為主語;證明自己聯(lián)系了日常生活,如解釋現(xiàn)象、識(shí)別謠言等(0-20分);并證明自己聯(lián)系了其他知識(shí)或水處理情景,“聯(lián)系”包括但不限于因果、類比、評(píng)價(jià)、列舉等(0-20分))

? ? 我首先應(yīng)該對(duì)生物膜法中的生物膜的結(jié)構(gòu),有一個(gè)清晰的認(rèn)知,立足于結(jié)構(gòu)決定功能,作為對(duì)整個(gè)處理體系的一個(gè)認(rèn)知的切入點(diǎn)。同時(shí)系統(tǒng)的問題,應(yīng)該采取系統(tǒng)的思維來解決。首先要關(guān)注的是,這個(gè)系統(tǒng)所要處理的水流量很大的,水流中的有機(jī)污染物,將這個(gè)問題分解之后。再來看生物膜這個(gè)處理系統(tǒng),有哪些問題是可以被系統(tǒng)中基本的組成結(jié)構(gòu)直接解決的,有哪些是需要整個(gè)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)解決的。還有就是這個(gè)生物膜系統(tǒng)是如何長(zhǎng)期有效的運(yùn)行。

? ? 這就像吃火鍋一樣,人和火鍋組成一個(gè)系統(tǒng),人的力量來控制"進(jìn)料"和"出料",而火鍋也可以看出一個(gè)處理食物系統(tǒng),通過加熱和火鍋中的調(diào)味料等各個(gè)部分對(duì)食物進(jìn)行處理,這個(gè)系統(tǒng)的更新,靠的是持續(xù)的能源輸入和食物的添加。而生物膜系統(tǒng)的運(yùn)行,比這要復(fù)雜的多。

? ? ? 持續(xù)"進(jìn)料"的力量是濃度差。同時(shí)"出料"和處理的過程是:空氣中的氧也經(jīng)過廢水而進(jìn)入生物膜水層并向內(nèi)部轉(zhuǎn)移。生物膜上的微生物在有溶解氧的條件下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解和機(jī)體本身進(jìn)行新陳代謝,因此產(chǎn)生的二氧化碳等無機(jī)物又沿著相反的方向,即從生物膜經(jīng)過附著水層轉(zhuǎn)移到流動(dòng)的廢水中或空氣中去。這樣一來,出水的有機(jī)物含量減少,廢水得到了凈化。

? ? 而這個(gè)系統(tǒng)的更新,靠的是當(dāng)生物膜增長(zhǎng)到一定厚度時(shí),向生物膜內(nèi)部擴(kuò)散的氧受到限制,其表面仍是好氧狀態(tài),而內(nèi)層則會(huì)呈缺氧甚至厭氧狀態(tài),并最終導(dǎo)致生物膜的脫落。隨后,填料表面還會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng)新的生物膜,周而復(fù)始,使污水得到凈化。

5.? 我怎樣才能用上它? (以“我”為主語,證明自己在水處理情景中做出了更好的決策(分值0-20分);對(duì)照所學(xué)思維模型、學(xué)習(xí)策略等反思自己的思維模型、學(xué)習(xí)策略等,并提供改進(jìn)證據(jù)(分值0-20分);若能夠提出新假說、新規(guī)律、新概念、新理念等,分值上浮0-20分)

? ? ? 在學(xué)習(xí)方面,它讓我意識(shí)到在面臨一個(gè)復(fù)雜的問題時(shí),想要解決,首先應(yīng)該抓住主要的大問題適當(dāng)將其分解后,根據(jù)這些問題從多角度探索出一套對(duì)應(yīng)的解決系統(tǒng),并且對(duì)這套解決系統(tǒng)的穩(wěn)定性、成本、優(yōu)化更新等問題持續(xù)的探索。

? ? ? 在水處理方面,生物膜法也有其缺點(diǎn):1.需要較多的填料和填料的支承結(jié)構(gòu),在某些情況下基本建設(shè)投資超過活性污泥法。2.出水常帶有較大、且易沉淀的生物膜片,也帶有許多非常細(xì)小的生物碎片,這些碎片由于缺乏類似活性污泥的生物絮凝能力,故出水較混濁。

? ? ? 在我的想法中,傳統(tǒng)的生物膜法載體類似石頭。相對(duì)于整個(gè)載體來說,生物膜只能附著在其表面,載體中間的很大空間無法利用起來。那么我們是不是可以設(shè)計(jì)一種新的載體它是挖空的,在同等的占地情況下,我們可以獲得更大的膜面積節(jié)約了成本。

? ? ? 這個(gè)載體的材料還可以很輕,可懸浮的話接觸會(huì)更充分。然后把整個(gè)膜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的類似竹炭包一樣,將這些的載體"包"起來做成一個(gè)反應(yīng)器,說不定還可以解決出水渾濁的問題。

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