近年來(lái)，微電極技術(shù)的發(fā)展使人們能實(shí)現(xiàn)對(duì)生物膜微觀層面的原位研究。微電極即微型化的傳感器，電極尖端直徑可以達(dá)到微米級(jí)別。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此展開(kāi)了很多研究，包括微觀濃度場(chǎng)的分布特性、微觀特征參數(shù)的解析等。

本文利用微電極技術(shù)對(duì)排水管道內(nèi)不同流態(tài)下培養(yǎng)的生物膜進(jìn)行測(cè)試，獲得生物膜內(nèi)部氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮以及溶解氧的分布規(guī)律，進(jìn)而分析生物膜內(nèi)部氮元素的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理，旨在探索水流流態(tài)對(duì)管道生物膜脫氮過(guò)程的影響。

在壁面剪切力為1.0，1.5，2.0Pa條件下培養(yǎng)排水管道生物膜，利用微電極測(cè)試技術(shù)對(duì)生物膜進(jìn)行生長(zhǎng)過(guò)程及成熟生物膜內(nèi)部DO、、、分布規(guī)律進(jìn)行研究。

人工配水成分

結(jié)果表明：生物膜培養(yǎng)45d達(dá)到成熟，1.0，1.5，2.0Pa 3種水力條件下對(duì)應(yīng)的生物膜厚度分別為（2.3±0.1），（1.9±0.1），（1.6±0.1）mm，生物膜厚度隨著剪切力的增大而逐漸減小。

1.0，1.5Pa水力條件下生物膜內(nèi)存在好氧、缺氧環(huán)境，有利于硝化和反硝化反應(yīng)的發(fā)生，即有利于脫氮過(guò)程的發(fā)生.而2.0Pa剪切力條件下整個(gè)生物膜內(nèi)均為好氧條件，并沒(méi)有反生反硝化反應(yīng)，不利于脫氮過(guò)程的進(jìn)行。

管壁剪切力是生物膜內(nèi)微環(huán)境特征最主要的影響因素，直接決定了生物膜內(nèi)DO分布，進(jìn)而影響N元素的分布。而管壁剪切力主要由流速?zèng)Q定，在實(shí)際管道設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以考慮通過(guò)控制流速達(dá)到最優(yōu)剪切力條件，創(chuàng)造有利于脫氮的環(huán)境。