微生物膜在實際應用中可能會因操作不當、環境變化或材料特性出現各類問題,這些問題可能影響檢測準確性、降低反應效率,甚至導致實驗失敗。掌握
微生物膜常見故障的解決技巧,是確保生物過程穩定、數據真實可靠的關鍵。

問題一:過濾時流速緩慢或無法通過
可能原因:膜孔堵塞、樣品懸浮物過多或操作壓力過高。
解決方法:預處理樣品,通過離心或初濾去除大顆粒雜質。降低抽濾壓力,避免強行加壓導致膜結構損傷。若已堵塞,可嘗試反向沖洗(僅適用于耐用膜),嚴重時需更換新膜。
問題二:培養后無菌落生長(假陰性)
可能原因:微生物在過濾過程中受損、培養基不匹配、溫度控制不當或膜本身有抑菌性。
解決方法:確認過濾壓力適中,避免剪切力破壞細胞。選用適合目標菌種的專用培養基(如m-FC瓊脂用于糞大腸菌群)。校準培養箱溫度。測試新批次膜是否含抑菌添加劑,必要時進行預浸泡處理。
問題三:背景雜菌過多或非目標菌生長(假陽性)
可能原因:操作環境或器具污染、膜滅菌不到位、培養基受污染或水樣保存不當。
解決方法:嚴格無菌操作,使用超凈臺并定期消毒。檢查膜包裝完整性,確保滅菌有效。做空白對照實驗(過濾無菌水),排查污染源。規范水樣冷藏保存(4℃),2小時內檢測。
問題四:膜破損或穿孔
可能原因:鑷子夾傷、高壓過濾、膜老化或表面劃傷。
解決方法:使用鈍頭無菌鑷子,輕柔操作。控制過濾壓力在推薦范圍內(通常<5psi)。檢查膜是否有折痕或裂紋。一旦發現破損,該次結果無效,必須重做。
問題五:生物膜反應器中膜通量下降
可能原因:膜污染(有機物、無機垢、生物膜過厚)或濃差極化。
解決方法:實施定期反沖洗或氣水聯合清洗。對于無機結垢(如鈣鎂沉淀),采用酸洗(pH2-3);對于有機污染,用堿液(pH10-12)或次氯酸鈉溶液清洗。優化運行參數,控制污泥濃度與曝氣強度。
問題六:載體膜上生物膜脫落
可能原因:水力剪切力過大、營養不足、pH波動或有毒物質沖擊。
解決方法:降低進水流速與曝氣強度,減少沖刷。補充碳源、氮磷等營養物質。穩定進水水質,避免pH劇烈變化。設置緩沖池,稀釋高濃度或有毒廢水。