生物膜脫落嚴重的原因涉及物理、化學、生物及環(huán)境等多方面因素的綜合作用，具體可分為以下幾類：

一、物理因素

水力沖刷與機械力‌

流體剪切力（如水流速度突變、曝氣強度過大）會直接破壞生物膜與載體間的黏附力，導致成片脫落。例如循環(huán)水系統(tǒng)中水泵啟停過快或高壓清洗操作均可能引發(fā)此類問題。

生物膜過度生長‌

膜層過厚時，內(nèi)部厭氧代謝產(chǎn)物（如甲烷、硫化氫）積聚，削弱膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時外層生物膜因自重增加而剝離。

二、化學因素

有毒物質(zhì)積累‌

微生物代謝產(chǎn)生的有機酸、硫化物等會腐蝕胞外聚合物（EPS），而外源毒素（如重金屬、消毒劑）可直接殺傷微生物，破壞膜完整性。

化學處理干擾‌

含氯消毒劑、臭氧等氧化性物質(zhì)能降解EPS中的多糖和蛋白質(zhì)，引發(fā)主動脫落。

三、環(huán)境條件變化

溫度與pH波動‌

超出微生物耐受范圍時（如pH<5或>9，溫度驟變>5℃），EPS分子變性，導致膜結(jié)構(gòu)瓦解。

營養(yǎng)物質(zhì)失衡‌

碳源或氮磷缺乏時，微生物無法維持生理活動，生物膜因“饑餓”而自發(fā)解體。

四、生物調(diào)控機制

程序性脫落‌

微生物群體通過信號分子（如QS系統(tǒng)）觸發(fā)部分細胞死亡或主動分散，以擴散生存。

自然老化與更新‌

成熟生物膜會啟動老化程序，外層微生物主動脫離載體進入浮游狀態(tài)，屬于正常代謝現(xiàn)象。

特殊場景補充

掛膜初期‌：新形成的生物膜適應力差，易因環(huán)境波動（如DO、負荷變化）大面積脫落。

載體表面性質(zhì)‌：載體粗糙度或親水性改變會降低微生物附著能力。

以上因素可能單獨或協(xié)同作用，需結(jié)合具體工藝條件分析。