猪场废水生产微生物絮凝剂发酵特性及动力学特征

以猪场废水作为原材料生产微生物絮凝剂,考察了发酵过程中溶解氧(DO)、COD、氨氮、总磷及pH值的变化规律,利用Logistic和Luedeking-Piret模型对絮凝菌生长和代谢产物生成的动力学过程进行了拟合.结果显示,菌体的生长在0~60h是对数生长期,12~36h菌体快速生长,菌体干重、细胞浓度OD600和菌落数分别由0.09g/L,0.26和1.3×107cfu迅速增加到0.76g/L,0.58和3.5×107cfu,稳定期(66h)菌落数达到5×107cfu.絮凝菌代谢产物的主要絮凝活性成分是蛋白质,与菌体生长呈相关型.猪场废水中磷源含量充足,作为缓冲液,基本维持了絮凝菌发酵过程中pH值的恒定.此外,Logistic和Luedeking-Piret模型的拟合结果能够较好地描述絮凝菌生长和代谢产物生成的动力学过程.     

复合菌利用酱油废液制备生物絮凝剂及其絮凝特性分析

利用酱油曲霉(Aspergillus sojae)和毕赤酵母(Pichia membranifaciens)复合菌以酱油酿造废液作为培养基生产生物絮凝剂,研究了外加碳源、外加氮源、培养基的初始pH值以及酱油酿造废液浓度等因素对絮凝剂产量及絮凝剂活性的影响,并考察了所制备絮凝剂的絮凝特性.结果表明,酱油酿造废液稀释1倍,加入5g/L乙醇作为补充碳源,不需添加氮源,调节pH值至5.0左右,培养30h,生物絮凝剂的产量可达到5.92g/L.实验制备的生物絮凝剂具有较好的絮凝效果,对高岭土悬浊液的去除率达到98.3%;对酱油废水、酿酒废水、生活污水、乳品废水等实际废水的浊度的去除率78.2%~92.3%,COD去除率为64.2%~85.2%.     

青霉菌HHE-P7利用酱油废水产生微生物絮凝剂的研究

研究了微生物絮凝剂产生菌（HHE—P7）在酱油废水中产生微生物絮凝剂的絮凝特性。实验表明：酱油废水由于碳源丰富，是一种良好的培养基。HHE—P7菌最佳培养条件：COD为20000mg／L．K2HPO4为1．0g／L。培养3d。最佳絮凝条件为在1L含高岭土水中投加10～15mL微生物絮凝剂（MBF7）。pH调至9，则絮凝率为90％以上：微生物絮凝剂在水系中主要起吸附架桥的作用。     

微生物絮凝剂及与壳聚糖复配处理亚甲基蓝废水

利用屠宰废水为原料制备了微生物絮凝剂,考察了微生物絮凝剂单独使用或与壳聚糖复配使用处理亚甲基蓝废水的性能,并通过响应面分析法优化了复配处理条件.实验结果显示,制备微生物絮凝剂的最佳培养基组分为1L屠宰废水、2g尿素、2g葡萄糖、2g K_2HPO_4、1g KH_2PO_4,在发酵温度35℃、摇床速度150r/min条件下发酵60h后,微生物絮凝剂产量达2.92g/L.对于浓度为20mg/L的亚甲基蓝废水,单独使用微生物絮凝剂处理时,在微生物絮凝剂投加量为15mg/L、废水p H=7的条件下,亚甲基蓝的去除率可达64.9%.响应面分析结果表明,在微生物絮凝剂12.9mg/L,壳聚糖0.07g/L,p H=6的最优复配条件下,亚甲基蓝的去除率达到94.7%,说明微生物絮凝剂与壳聚糖的复配使用显著提高了亚甲基蓝废水的处理效果,达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准.     

养猪废水培养微生物絮凝剂产生菌群B-737及发酵特性

用养猪废水作为产絮菌群B-737的廉价替代培养基,研究了养猪废水COD浓度、外加草酸铵、磷酸盐的量对B-737菌群生长和产絮效果的影响,并在最优培养基下进行发酵动力学模型拟合.结果表明,该养猪废水本身具有较合适的碳氮比(COD约为3 000 mg.L-1,TN约为170 mg.L-1),无需外加碳、氮源,只添加1.6 g.L-1K2HPO4,0.8 g.L-1KH2PO4时,菌群B-737在其中发酵18～24 h便能达到1.5 g.L-1产絮量,同时对废水本身COD、TN削减率分别为61.9%和53.6%.不仅将微生物絮凝剂的培养基成本降低90%左右,也为养猪废水提供了一条新的资源化途径.用Logistic和Luedeking-Piert方程分别研究产絮菌群B-737分批发酵的生长和产絮动力学,获得了相应的动力学模式.     

复菌生物絮凝剂在纸箱废水处理中的实验研究

文章将微生物絮凝剂产生单菌M-3和M-2共同培养,获取生物絮凝剂,进行提取生物絮凝剂粗品,处理某纸箱厂废水。对生物絮凝剂投加量、Ca2＋离子浓度、pH值的影响条件进行较系统的研究,绘制出单一因素对生物絮凝剂处理效果影响的曲线,确定生物絮凝剂处理纸箱厂废水的最适条件,进行正交实验。实验表明复合型微生物絮凝剂对纸箱厂废水有较好的处理效果。单菌微生物絮凝剂絮凝率在92%以上,COD去除率接近55%,氨氮去除率也达到89%。复合型生物絮凝剂在更少的药剂下能获得比单菌絮凝剂更好的处理效果。絮凝率可达93%,COD去除率达到74%,氨氮去除率达到90%。     

絮凝-电化学氧化协同工艺处理兰炭废水

采用絮凝-电化学氧化协同工艺处理兰炭废水,探究了反应过程中絮凝剂投加量、反应时间、初始pH值、外加电压以及Na Cl添加量对化学需氧量(COD)和氨氮(NH₃-N)去除的影响及絮凝-电化学氧化协同作用机制.结果表明,随着絮凝剂聚合氯化铝铁(PAFC)投加量和外加电压的增加,兰炭废水中COD和NH₃-N的去除率逐渐升高.当PAFC投加量为50g/L、电压6V、反应时间4h,初始pH=9,NaCl添加量30g/L时,COD和NH₃-N去除率分别为82.37%和100%,更换极板进行二次电解COD去除率可达100%.兰炭废水中有机污染物主要是苯酚类、醇类和酰胺类物质,处理后酚类物质含量大幅减少,酮类、醇类和酸类物质相对占比有所增加.絮凝-电化学氧化过程中,PAFC既是絮凝剂又是Cl^-的提供者,其水解产生的Cl^-与Na Cl引入的Cl^-在电场作用下向阳极定向迁移.阳极表面发生氧化反应产生的有效氯(Cl₂/ClO^-)将兰炭...     

生物絮凝剂与改性沸石复配处理猪场废水厌氧消化液的响应面优化

采用响应面分析法(RSM)对红平红球菌所产发酵液与聚合氯化铝(PAC)复配处理高岭土悬浊液及发酵液与改性沸石复配处理猪场废水厌氧消化液的过程进行了优化.设定的响应值分别为絮凝率和絮体粒径,COD和氨氮去除率.实验分别拟合了关于絮凝率,絮体粒径,COD去除率和氨氮去除率的二次模型,决定系数(R2)分别为0.8933,0.8353,0.7819和0.8343,表明拟合情况良好.根据响应值的分布情况,确定高岭土悬浊液的最佳絮凝条件为发酵液3.7mL/L,PAC 49mg/L,pH值8.7,CaCl224mg/L, 反应时间15min,相应絮凝率和絮体粒径分别为96.3%和0.67mm;猪场废水厌氧消化液的最佳絮凝条件为发酵液4.5mL/L,改性沸石12g/L,pH值8.3,CaCl216mg/L,反应时间55min,相应COD,氨氮去除率分别为87.9%和86.9%.     

新型絮凝剂用于草浆造纸废水处理研究

用一种先经改性后的高分子化合物合成一种新型的絮凝剂WD 1型。应用这种絮凝剂分别处理用稻草和麦杆制浆的造纸废水。废水经一次絮凝,COD可由大于2000mg/L,除至300mg/L以下,取得满意的结果。研究了絮凝剂的用量、温度、废水的pH、陈放时间等对去除废水中COD的影响。     

微生物絮凝剂的制备及效果实验

文章简要介绍了微生物絮凝剂的絮凝机理和絮凝效果,初步研究了从废弃菌渣中提取絮凝物质的工艺及制备过程中的影响因素,碱洗温度、碱洗时间、加碱量、酸洗时间和加酸量都对其有很大影响,对从废弃菌渣提取的微生物絮凝剂进行了效果实验,证实它对印染废水,造纸废水均有较好的处理效果.对于造纸废水的COD去除率可以达到40～68%,脱色率可以达到85%以上.对于印染废水,脱色率可以达到88%以上.     

Production and application of a novel bioflocculant by multiple-microorganism consortia using brewery wastewater as carbon source

The flocculating activity of a novel bioflocculant MMF1 produced by multiple-microorganism consortia MM1 was investigated. MM1 was composed of strain BAFRT4 identified as Staphylococcus sp. and strain CYGS1 identified as Pseudomonas sp. The flocculating activity of MMF1 isolated from the screening medium was 82.9%, which is remarkably higher than that of the bioflocculant produced by either of the strains under the same condition. Brewery wastewater was also used as the carbon source for MM1, and the cost-effective production medium for MM1 mainly comprised 1.0 L brewery water （chemical oxygen demand （COD） 5000 mg/L）, 0.5 g/L urea, 0.5 g/L yeast extract, and 0.2 g/L （NH4）2SO4. The optimal conditions for the production of MMF1 was inoculum size 2%, initial pH 6.0, cultivating temperature 30℃, and shaking speed 160 r/min, under which the flocculating activity of the MMF1 reached 96.8%. Fifteen grams of purified bioflocculant could be recovered from 1.0 L of fermentation broth. MMF1 was identified as a macromolecular substance containing both protein and polysaccharide. It showed good flocculating performance in treating indigotin printing and dyeing wastewater, and the maximal removal efficiencies of COD and chroma were 79.2% and 86.5%, respectively.     

类芽孢杆菌产絮凝多糖发酵条件优化及成分分析

为提高微生物絮凝多糖的产量,应用响应面方法对一株高效产絮菌株A9〔类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)〕发酵产絮凝多糖的影响因素进行分析. 结果表明:①根据P-B(Plackett-Burman)法确定,影响A9产絮凝多糖的显著因子为装瓶量、ρ(MgSO₄·7H₂O)和ρ(可溶性淀粉);②通过Box-Behnken试验设计及响应面分析,确定了优化的培养基组成与培养条件,在ρ(可溶性淀粉)为17g/L,ρ(酵母膏)为3.0g/L,ρ(K₂HPO₄)为6g/L,ρ(MgSO₄·7H₂O)为0.2g/L,ρ(NaCl)为0.10g/L,装瓶量为51mL(250mL锥形瓶),pH为8的优化条件下,絮凝多糖实际产量为2.49g/L,与理论预测值(2.50g/L)接近;③利用红外光谱法检测A9产絮凝多糖的特征基团分别为—OH、—COO-、—C—O—C—和—NHCOCH₃等极性基团;④结合A9对不同碳源利用的单因素试验结果,推测A9产絮凝多糖的主要成分分别为含有α-吡喃型糖苷键的甘露糖和葡萄糖、酸性多糖和乙酰氨基多糖等.      

一株芽孢杆菌所产絮凝剂的研究

从土壤中分离筛选得到一株能产生高效微生物絮凝剂(MBF)的芽孢杆菌A-9。A-9的培养实验表明,培养基的碳源、氮源、初始pH是影响MBFA9絮凝活性的主要因素。絮凝实验结果表明,用MBFA9处理高岭土悬浮液,效果明显优于其他种类MBF,且不需添加Ca2+及Al3+等助凝剂,用量也仅为一般MBF用量的1/10～1/100;处理含泥河水、硫化染料废水、淀粉厂黄浆废水,悬浮物及COD的去除率明显高于聚丙烯酰胺等传统的化学絮凝剂。      

稻秸秆制备微生物絮凝剂及改善污泥脱水性能的研究

采用水稻秸秆制备微生物絮凝剂,研究了微生物絮凝剂对污泥脱水性能的影响,并通过响应面分析法优化了微生物絮凝剂与聚合氯化铝（Polyaluminum chloride,PAC）复配改善污泥脱水性能的过程.结果表明,制备微生物絮凝剂的最佳条件为：800mL蒸馏水、200mL水稻秸秆酸解液、4g K₂HPO₄、2g KH₂PO₄、0.2g MgSO₄、0.1g NaCl、2g尿素,在此条件下,微生物絮凝剂产量达0.96g/L.保持原污泥pH值,当微生物絮凝剂投加量为12mg/L,干污泥量（DS）较原污泥提高了59.5%,污泥比阻（SRF）降低了53.6%,表明经微生物絮凝剂絮凝处理,污泥脱水性能显著改善.保持原污泥pH值,当PAC投加量为3g/L,干污泥量（DS）为16.4%,高于原污泥的13.2%,污泥比阻为（SRF）5.4×10¹²m/kg,低于原污泥的11.3×10¹²m/kg,说明PAC对污泥脱水性能有着明显的改善作用.响应面分析结果显示,污泥脱水最佳条件为微生物絮凝剂8.1mg/L、PAC 1.9g/L、pH值8.0,相应DS和SRF分别为24.1%和3.0×10¹²m/kg.实际污泥脱水工程中,污泥pH往往不进行调节,保持原污泥pH=6.4条件下,DS和SRF分别为23.6%和3.2×10¹²m/kg,均优于单独采用微生物絮凝剂和PAC时的污泥脱水效果.     

蕉藕淀粉废水絮凝试验

试验采用化学混凝法对蕉藕淀粉加工产生的废水进行处理,研究了硫酸铝,氯化铁,聚合硫酸铁(PSF),聚合氯化铝(PAC),聚丙烯酰胺(PAM)等不同混凝剂种类和投加量对COD、SS和TP去除效果的影响。试验结果表明,聚合氯化铝处理效果最佳,在废水COD、SS和TP的浓度分别为8340mg/L、7060mg/L和320mg/L时聚合氯化铝以500mg/L的用量得到COD、SS和TP的去除率分别为97.1%、98.0%和70%,出水的COD为241mg/L,SS为142mg/L,TP为112mg/L。     

微藻在不同氨氮条件下固定CO2耦合净化废水实验

为探究小球藻同步固定CO₂、净化废水及生产蛋白质的潜力,实验研究不同氨氮浓度(30,60,90 mg/L NH₄Cl)和CO₂体积分数(0.038%和10%)对小球藻(Chlorella vulgaris)生长、固碳、氮磷营养盐去除及蛋白质生产的影响,并将Logistic方程与改进的Monod方程相结合,描述小球藻比生长速率与氮、磷营养盐的关系。结果表明:10% CO₂组生物量(380.16~499.52 mg/L)是0.038% CO₂组生物量(44.73~120.00 mg/L)的3.54~8.30倍,同时,10% CO₂组中氨氮和磷酸盐消耗速率明显高于0.038% CO₂组。小球藻比生长速率、固碳速率、蛋白质含量均与生物量呈正相关(R2≥0.83,P<0.05),且在10% CO₂和60 mg/L NH₄Cl条件下获得最大值,分别为0.21 d-1、42.62 mg/(L·d)和228.43 mg/L。此外,拟合结果显示Logistic方程与改进的Monod方程联合应用可较好地描述小球藻的生长过程(R2=0.39~0.96),且10% CO₂条件下的营养盐更易被小球藻吸收。实验结果可为微藻同步固定CO₂、净化废水及副产物(如蛋白质)生产的应用提供理论参考。     

利用鱼粉废水生产微生物絮凝剂的性能研究

假单胞菌(Pseudomonas sp.)GX-4-1可以利用鱼粉废水生产性能良好的微生物絮凝剂PSD-1,低温储存325 d内活性稳定.该絮凝剂具有良好的pH稳定性,对高岭土悬液的絮凝率高达90%以上.在pH=12时,该絮凝剂在沸水中加热30 min后,活性下降不到50%.经有机溶剂提取、冻干后获得的絮凝剂干粉活性回复率高达99.66%.考察了该絮凝剂对土壤悬液和大肠杆菌悬液的净化效果,发现在碱性条件下,以CaCl-2为絮凝助剂时处理效果良好.