生物炭-海藻酸钠联合固定化小球藻去除水中的氨氮

以海藻酸钠为包埋材料,生物炭为添加剂,固定小球藻,制得生物炭-海藻酸钠联合固定化小球藻胶球,并将其用于水中氨氮的去除。实验结果表明:生物炭-海藻酸钠联合固定化小球藻具有生物炭吸附和小球藻吸收协同作用,促进了小球藻的生长和水中氨氮的去除,且氨氮的去除率随着胶球加入量和胶球粒径的增加而提高。生物炭-海藻酸钠联合固定化小球藻胶球制备最优方案为:生物炭浓度为0.26 g·L~(-1)、海藻酸钠质量分数为1.8%、胶球中藻细胞密度为3.0×10~6个·mL~(-1)、CaCl_2质量分数为1%;胶球重复使用一次的氨氮去除率可达66.87%。生物炭促进了固定化微藻对高浓度氨氮废水的资源化利用。     

蒽的高效降解菌的固定化小球的制备及其降解特性

旨在利用固定化高效降解菌小球去除水中蒽,充分发挥累托石的吸附和生物降解的协同作用,以累托石、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)作为固定化载体材料,硼酸和氯化钙作为交联剂,将蒽的高效降解菌包埋制备固定化微生物小球.考察了累托石用量、PVA投加量、海藻酸钠用量、氯化钙用量、微生物包埋量和交联时间等因素对微生物小球活性的影响,通过正交实验确定了微生物小球的最佳制备条件.结果表明,制备固定化微生物小球的最佳条件为:累托石2.5%,PVA 12%,SA 0.3%,CaCl24%,交联时间28 h,微生物包埋量10%.对40 mgJ/L的蒽溶液,游离微生物在50 h后开始发挥明显的降解作用,经过68 h蒽的去除率达到35.65%;而固定化微生物小球经过9 h即可使蒽的去除率达到81.8%,23 h后葸的去除率可达100%.固定化微生物小球对水中蒽的去除机理与吸附-降解工艺的机理类似,即固定化微生物小球类似于一个一体化的微型反应器,经过迟滞期后,在该反应器内同时发生吸附和降解作用.     

包埋固定化微生物法处理含油废水研究

本研究通过包埋固定化微生物法固定除油(Y1#菌),用于处理含油废水,并以水体中乳化油去除率为指标考察了影响乳化油降解的各种因素.选用聚乙烯醇(PVA)-海藻酸钠(SA)复配作为包埋固定化载体材料,制备成固定化微生物小球(IMB),通过实验优化了IMB制备的工艺条件.连续批次除油实验结果表明,在25～40℃,固液比1∶10,HRT为6 h的条件下,进水油含量在20～50 mg/L,乳化油去除率可达85%～90%,出水油含量低于5 mg/L.     

两阶段固定化方法制备微囊藻球对Ni~(2+)的去除效果

采用硼酸-硼砂两阶段固定化方法制备PVA-SA复合微囊藻球,综合考察了硼酸(H_3BO_4)、氯化钙(Ca Cl_2)、硼砂(Na_2B4O_3·10H_2O)、聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠(SA)等因素对藻球性能、固定化过程中PVA泄露及Ni2+去除效果等的影响。结果表明,在以上各因素水平分别为3.5%、2.0%、3.0%、9%和1%时,成球效果、藻球性能较好,固化过程中PVA泄露量较小,Ni2+去除效率较高。两阶段固定化方法可以成功解决PVA-SA包埋固定化技术存在的水溶胀性问题,为其实际运用提供了可能性。     

固定化原油降解菌的制备及其性能研究

从石油污染土壤中筛选出的石油降解菌Y-13对石油的降解率为57.45%,经初步鉴定为芽孢杆菌属,以Y-13为固定化对象,选择聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)为主要载体材料,以胜利原油为反应底物,研究了固定化微球的制备和运行条件对微球性能的影响,实验确定了PVA-H3BO3包埋法制备固定化微球的最佳条件,最高降解率为79.04%;对PVA-H3BO3微球的性能测定结果表明:这种固定化微球具有良好的机械强度、弹性和渗透性、较高的比表面积和孔容;固定化微球比游离细菌对外界的适应性要强,适宜pH值、接种量和活化时间分别为7.5、1∶10和21 h。     

用于处理冲厕海水的固定化生物硅藻土小球的制备

选用聚乙烯醇（PVA）和海藻酸钠（SA）混合物作为包埋载体，对筛选出的耐盐复合菌群固定化制备方法进行了研究。通过正交实验分别研究了包埋载体不同配比、包菌量、硅藻土投加量和交联时间对固定化生物硅藻土小球的性能及其对冲厕污水中COD去除效果的影响。研究结果表明，固定化生物硅藻土小球最佳包埋条件是：聚乙烯醇9％，海藻酸钠0．5％，包菌量l：1，硅藻土20g／L，交联时间为24h。在该条件下，小球成球效果较好，机械强度高，对海水冲厕污水中COD的去除率达86．95％。     

3种载体固定化菌藻共生系统脱氮除磷效果的对比

采用3种不同载体（海藻酸钠、聚乙烯醇、复合载体）,分别将小球藻和栅藻与活性污泥固定成菌藻共生系统,制成菌藻凝胶小球,单独菌、单独藻的凝胶小球,用于处理人工污水。结果表明,（1）复合载体固定的菌藻共生系统氮磷去除效果最好,PVA载体的脱氮除磷效果次于复合载体优于海藻酸钠;（2）固定化菌藻共生系统的脱氮除磷效果明显优于单独固定菌和单独固定藻,固定菌的效果较差;（3）3种载体包埋下的固定化小球藻的脱氮除磷效果均较相同载体固定化的栅藻效果好。     

包埋固定化微生物法处理含油废水研究

本研究通过包埋固定化微生物法固定除油菌（Y1’菌），用于处理含油废水，并以水体中乳化油去除率为指标考察了影响乳化油降解的各种因素。选用聚乙烯醇（PVA）-海藻酸钠（SA）复配作为包埋固定化载体材料，制备成固定化微生物小球（IMB），通过实验优化了IMB制备的工艺条件。连续批次除油实验结果表明，在25-40℃，固液比1：10，HRT为6h的条件下，进水油含量在20—50mg／L，乳化油去除率可达85％-90％，出水油含量低于5mg／L。     

聚乙烯醇包埋奥奈达希瓦氏菌MR-1还原U(Ⅵ)

实验用聚乙烯醇包埋奥奈达希瓦氏菌MR-1制备了包埋微球,并用其对U(Ⅵ)进行还原实验。实验结果表明,当p H=7.0,不同聚乙烯醇浓度对包埋微球的成球性、稳定性和传质性均有影响,制备包埋微球的聚乙烯醇的最优浓度为10%;当U(Ⅵ)浓度为15 mg·L~(-1),奥奈达希瓦氏菌投加量为6 m L,且奥奈达希瓦氏菌与聚乙烯醇按1∶2的比例进行包埋后,包埋微球对U(Ⅵ)的去除率最高达96.22%。Cu2+、Mn2+、Ca2+等共存离子对包埋微球还原U(Ⅵ)产生影响,2.0mmol·L~(-1)的Ca2+对包埋微球还原U(Ⅵ)存在微弱的促进作用;2.0 mmol·L~(-1)Cu2+、Mn2+对包埋微球还原U(Ⅵ)存在不同程度的抑制作用,去除率分别仅为8.14%和65.99%。扫描电镜和电子能谱分析结果表明,铀被微球还原沉积在包埋微球中。     

凤眼莲-固定化氮循环细菌联合作用对富营养化水体原位修复的研究

应用生态工程技术和原理，在夏季利用凤眼莲（Eichhornia crassipes Mart.）结合固定化氮循环菌对富营养化水体进行原位修复研究。试验结果表明，凤眼莲+固定化氮循环细菌联合作用和单独的凤眼莲处理对富营养化水体总氮和铵态氮去除之间存在显著的差异，凤眼莲+固定化氮循环细菌联合作用对富营养化水体中总氮和铵态氮的去除率分别达77.2%和49.2%；而凤眼莲处理则分别达73.7%和32.3%；但两者对富营养化水体中硝态氮的去除没有显著差异。接种固定化氮循环微生物有利于水体中Chla、COD_Mn的降低和水体透明度的提高，但两者没有明显的差异。当凤眼莲处理系统接种固定化氮循环细菌时，除了氨化细菌变化不明显外，亚硝化菌，硝化菌，反硝化菌群数量比单独凤眼莲处理系统增加1～1.5个数量级，且接种固定化氮循环细菌还有利于凤眼莲生物量及其体内氮积累量的增加。     

Fe3+(NTA)还原菌的固定化小球制备及还原特性

采用海藻酸钠包埋驯化得到的优势铁还原菌，用于还原络合吸收法脱除NOx过程中形成的中间副产物Fe³⁺(NTA)。结果表明，最佳包埋条件为海藻酸钠质量浓度4%，菌体质量浓度0.2%，CaCl₂质量浓度3%，此条件下制备的小球还原性能好，在微生物用量为20 g（湿重）/L时还原10 mmol/L Fe³⁺(NTA)，经12 h反应后还原率达到96.1％，而相同条件下游离微生物的还原率仅为11.8％，但反应16 h后游离微生物与固定化小球的还原率相近，均为97％左右。但此法制备的小球机械强度不高，溶胀、破裂现象严重。通过添加聚乙烯醇和硅藻土改良固定化小球，可强化小球的机械强度、降低小球的溶胀及破裂现象，对Fe³⁺(NTA)的还原效果也较改良前的小球有所提高，两者最佳添加量均为20 g/L。改良后的小球与游离微生物相比，耐酸性增强，在pH=5的条件下，仍具有79.8％的还原效率，远高于相同条件下游离微生物的39.5％，但对温度的适应范围两者基本一致。     

废水营养比对固定化藻菌去除污染物的影响及动力学研究

海藻酸钙作载体的固定化藻菌小球,经壳聚糖覆膜后,用于模拟废水的处理。通过研究废水初始氨氮浓度及碳氮比对固定化藻菌小球处理效果的影响,发现初始氨氮浓度为50 mg/L时,氨氮的去除率达最高值74.4%;碳氮比为35∶1时,COD去除率达最高值77.7%。系统最佳氮磷比与碳氮比分别为5∶1和35∶1。固定化藻菌降解有机物的动力学过程为一级不可逆生化反应过程,其降解速率常数约为0.099 h-1。     

卡拉胶、膨润土改性PVA包埋小球

对PVA+卡拉胶包埋小球和PVA+海藻酸钠包埋小球的性能进行比较,并首次使用PVA+卡拉胶+膨润土混合包埋材料制作包埋小球.结果表明,PVA+海藻酸钠包埋小球在制作过程中有一定的拖尾现象,红墨水到达小球中心的时间为80 min,6d可去除50％的COD;PVA+卡拉胶包埋小球更容易成球,而且红墨水到达小球中心的时间为50 min,6d可去除56％的COD.此外,在PVA+卡拉胶包埋材料中添加适量的膨润土可以将红墨水到达小球中心的时间由50 min缩短到30 min.因此,使用PVA+卡拉胶+膨润土的混合材料制作包埋小球是可行的.最后,通过包埋小球处理抗生素废水的正交实验,得出包埋材料中各组分的最佳配比:PVA浓度11％、卡拉胶浓度0.5％、膨润土浓度2.5％.在这种配比下,包埋小球对抗生素废水中COD的去除率可以达到65％左右.     

蜘蛛兰去除不同程度富营养水体中氮磷及抑藻效应简

研究了蜘蛛兰在不同程度富营养化水体中对氮、磷的去除和对藻类的抑制效应。结果表明，蜘蛛兰在3种不同程度富营养化水体中均能正常生长，且对富营养水体中的氮、磷和叶绿素a浓度均表现出良好的净化去除效果。在45 d的实验中，3种不同程度富营养水体的TN、NO₃^--N、NH₄⁺-N和TP浓度分别由初始的3.69~25.65、2.79~21.14、0.75~3.57和0.14~1.23mg/L降至1.25~18.99、1.08~16.03、0.18~1.39和0.06~0.77mg/L，在3种不同程度富营养水体中植物的平均生物量累积增长率分别为40.98% 、64.41% 和95.08%。实验各处理组富营养化水体中的叶绿素a浓度及荧光参数短期内都显著下降，而各对照组中则较稳定或略有下降。蜘蛛兰不仅可以净化富营养水体中营养元素，且对水体中藻类的生长有明显的抑制作用，其在水体生态修复工程中具有良好的应用前景。     

Alginate immobilized enrichment culture for atrazine degradation in soil and water system

An atrazine degrading enrichment culture, a consortium of bacteria of genus Bacillus along with Pseudomonas and Burkholderia, was immobilized in sodium alginate and was used to study atrazine degradation in mineral salts medium (MSM), soil and wastewater effluent. Sodium alginate immobilized consortium, when stored at room temperature (24 ± 5°C), was effective in degrading atrazine in MSM up to 90 days of storage. The survival of bacteria in alginate beads, based on colony formation unit (CFU) counts, suggested survival up to 90 days and population counts decreased to 1/5^th on 120 days. Comparison of atrazine degrading ability of the freely suspended enrichment culture and immobilized culture suggested that the immobilized culture took longer time for complete degradation of atrazine as a lag phase of 2 days was observed in the MSM inoculated with alginate immobilized culture. The free cells resulted in complete degradation of atrazine within 6 days, while immobilized cells took 10 days for 100% atrazine degradation. Further, immobilized cultures were able to degrade atrazine in soil and wastewater effluent. Alginate beads were stable and effective in degrading atrazine till 3rd transfer and disintegrated thereafter. The study suggested that immobilized enrichment culture, due to its better storage and application, can be used to degrade atrazine in soil water system.     

聚乙烯醇-海藻酸钠固定铜绿微囊藻对磷的吸附

利用聚乙烯醇与海藻酸钠固定包埋铜绿微囊藻,通过正交实验获得聚乙烯醇溶液浓度、海藻酸钠溶液浓度及铜绿微囊藻液量去除磷的最佳配比,研究溶液起始pH值、反应时间、磷初始浓度对固定化小球吸附磷的影响。结果表明,固定化小球的最佳制备条件为聚乙烯醇质量分数6%,海藻酸钠质量分数0.5%及铜绿微囊藻浓度2×107个/mL;固定化小球吸附磷的最适起始pH值为6～8,吸附达到平衡的时间为9～12 d,初始磷浓度为1.00 mg/L时去除率最高,达到79.19%。     

高速泳动床对村镇微污染水体的预处理效果

利用高速泳动床反应器作为预处理装置处理村镇微污染水体,出水进入组合人工湿地。结果表明,实验阶段高速泳动床在HRT为1.2 h时,尽管泳动床进水各污染物浓度较低,但反应器对COD、TN和TP仍具有较明显(P<0.05)的去除效果,平均去除率分别为11.3%、14.6%和25.8%。高速泳动床反应器对氨氮去除效果尤为明显,去除率达到46.9%。此外,高速泳动床反应器内硝化作用较强,出水中硝态氮含量平均增加率为45.5%,弥补了后续人工湿地硝化作用不强、除氨氮效果不佳的缺点。     

3种运行模式下CAST工艺脱氮性能

以模拟城市污水为处理对象,采用循环式活性污泥法(CAST)反应器,对3种运行模式(M1:常规模式,M2:缺氧好氧模式、M3:缺氧好氧交替模式)下系统的脱氮性能进行了研究,比较了各模式下CAST反应器的氨氮和总氮的去除效率,并对各模式下典型周期内氮基质浓度变化进行了考察,以确定系统的脱氮模式。结果表明,在氨氮去除不成为限制条件(去除率90%)的条件下,3种运行模式下系统总氮的平均去除率分别为67.3%、70.6%和82.4%,以缺氧好氧交替模式下的最高;M1、M2和M3均可实现亚硝酸型硝化,但随着温度的升高,亚硝酸型硝化逐渐消失。静态实验分析表明,3种模式下系统的氨氧化速率大小次序为:vN:M1vN:M2vN:M3,反硝化速率大小次序为:vDN,M2vDN,M3vDN,M1。