藻菌固定化在畜禽养殖废水深度处理中的参数优化

以模拟废水为研究对象,基于藻菌包埋固定化在畜禽养殖废水处理中的处理效果和微生物生长情况,来优化藻菌固定化小球的制备条件和试验参数。以固定化小球强度、微生物生长情况、污染物去除效果为考察指标,通过正交试验,采用多指标全概率分析法和SPSS软件分析,确定藻菌固定化的优选参数组合:海藻酸钠（SA）、氯化钙（CaCl₂）浓度及固定化时间。然后,运用Design-Expert 10软件设计响应曲面实验,对相关实验参数做进一步优化。实验结果表明:正交实验得到的一组优选参数为SA浓度3%、CaCl₂浓度1%、固定化时间12 h;最终通过响应曲面法进一步优化得到最优参数为SA浓度4%、CaCl₂浓度0.5%、固定化时间6 h,在此最优参数条件下固定化小球强度、微藻生长速率、TN去除率分别达到-13.58%、 0.193、 89.55%。     

不同材料包埋固定化厌氧氨氧化混培物

为探寻一条维持反应器中厌氧氨氧化混培物生物量的新途径,采用CMC、PVA、SA以及PVA.SA混合液等为包埋材料.对厌氧氨氧化混培物进行包埋固定,制成固定化小球.结果表明,4种包埋固定化小球均表现出较高的厌氧氨氧化活性,氨氮和亚硝酸盐氮的去除率分别达到100%和96%～98%,其中氨氯、亚硝酸盐氮去除量和硝酸盐氮生成量的比值在1:(1.142～1.252):(0.200～0.365)之间.4种包埋固定化小球的厌氧氨氧化活性排序为CMC小球>SA小球>PVA-SA小球>PVA小球.机械性能排序为PVA-SA小球>PVA小球>SA小球>CMC小球.PVA小球粘连现象严重,成球效果最差.综合评价PVA-SA为最佳的固定化材料.     

2种藻菌固定化改进方法的比较及优化研究

研究了替换固定液及壳聚糖覆膜2种藻菌固定化改进方法,并对比2种改进方法对固定化效果及废水处理效果的影响.结果表明,2种方法都可增强固定化小球的稳定性与机械强度.4个周期后,经前种方法制备的固定化小球对COD, NH3-N, PO43--P的去除率分别为75.8%,42.5%,47.5%,后种方法制备的小球对2种污染物的去除率分别为73.8%,51.8%,54.5%.与改进前相比,前者降低了废水处理效果,而后者对处理效果影响不大.以壳聚糖覆膜作为改进方法,考察壳聚糖溶液的质量浓度,pH值和覆膜时间对固定化小球处理废水能力的影响,得到最佳浓度,pH值以及覆膜时间分别为1%,5.5,15min.     

固定化溶藻菌除藻效果研究

为了解固定化溶藻菌对藻类污染水源的治理效果,模拟动态膜生物反应器,将溶藻细菌RZ14菌株固定于膜组件,通过膜自生功能形成溶藻菌生物膜。采集水华水体作为进水水样,对水体中叶绿素a、有机质、氨氮及总磷变化进行跟踪测定。结果表明:结合DMBR工艺,投加溶藻菌RZ14菌株后,叶绿素a含量低于0.05mg/L,去除率接近100%,COD及BOD5去除率分别为50.08%和71.24%,氨氮及总磷去除率分别为70.73%和86.79%。将溶藻菌投加动态膜生物反应器,能快速消除水华现象,改善水质污染状况,对藻类污染水体治理效果显著。     

硫酸盐还原菌(SRB)污泥固定化技术污泥选择的研究

以某污水厂的氧化沟污泥和剩余污泥为培养对象,获得了SRB占优的厌氧污泥,分析了活性污泥厌氧驯化过程中微生物的分布规律,考察了不同种类SRB污泥固定化小球处理水中硫酸根、锌及镉的效果.结果表明:pH6.0～7.0,温度35℃,硫酸盐浓度4g/L,时间在24h时,剩余污泥固定化小球处理含Zn(II)400mg/L的废水,去除率达到100%,氧化沟污泥固定化小球Zn(II)的去除率为90%左右;对500mg/L含镉废水,剩余污泥固定化小球8h能去除水中95?(II),氧化沟污泥固定化小球对Cd(II)的去除率为80%.硫酸盐还原菌污泥固定化技术中剩余污泥优于氧化沟污泥.     

游离和固定化SRB污泥处理含锌废水比较研究

采用聚乙烯醇(PVA)-硫酸铵包埋法对硫酸盐还原菌(SRB)进行固定化处理。以含锌废水为处理对象,利用内聚营养源固定化小球与游离污泥做对比实验,考察硫酸根去除率、锌离子去除率、出水COD值等因素,并借助EDX分析小球内部锌离子含量。实验结果表明,采用内聚营养源固定化小球,硫酸根去除率为55.7%,锌离子去除率达98%,出水COD<100mg/L,进行多次循环实验,出水锌离子浓度仍达到污水综合排放二级标准;采用游离污泥,硫酸根去除率为46.1%,锌离子去除率为98.2%,出水COD1800mg/L以上,用于二次处理废水,锌离子去除率仅为60.4%。固定化小球循环处理废水四次后,每克固定化小球内部锌离子含量为0.04364mg。     

共固定化菌藻对市政污水中氮磷去除的研究

以PVA为主要包埋材料,将活性污泥和蛋白核小球藻共固定化,用气升式反应器连续处理模拟生活污水,结果表明:共固定化菌藻共生系统适于处理高有机负荷、低氮磷浓度的市政污水,NH+4-N的最高去除率可接近100%,P的最高去除率可达到93.6%。24h无光照对NH+4-N、P的去除没有影响,但缺少光照多于36h则影响较大。     

改进的PVA-硫酸盐法固定蛋白核小球藻除磷研究

首次报道采用改进后的PVA-硫酸盐固定化方法,包埋固定蛋白核小球藻.该方法克服了现有的几种PVA固定化包埋过程的缺点.其操作过程简单,形成的凝胶小球不黏连,透光性好,对生物毒性小,机械强度高.经固定的蛋白核小球藻在光照条件下对磷的去除率达95%,3个周期后,磷去除率仍可达到75%以上,凝胶小球强度没有明显降低.实验证明,光照是影响固定化蛋白核小球藻除磷的主要因素,光暗比12:12与24h全光照的两组对磷的最高去除率没有明显差别,但光暗比12:12的一组去除率有波动.透射电镜观察结果表明,PVA与细胞壁紧密粘贴,蛋白核小球藻生长没有停止.     

固定化SRB处理低浓度含铬废水

主要选用海藻酸钠和聚乙烯醇等为包埋剂,采用包埋法对SRB细菌进行固定化,并且以固定化小球对铬的去除率为主要参考指标,从失重率、传质性等方面综合考虑,通过正交试验确定固定化小球的最佳配比,同时采用这种新型的固定化小球处理含低浓度铬废水。试验结果表明,固定化SRB小球的最佳包埋条件为:聚乙烯醇8%,二氧化硅2%,海藻酸钠0.2%,活性炭3%,菌液含量30%,饱和硼酸中氯化钙2%,交联时间24 h。固定化小球处理低浓度含铬废水的最佳条件为:p H为6,温度为30℃,初始铬离子浓度为1 mg/L,在250 min内小球表面的活性位点趋于饱和,此时Cr去除率为92%。     

包埋固定化微生物强化SBR工艺脱氮性能研究

将采用PVA-H2BO4法制得的包埋固定化微生物凝胶小球引入SBR工艺中,通过平行试验比较了普通SBR反应器(N1)与投加包埋固定化微生物凝胶小球的SBR反应器(N2)的脱氮性能,分析了包埋固定化微生物强化SBR工艺脱氮性能的特性。研究结果表明:在相同的运行条件下,N2反应器的NH4+-N及TIN的去除率较N1反应器分别提高了4.4%~32.8%、34.1%~50.9%,且表现出明显的抗冲击负荷能力;同时通过典型周期内不同反应器各形态氮随时间的变化研究发现,该反应器发生了很好的同步硝化反硝化作用,说明包埋固定化微生物对SBR反应器的脱氮性能有很好的强化作用。N2为提高SBR反应器得脱氮性能提供了新思路。     

固定化微藻流化床反应器去除低碳污水中氨氮的潜力

以固定化微藻颗粒为原料,通过搭建流化床反应器强化微藻对氨氮（NH₄⁺-N）的去除,设计了藻种、污水上升流速、光周期和光照强度四组单一变量实验,系统地研究了不同条件下微藻去除NH₄⁺-N的能力.结果表明,当以固定化斜生栅藻为原料、污水上升流速为6.8m/h、光周期为8：16h和光照强度为4800Lux时,NH₄⁺-N去除效果最优（96.7%）.在最优操作条件下,探究了COD为200mg/L时微藻去除NH₄⁺-N的潜力,结果表明,当NH₄⁺-N初始浓度不高于50mg/L时,NH₄⁺-N去除率高于95%.本实验建立了一套半连续微藻流化床实验方法,该方法显著减弱了微藻在生物同化过程中对有机碳源的依赖性,为低COD条件下微藻生物脱氮工艺的设计提供了技术参考和理论基础.     

固定化藻类脱氮除磷效果研究

藻类固定在活性炭上用于去除人工配制污水中的氮、磷等污染物。试验结果表明藻类对氮、磷和浊度的去除率分别达到50％、41．9％和98．2％,氮、磷和浊度相应达到较好去除效果的时间分别为12、60、60h。     

铜、锌、镉对固定态和悬浮态小球藻的除磷效果比较

采用海藻酸钙凝胶包埋固定,对人工污水进行静态模拟净化试验,研究了在pH为4,5,6,7和8的条件下,无重金属及ρ(Cu2+),ρ(Zn2+)和ρ(Cd2+)分别为0.05,0.5和5 mg/L时,固定态和悬浮态蛋白核小球藻对污水中磷的净化效率.结果表明:①相对于悬浮态,固定态小球藻由于海藻酸钠的包埋稳定性较强,磷的去除率较高;②小球藻磷的去除率受ρ(重金属)影响,随着ρ(重金属)的升高,磷的去除率降低,重金属产生的胁迫作用增强;③Cu2+对固定态和悬浮态小球藻的胁迫作用较Zn2+和Cd2+大,而Zn2+和Cd2+对固定态和悬浮态小球藻的胁迫作用随着ρ(重金属)的变化而有所差异;④pH对小球藻磷的去除率的影响随重金属种类、质量浓度及时间的变化而不同,Zn2+和Cd2+存在时,小球藻磷的去除率最高一般出现在pH为8的弱碱条件下,而Cu2+存在时小球藻磷的去除率受pH的影响差异不显著(P>0.05).     

藻菌固定化去除污水中氮磷营养物质的初步研究

用褐藻酸钙分别固定小球藻、细菌以及菌藻可用于人工污水的处理。实验结果表明,固定化菌藻对氮磷的去除效果优于固定化细菌和固定化藻类;在污水中添加葡萄糖的条件下,菌藻固定化胶球在44h时对NH+4-N和PO43--P分别达到100%和89.8%的去除率。并且还发现,在氮磷比为5∶1的条件下,菌藻固定化胶球对氮和磷的去除效果最好。     

固定化小球藻对海水养殖废水氮磷的处理

本研究利用海藻酸钠（SA）作为载体、以氯化钙（CaCl₂）为交联剂,探究小球藻最佳固定化条件及其对海水养殖废水氨氮和磷酸盐的处理效果.通过对比不同浓度SA和CaCl₂对小球藻生长的影响及不同固定化条件的藻球对氨氮、磷酸盐处理效果,确定最佳固定化条件为2.0% SA和2.0% CaCl₂.对比固定化藻球和悬浮小球藻对模拟海水养殖废水氨氮、磷酸盐去除效果,结果表明固定化藻球比悬浮藻液对氮、磷处理效果更好.其中低接种率（1：10）固定化藻球的最大氨氮、磷酸盐去除率分别为63.26%和62.76%.固定化小球藻浓度越高,其净化能力越强,高接种率（1：1）固定化藻球的最大氨氮、磷酸盐去除率分别是85.16%和75.94%.连续流运行下固定化藻球对海水养殖废水氨氮、磷酸盐的平均去除率分别为84.49%和72.17%.小球藻固定化态保留并延长了悬浮态生长活性,提高了对海水养殖废水脱氮除磷效果.     

固定化三维电极-生物膜法去除污水中硝酸盐氮

本研究将固定化细胞技术用于三维电极-生物膜反应器的阴极微生物挂膜,对现有的三维电极-生物膜反应器进行了改进。同时,以城市污水二级生化处理系统的出水为研究对象,利用自制的固定化三维电极-生物膜反应器进行了反硝化深度脱氮试验。考察了电流强度、HRT、不同C/N值等因素对硝态氮和COD去除率的影响,并通过对比试验证实了固定化细胞技术的使用可提高反应器的反硝化性能。试验结果表明,在电流强度30mA,进水流量9mL/min时,COD的去除率为50%,硝态氮的去除率可达82.03%,反应器NO3--N负荷为0.297mg NO3--N(/cm2.d);同等操作条件下,采用固定化方法挂膜的反应器的脱氮效率可比普通反应器提高20%以上。     

固定化小球藻净化污水的初步研究

采用褐藻酸钙凝胶包埋固定普通小球藻,对人工配制的污水进行静态模拟净化实验,研究了普通小球藻在固定和悬浮状态下,对污水中氨氮、正磷酸盐及重金属汞的净化效率。结果表明,固定化小球藻的净化效率比悬浮态要高得多,固定化小球藻对汞毒性的抗性亦较悬浮态强,在对悬浮藻有致死作用的汞浓度条件下仍具较高净化效率,同时分析了不同浓度的汞对其净化效率的影响。      

氧化硫硫杆菌固定化菌球制备及其耦合填料去除H2S

以海藻酸钠(SA)为包埋载体,对氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans)进行固定化制备菌球,优化菌球制备条件,在生物滤塔内验证其对H₂S的去除能力.以前期驯化获得的富含硫系恶臭降解微生物菌群的污泥为菌源进行生物滤塔填料筛选,耦合A.thiooxidans菌球和填料进行生物除臭.结果表明,优选的固定化条件为:SA浓度3.0%､吸附剂CNT､A.thiooxidans菌悬液与混合液比例20%､CaCl₂浓度4.0%､改性剂己二胺溶液,获得的菌球机械强度､传质性能､硫氧化能力最好.将A.thiooxidans菌球填装于生物滤塔,H₂S最大去除率和去除能力为70%和1.06g H₂S/m³·h.以混合挂膜方式进行填料挂膜后,在聚氨酯泡沫､活性碳布和陶粒中优选出最佳填料活性碳布,获得H₂S最大去除率和去除能力为88%和0.84g H₂S/m³·h.以混合填装方式将A.thiooxidans菌球与活性碳布填装于生物滤塔,获得H₂S最大去除率和去除能力为86%和1.00g H₂S/m³·h.