固定化硝化细菌去除生活污水中的氨氮

以聚乙烯醇-海藻酸钠作为包埋载体固定硝化细菌,制备固定小球,对生活污水中的氨氮去除效果进行研究。采用平行实验考察了载体不同包菌量、载体与污水量比、活化时间、温度、DO以及载体循环次数对氨氮去除率的影响。结果表明,用包埋载体处理污水的氨氮和COD去除率明显高于传统活性污泥,且得出最佳反应条件:包埋载体的最佳活化时间为20 h,最适温度为25℃,最佳DO为3~4 mg/L。投加包埋载体比传统活性污泥法对氨氮去除效果和COD去除能力具有强化作用,投加20%的包埋载体时,反应器出水氨氮去除率提高了20%,菌体与载体比值小于1∶2.5时氨氮去除率超过90.12%,固定化包埋载体去除氨氮过程比较符合一级动力学模型。     

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.     

A.faecalis strain NR的包埋固定及其氨氮降解性能

为考察异养硝化-好氧反硝化细菌的包埋固定及其氨氮降解特性,对一株异养硝化-好氧反硝化细菌A.feacalis strain NR的包埋固定进行了研究,并与游离菌处理氨氮效果进行对比,考察包埋菌降解氨氮的优势。采用聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)以及PVA/SA混合物分别作为包埋载体,发现PVA/SA混合物作为包埋载体其理化性能最佳,更适合作为包埋载体;利用单因素实验寻求PVA及SA含量、交联时间、包菌量4个因素的合理水平,并采用正交实验对上述4个因素进行优化,获得包埋较优条件为:PVA含量10%、SA含量0.4%、交联时间4 h、包菌量10%;在此条件下制备包埋小球,并得出包埋小球在基础培养基中的最佳投加量为10 g/(150 m L基础培养基);之后考察了温度、pH这2个因素对包埋小球降解氨氮效果的影响,得到包埋小球的最佳氨氮降解条件为:30℃、pH=7;通过对比不同温度及不同pH条件下包埋小球与游离菌对于氨氮的处理效果,发现包埋小球对低温及酸性条件更具有耐受性,表现出优于游离细菌的氨氮降解效率。     

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。     

辛基酚聚氧乙烯醚高效降解混合菌L9的固定化及其条件优化

为彻底高效解决辛基酚聚氧乙烯醚的环境危害,以海藻酸钠和聚乙烯醇为载体,以辛基酚聚氧乙烯醚高效降解混合菌L9为材料,采用海藻酸钠、聚乙烯醇和聚乙烯醇+海藻酸钠制备固定化混合菌L9,研究了各固定化混合菌L9颗粒的机械稳定性与化学稳定性,结果表明,利用聚乙烯醇+海藻酸钠制得的固定化混合菌L9颗粒具有较高的机械和化学稳定性。利用正交实验对聚乙烯醇+海藻酸钠固定化条件进行优化,得到聚乙烯醇浓度8.0%,海藻酸钠浓度1.0%,交联剂2%氯化钙的饱和硼酸溶液,包埋菌量与包埋剂的体积比值2∶1,交联时间24 h为聚乙烯醇+海藻酸钠固定化混合菌L9的最佳条件。考察不同环境条件(温度、pH值和底物浓度)对固定化混合菌L9与游离混合菌L9降解辛基酚聚氧乙烯醚的影响,结果显示,固定化混合菌L9对各环境因素(温度、pH值和底物浓度)的耐受范围都比游离混合菌L9宽,在实际环境应用中更能保持稳定的生物活性,研究结果对解决当前制革、洗涤、农药等行业产生的辛基酚聚氧乙烯醚的环境污染问题具有指导作用。     

磁性载体固定化机油降解菌FZ5的研究

利用聚乙烯醇-海藻酸钠-磁性竹炭复合制备磁性悬浮小球，该小球的磁矫顽力为28.6 mT，具有较强的磁场，可用于磁场引导分离。利用磁性悬浮小球作为载体对机油降解菌FZ5进行固定化，研究了固定化时间、降解时间、固定化小球投加量、初始pH值和初始机油浓度对机油降油率的影响。结果表明，在固定化挂膜3 d，固定化小球投加量为8％，初始pH值为7，初始机油浓度为400 mg/L，降解培养3 d后对机油的降解率可达91.21％。     

固定化藻菌去除海水冲厕污水中氮磷的实验研究

采用海藻酸钠凝胶包埋固定小球藻和活性污泥，对冲厕海水污水（模拟）中的氮磷污染物进行去除实验。结果表明，在藻菌比为2：1，固定化藻菌对氮磷的去除率分别达到95．5％和92．2％。在N／P为10时，固定化藻菌对冲厕海水污水中氮磷的去除效果最好。25～30℃时固定化藻菌对氨氮和磷的去除率最好，温度过高时藻和细菌细胞的活性受到抑制。固定化藻菌体系处理冲厕海水污水的较佳pH范围在6．5～8．5之间。     

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%。     

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。     

固定化菌藻微球的制备、表征及其对富营养化湖水的修复

以聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠(SA)为主要包埋材料,以活性炭、SiO2和CaCO3作添加剂,采用普通小球藻(Chlorella vulgaris)和活性污泥制备固定化菌藻微球。采用正交实验对微球的制备条件进行了优化,并对最优化条件下制得的微球进行了表征,还考察了固定化菌藻微球对某富营养化湖水的修复效果。结果表明,固定化菌藻微球的最优化制备条件为:PVA用量10%(m/v),微生物包埋量15 mL,海藻酸钠用量0.6%(m/v),氯化钙浓度2.0%(m/v)。制得的微球具有较大的比表面积,内部呈网状结构,孔径分布均匀,中孔居多,适合小球藻和微生物生长。采用固定化菌藻微球可有效修复上述湖泊的实际富营养化湖水,微球可重复使用3~4个循环,在前4个循环中,每个循环历时96 h,TN平均去除率达80%以上;TP平均去除率达90%以上;COD平均去除率达85%以上,表明固定化菌藻微球在富营养化湖水的修复方面具有潜在的应用价值。     

用H2O2/Fe^3＋处理高浓度含甲醛废水的研究

研究采用H2O2/Fe^3＋催化氧化处理高浓度含甲醛废水,探讨了双氧水和催化剂投加量、反应pH及反应温度等操作条件对处理效果的影响,并通过酸溶解回用失活催化剂。结果表明,较优的操作条件为：H2O2/COD（质量比）=2.2～2.6,Fe^3＋/H2O2（摩尔比）=0.048～0.058,反应pH1.80～2.68,反应温度50℃,反应时间40 min;在上述操作条件下,甲醛去除率达到99%以上,COD去除率达到85%以上。失活的催化剂可通过稀酸溶解后循环使用,其效果与三价铁盐作催化剂的基本相同。采用H2O2/Fe^3＋处理含甲醛废水具有比采用H2O2/Fe^2＋较优的效果。     

废椰壳制备活性炭负载CuO处理活性艳红X-3B废水的工艺优化

为了综合利用废椰壳,进行了废椰壳制备活性炭并负载氧化铜处理活性艳红X-3B废水的研究。采用正交实验法,以COD和色度去除率为目标函数确定了活性炭的最佳制备工艺条件为：磷酸浓度65%（质量百分数）,m（磷酸）/m（椰壳）比3∶1,活化时间2.5 h,活化温度500℃。在该活性炭上负载氧化铜处理活性艳红X-3B染料废水,其COD和色度去除率分别为83.70%和99.72%。用扫描电镜（SEM）和X衍射仪（XRD）对裸活性炭和载铜活性炭样品表面形貌和结构进行了表征和分析。通过单因素实验法确定了废水处理的最佳工艺条件为：pH值5,曝气时间4 h和催化剂用量0.55 g,在此条件下,COD和色度去除率分别为86.70%和99.75%,相应的出水指标为75 mg/L和32稀释倍数。     

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。     

吸附-电化学氧化耦合处理对氯苯酚废水及动力学

以毡状活性炭纤维为阳极,不锈钢为阴极,吸附-电化学氧化耦合降解对氯苯酚废水进行了研究。考察了吸附或耦合电化学氧化过程、电流密度、支持电解质硫酸钠浓度和活性炭纤维重复使用对废水COD去除率的影响,结果表明,采用吸附-电化学氧化耦合方法,当电流密度7.6 mA/cm2支持电解质（硫酸钠）浓度为1 g/L,处理时间为180 min,4-CP废水COD去除率可达97.09%。毡状活性炭纤维对4-CP的静态吸附过程符合Langmiu吸附等温方程。建立了吸附-电化学氧化COD去除动力学模型,动力学模型参数表明,对于COD的去除,电化学氧化作用比吸附作用大。     

EGSB反应器处理产氢发酵液

以厌氧颗粒污泥为接种污泥，对厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器处理产氢发酵液的启动性能进行了研究。结果表明，在温度为（35±1）℃，水力停留时间（HRT）为6h的条件下，逐渐提高进水COD，经过40d连续运行，EGSB反应器启动成功。容积负荷达到14kgCOD／（m3·d）时，COD去除率约为80％，产气量为26．84L／d，甲烷含量为57．9％。     

温度对复合厌氧折流板膜生物反应器处理生活污水效能的影响

将新型CAMBR反应器（厌氧折流板反应器（ABR）与膜生物反应器（MBR）优化组合）用于处理生活污水，研究温度对该反应器处理效能的影响。实验水力停留时间7．5h，混合液回流比设置为200％，pH值为6．5～8．5，溶解氧3mg／L左右。控制3个温度梯度：高温（32～37％），中温（20～25℃），低温（5～10％），每个温度运行35d。结果表明，在高温条件下，系统出水COD、NH4．N、TN和TP平均浓度分别为25、0．5、12．5和0．7mg／L。在中温条件下，系统出水COD、NH4＋-N、TN和TP浓度分别30、1．2、12．5和0．4mg／L。在低温条件下，COD和TP分别经过15d和20d调整适应，出水可恢复至35mg／L和1mg／L。由于低温（10％以下）对硝化细菌产生强烈抑制，出水NH4＋-N去除率最终稳定在35％，TN去除率为40％。低温条件下，该反应器应用于污水处理中需注意适当保温，以保证出水水质。     

混合固定化硝化菌和好氧反硝化菌处理焦化废水

对传统的聚乙烯醇(PVA)固定化方法进行了改进，试制了加入麦秸粉末的固定化球和以活性炭纤维膜为载体膜固定化细胞产品。混合固定化硝化细菌和好氧反硝化细菌对经过厌氧折流板反应器酸化后的焦化废水进行脱氮，焦化废水在厌氧折流板反应器中经过18 h的酸化后，pH在8.0左右，开始进入好氧槽进行脱氮。在有效容积为5 L好氧槽中经过12 h的曝气处理，加入麦秸粉末的固定化球对氨氮的去除率高达94.3%；纤维膜固定化细胞产品对氨氮的去除率为85%。整个脱氮过程无NO^-₂-N和NO^-₂-N的积累，实现了好氧条件下的同时硝化和反硝化。     

不同C／N下人工湿地的脱氮效果及其强化措施

以人工湿地为研究对象，分析了不同C／N下人工湿地的脱氮效果。结果表明，C／N为10时，TN、NO2-N和COD平均去除率分别为（75．36±10．55）％、（86．34±9．23）％和（67．60±4．10）％，都显著高于其他2组系统（P=0．006、0．001、0〈0．01）；随着C／N的增加，NO3-N去除率呈现出上升的趋势；NH4-N刚好相反，C／N为1时，明显要高于其他2种情况（P=0〈0．05），平均去除率为（65．42-1-14．31）％。针对C／N为1时人工湿地脱氮效率较低（51．294-14．48）％的情况，对系统进水采取了添加一定量好氧反硝化细菌固定化小球并曝气12h的强化实验措施。结果发现，强化实验条件下TN、NOr-N和N03-N去除率均提高了10％以上，且都要明显高于非强化实验条件（P：0．003、0、0〈0．01），同时NH4-N和COD去除率没有明显差异，研究结果表明，从微生物角度对系统进水进行前处理有助于提高人工湿地脱氮效率。