丁酸梭菌YM-83产氢影响因素的研究

丁酸梭菌是一株厌氧发酵产氢细菌,可以参与高浓度有机废水的厌氧发酵过程,在降解高浓度有机废水的同时制取氢能源。为了确定L-cys和金属离子对丁酸梭菌YM-83产氢能力的影响,文章通过间歇实验对其进行产氢培养优化,确定其最适产氢的L-cys和金属离子浓度。研究结果表明,丁酸梭菌YM-83的最适生长和产氢的L-cys浓度均为1.0 g/L,最适生长和产氢的Mg~(2+)浓度均为0.15g/L,最适生长和产氢的铁元素类型均为Fe~(2+),其最适浓度均为0.2 g/L。在此条件下,获得的最大比产氢率为2.15 mol H2/mol glucose,单位体积产氢量为5 360 mL/L culture,细胞干重为1.04 g/L。丁酸梭菌YM-83是一株产氢能力良好的厌氧发酵产氢细菌,可以实现厌氧发酵的高效产氢。     

一株高效产氢产酸细菌的鉴定与产氢特性

采用各种厌氧培养技术分离出90余株产氢细菌,并对其中的Rennanqilyf3进行了研究.通过16S rDNA碱基测序和比对证实,该菌株是目前尚未报道过的1个新菌种,并初步确定其细菌学上的分类地位.在培养基中分别配置不同的葡萄糖浓度和不同pH值,于间歇试验条件下测定其产气量和细菌生长情况.结果表明,菌株Rennanqilyf3在葡萄糖浓度为,15.0g/L时具有最大的细胞生长量0.46g/L,12.0g/L时具有最大产氢量58.6mmol/L;其最佳生长和产氢的pH值为5.5左右.     

4株细菌处理乳品废水效果的比较研究

文章采用SBR工艺比较了4株细菌R-1,R-2,R-3和R-4处理乳品废水的效果。结果表明进水COD为395.55mg/L的乳品废水,水力停留时间(HRT)为24h,细菌直接处理乳品废水效果最佳菌株为R-1,废水COD去除率为44.3%;通过活性炭吸附后处理效果最佳菌株为R-1,废水COD去除率为69.06%;通过海藻酸钠包埋后4株细菌处理效果最佳菌株为R-1,废水COD去除率为71.12%。通过4株细菌处理乳品废水效果的比较,得出处理效果最佳的菌株为R-1,海藻酸钠包埋后的处理效果好于活性炭吸附,直接处理的效果最差。     

复合式厌氧折流板反应器作为制氢系统的乙醇型发酵调控研究

乙醇型发酵被认为是产氢发酵类型中的最佳选择.以赤糖废水为底物,进行了五格室、总有效容积为43.2 L的复合式厌氧折流板反应器作为制氢系统的乙醇型发酵调控研究.为期64 d、3个阶段的实验结果表明,以好氧活性污泥作为接种污泥,在水力停留时间为12 h、进水pH为5.0~7.0之间、温度为35℃±1℃的条件下,通过分阶段提高进水COD的方式,可使HABR系统在启动阶段培育出具有稳定产氢效能的乙醇型发酵菌群体系.由于废水进入每一个格室的状态不同,每个格室形成的微生物菌群结构不同,虽然也都形成了乙醇型发酵,但是产氢能力有所差异,第二格室产氢量最高.系统第二阶段,COD为6500 mg·L-1时,平均COD去除率为43.34%,平均产氢量为14.91 L·d-1,此阶段效果最佳.在第三阶段,COD过高,系统产氢量与COD去除率出现下降,但产氢系统并没有崩溃.系统可同时生产氢和乙醇,其能量值在第二阶段达到最高值,平均为3340.62 kJ·d-1.在不同的COD条件下,氢气与乙醇生产速率的线性关系为y(氢)=0.351x(乙醇)-0.181(R2=0.9767).     

活细胞固定化技术在焦化废水生物处理中的应用试验

焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及舍氮、氧、硫的杂环化合物等,是一种典型的舍有难降解的有机化合物的工业废水。实验通过活性污泥的驯化,从中分离筛选到2株酚类有机物降解优势菌株,分别命名为TYZ-1和TYZ-2。将放大培养后的优势菌种用海藻酸钠包埋法固定,利用固定化的微生物初步研究了焦化废水有机物的降解特性。结果发现,当废水起始COD质量浓度为1200mg/L时,在pH值为7,细菌浓度约为1×10^7个／mL,处理时间为10h．原水样中的COD降解率达到62％。     

一株高效产氢突变体RF-9的筛选与产氢特性

以从连续流搅拌槽式反应器(CSTR)内的活性污泥中分离出的厌氧产氢菌Ethanologenens sp.ZGX4为出发菌株,经过紫外线和亚硝酸复合诱变,从大量的突变体中筛选出一株稳定的高效产氢菌株RF-9.磷酸盐浓度在120mmol/L、温度37℃、初始pH6.0、葡萄糖浓度10g/L培养条件下,RF-9的单位体积产氢量和氢气产率为139.7mmol/L和2.52mol H2/mol葡萄糖,分别是对照的1.50倍和1.43倍.在发酵时间为15h、pH4.1、细胞干重0.722g/L时,RF-9获得其最大产氢速率345mLH₂/(h·L),是对照ZGX4的1.41倍.RF-9的主要液相末端产物为乙醇和乙酸,为典型的乙醇发酵细菌,与对照相似.     

造纸废水中高效菌群的筛选与鉴定

从再生造纸废水中分离出细菌14株,真菌5株,通过测定菌株的COD去除率,筛选出高效菌株,对其进行形态特征、生理生化特征、16S rDNA或ITS rDNA序列分析,并比较了单个菌株与混合菌的COD去除效果。结果表明:从再生造纸废水中筛选出高效菌株4株,鉴定为巨大芽孢杆菌、施氏假单胞菌、产碱假单胞菌、皮状丝孢酵母;混合菌COD去除能力优于单个菌株,COD去除率可达86.5%。     

一株耐酸产氢突变株Pantoea agglomerans的筛选与产氢特性

以红树林污泥中分离的厌氧发酵产氢细菌Pantoea agglomerans BH18为出发菌株,利用转座子Tn7随机插入菌株基因组DNA,通过卡那霉素筛选与PCR扩增验证,获得一批转座子插入突变菌株.起始pH4.0培养条件下,以产氢量为指标分离获得一株耐酸产氢突变菌株TB220.多次传代结果表明,突变菌株TB220具有稳定的产氢遗传特性.起始pH3.5~7.0范围内,突变菌株TB220最适产氢pH值为6.0,产氢量为(2.39±0.08)mol H2/mol葡萄糖.起始pH4.0和葡萄糖浓度10g/L的海水培养条件下,突变菌株TB220产氢量为(0.47 ± 0.02)mol H2/mol葡萄糖,比野生菌株高70%,表现出较强耐酸性.     

一株耐盐废水降解菌株的分离与特性

从皂素废水生化处理系统中活性污泥中分离筛选出1株耐高氯离子(CaCl)2的皂素废水降解菌S616,并对其进行菌种鉴定和降解性能研究。综合16SrDNA测序结果和菌株的生理生化实验结果确定细菌S616为坚强芽孢杆菌;以皂素废水(COD6230mg/L,[Cl-]=20000～30000mg/L)为例,研究其降解能力:发现该菌株能有效去除皂素废水中COD的能力,能在3d之内去除废水中的COD为70%以上(实验条件:恒温35℃,140r/min振荡,pH=7.5～8.0)。     

玉米秸秆发酵浸出液模拟废水发酵产氢的放大实验研究

在20L的半连续流发酵罐中,以牛粪堆肥为产氢菌源,按照玉米秸秆发酵浸出液的主要成份配制模拟废水,考察和分析了几个关键环境因素对发酵产氢的影响。结果表明,HRT、C/N、Fe2+浓度和模拟废水浓度对发酵产氢均有不同程度的影响。在本实验条件下,秸秆模拟废水的氢产量、氢浓度和产氢速率分别为11.80mol/kg、56%和8.81L/(L?d),底物转化率大于90%,废水中COD去除率为39.40%。在整个发酵产氢过程,液相主要发酵副产物为丁酸、乙酸和丙酸以及少量的乙醇和丁醇。     

一株造纸废水降解菌的分离、鉴定及特性研究

将不同稀释倍数的造纸废水接种在细菌培养基上,培养2 d后采用划线法分离,然后采用琼脂块培养法,把每一个长满单菌落的琼脂块分别接种到选择培养基中,选取COD降解能力最大的作为目标菌株,最后从造纸废水初始浓度、温度、pH值、接种量、降解时间等方面讨论了该菌株对造纸综合废水的降解特性。结果表明:所筛得的目标降解菌ZH3菌体直径为(0.6～0.8)μm×(1.4～2.4)μm,杆状,有数根鞭毛,无芽孢,为革兰氏阴性菌,初步鉴定该菌属产碱假单胞菌,该菌降解造纸综合废水的适宜条件为废水初始COD浓度为500 mg/L,温度为30～35℃,pH为7.0,接种量为10%,降解时间为48 h。     

污泥活性炭处理染料废水的研究

采用污泥活性炭处理酸性品红模拟染料废水,研究了pH值、污泥活性炭投加量、温度、吸附时间等因素对染料废水的脱色率和COD去除率的影响。探讨了污泥活性炭处理染料废水的机理。实验结果表明:污泥活性炭表现出良好的吸附性能,随着酸性品红染料废水浓度的增加,脱色率先增大后减小,COD去除率的变化曲线与脱色率的曲线呈现相似的走势,但在脱色过程中,只有部分染料分子被吸附到污泥活性炭的结构中,另一部分脱色应归因于水溶液中的氢离子吸引染料分子中的碱性助色基团;随着污泥活性炭投加量的增加,脱色率逐渐增大,COD去除率一直减小;由于染料分子中的显色基团和助色基团与废水溶液中氢离子和氢氧根离子之间的相互作用,导致pH对处理效果的影响比较明显,脱色率和COD去除率均在pH为弱酸性范围内效果比较好;随水浴时间的增加,脱色率逐渐增加,COD去除率很低并一直减小;温度的升高使脱色率先增大后减小,COD去除率整体逐渐减小。通过正交试验得到最佳工艺参数为:pH值取5,水浴时间取6.5 h,水浴温度取20℃,染料废水浓度取2.5 mg/L,活性炭投加量取2.5 g,其脱色率为47.73%,COD去除率为62.62%。     

一株霉菌净化淀粉废水的研究

从人参种植基地土壤中筛选、分离得到一株霉菌A1。以模拟淀粉废水作为处理对象,考察各种因素对A1菌去除废水中COD的影响作用,实验结果表明:不经灭菌的模拟废水中接种霉菌A1,在30℃,摇床转速160r/min,初始pH值为中性条件下培养5d,处理净化后废水COD去除率可达97.5%。     

固定化梭形气芽孢杆菌在降解废水时微观形态的观察和比较

针对含有油墨的废水,筛选到1株微生物菌种,经鉴定为梭形气芽孢杆菌(Aerobacillus fusiformis).分别用海藻酸钙,聚乙烯醇(PVA)和多孔陶瓷作为载体固定化梭形气芽孢杆菌,比较其在处理油墨废水时微观形态的变化情况.通过扫描电子显微镜(SEM)对固定化梭形气芽孢杆菌的微观形态进行观察,发现海藻酸钙在处理含油墨废水时容易溶解,用PVA作为载体时,由于细胞被包埋在PVA内部,和底物的接触时扩散阻力较大,因而废水中COD的去除效率较低.而用多孔陶瓷固定化细胞,不仅简便易行,固定牢固,而且对废水COD的去除效果也较好.     

Biological formation of 5-aminolevulinic acid by photosynthetic bacteria

In this study, ? stains of Rhodopseudomonas sp. were selected from 36 photosynthetic bacteria stains storied in our laboratory.Fthodopseudomonas sp. strain 99-28 has the highest 5-aminolevulinic acid(ALA) production ability in these ? strains. Rhodopseudomonas sp. 99-28 strain was mutated using ultraviolet radiation and a mutant strain L-1, which ALA production is higher than wild strain 99-28 about one times, was obtained. The elements affecting ALA formation of strain 99-28 and L-1 were studied. Under the optimal condition( pH 7.5,supplement of ALA dehydratase(ALAD) inhibitor, levulinic acid(LA) and precursors of ALA synthesis, glycine and succinat, 3000 Ix of light density), ALA formation of mutant L-1 was up to 22.1.5 mg/L. Strain L-1 was used to treat wastewater to remove CODc, and produce ALA. ALA production was 2.819 mg/L, 1.531 mg/L, 2.166 mg/L, and 2.424 mg/L in monosodium glutamate wastewater(MGW),succotash wastewater(SW), brewage wastewater(BW), and citric acid wastewater(CAW) respectively. More than 90% of CODc, was removed in four kinds of wastewater. When LA, glycin and succinate were supplied, ALA production was dramatically increased,however, CODcr could hardly be removed.     

固定化光合细菌处理豆制品废水产氢研究

以海藻酸钠做包埋材料制备的固定化光合细菌,可以在不同浓度豆制品废水中进行光照放氢。豆制品废水ＣＯＤ浓度在７５６０—１２６００ｍｇ／Ｌ时,可以维持稳定产气２６０ｈ以上,平均产气率为１４６．８—３５１．４ｍｌ／（Ｌ·ｄ）,气体中Ｈ２含量在６０％以上,废水ＣＯＤ去除率为６２．３％─７８．２％;当废水ＣＯＤ浓度在１２６０—５０４０ｍｇ／Ｌ时,可以维持产气９３ｈ,平均产气率为１２０．７—１４０．ｏｍｌ／（Ｌ·ｄ）,气体中Ｈ２含量在７５％以上,废水最终ＣＯＤ去除率为４１％─６０．３％。     

利用养殖场废水厌氧发酵生物制氢技术研究

在批式厌氧反应器中,以厌氧消化污泥作为天然产氢菌源,通过养殖场废水的厌氧发酵生产氢气,考察了厌氧污泥和碳氮营养物质对养殖场废水产氢的影响,并对液相产物的分布、产氢动力学进行了分析.试验分为4个处理.结果表明,加入营养物质接种污泥的养殖场废水氢气含量、累积产氢量和单位COD氢气产量最高可达到50.65%、334.80mL和287.10mL/g.而未接种污泥的原始养殖场废水累积产氢量和单位COD氢气产量仅为59.24mL和67.05mL/g.污泥和碳氮营养物质对产氢能力均有显著地促进作用,加入碳氮源后微生物群促进了原养殖废水有机物的氢的形成.液相末端产物中,乙酸、丁酸占总挥发酸的61%～86%,产氢过程属于典型的乙酸-丁酸型发酵.总挥发性酸含量的提高,其产氢能力也增大. Gompertz模型能够很好地拟合其产氢过程.     

自由基对工业化纤废水氧化处理的研究

通过芬顿试剂氧化、次氯酸钠氧化、过氧化氢和光催化氧化方法对化纤废水进行了处理,并通过COD检测、紫外可见光光度计等方法对氧化效果进行分析。结果显示自由基氧化对化纤废水的色度减小非常明显,能使其色度从800多倍减少到10倍以下,COD值从3 550 mg/L降解到100 mg/L以下,透光率的变化率达到98.59%。化学处理工艺的探讨发现在pH值4～6,搅拌速度为1 500 r/min,处理30 min就能使废水的COD去除率达到95.67%;pH为4时过氧化氢的氧化效果最佳。利用过氧化氢和次氯酸钠的氧化获得了自由基氧化处理此类废水的基本原理,即自由基氧化和链式反应的持续发生造成了有机物的降解,少量自由基的生成某种程度上刺激了高级氧化反应的深入,同时极少量自由基的交联可能会湮灭氧化反应,不同类自由基之间形成竞争,可能影响其氧化性能的发挥,因此需要通过控制反应物的种类、用量和有效分离反应中间产物,可以达到高级氧化反应处理此种废水的最佳效果。     

ABR发酵系统运行特性及产氢效能研究

为解决连续流搅拌槽式反应器(CSTR)发酵制氢系统存在的不足,如单位基质氢气转化率低、因搅拌带来的耗能,抗负荷冲击能力不强等问题,开展了厌氧折流板反应器(ABR)发酵产氢的研究.结果表明,在35℃和进水COD 5000mg/L等条件下,ABR系统可在26d达到乙醇型发酵,其比产氢速率为0.13L/(gMLVSS·d),而在同样条件下, CSTR达到乙醇型发酵后,比产氢速率仅为0.06L/(gMLVSS·d).ABR通过生物相的分离,使产氢系统梯级利用有机物并达到深度产氢的目的.与CSTR相比,ABR具有较高的产氢活性、较低能源消耗等优点,是一种较为理想的有机废水发酵制氢反应设备.     

微生物絮凝剂A3的培养条件及处理啤酒废水条件研究

从土壤中筛选出一株产微生物絮凝剂的菌株A3,利用均匀设计安排试验,用曲线拟和方法创建数学模型的方法研究了其产絮凝培养基条件,结果表明:葡萄糖添加量2.2%、酵母膏添加量0.51%、pH7.6、温度30.3℃时A3产絮凝剂条件最佳,数学模型为Y=-486.2+60.5X1-13.7X12+61.9X2-60.7X22+56X3-3.7X32+18.2X4-0.3X42,培养的动力学模型为:(C0-C)t/C0×100%=96.03-338.15/t。同时利用A3菌产絮凝剂对啤酒废水进行COD去除处理,结果显示:pH值为8、100mL废水中絮凝剂的添加量为1.5mL和1%CaCl2用量为2mL时,COD去除效果最佳。在最佳工艺条件下的COD去除率可达60%。并构建了相应的数学模型为:y=40.8+22.4e-(x-8)2/4.5;y=66.4-58.9/(1+(x/0.67)6.5)和y=67.4-56.5/(1+(x/0.68)4.86)。