包埋法固定化细胞技术及其在水处理中的应用研究

固定化细胞技术(主要为包埋技术),由于方法简单、条件温和、较高的稳定性及细胞容量,在废水处理中应用广泛.本文主要介绍了近年来固定化细胞技术在污水深度处理中的应用研究现状和发展前景,并对固定化细胞技术在污水深度处理过程中的影响因素进行简要论述.     

臭氧氧化—包埋菌流化床生物处理组合工艺深度处理煤气化废水

采用臭氧氧化—包埋菌流化床生物处理组合工艺对煤气化废水进行深度处理。实验结果表明：当臭氧的质量浓度20 mg/L、臭氧进气流量1.5 L/min、臭氧通气时间30 min、包埋菌流化床水力停留时间24 h时，臭氧氧化工序的COD去除率达到30.0%~40.0%，总酚去除率达到100.0%；包埋菌流化床工序的COD去除率达到60.0%以上，氨氮的去除率大于95.0%；经组合工艺处理后，出水COD<60 mg/L，ρ（氨氮）<1.0 mg/L，ρ（总酚）未检出，色度小于50倍，达到GB8978—1996《污水综合排放标准》中的一级排放标准。     

固定化光合细菌技术及其运用的研究进展

利用光合细菌处理污染并回收资源是国内外研究的热点。文章介绍了光合细菌的基本性质和主要的固定化方法,对现有光合细菌固定化的研究进行了分析和整合,发现包埋、吸附、聚集-交联是光合细菌最常用的3种固定化方法,其中包埋法占60%。对这3种固定化方法的原理、材料和应用范围进行了分析和总结。最后对固定化光合细菌主要的应用方向进行了介绍,并对于未来光合细菌的固定化的研究提出了建议与展望。     

包埋硫铁生物填料的制备及自养反硝化性能

采用包埋固定化技术制备了包埋硫铁生物填料(ESI Filler),基于升流式自养反硝化反应器开展动态实验研究,通过改变水力停留时间(HRT)、pH值、溶解氧(DO)等运行条件,探究ESI Filler反应器的脱氮效果及微生物群落结构组成。结果表明,当进水硝酸盐氮(NO₃^--N)浓度为30mg/L,HRT为10h时,NO₃^--N去除率不断上升至99.80%。当HRT缩短为2.5h时,NO₃^--N去除率降至61.35%。ESI Filler反应器对pH值和DO的改变具有较高的稳定性,NO₃^--N平去除率可维持在82.5%以上。但对低温的耐受性较差,当温度从35℃降低至15℃时,NO₃^--N平均去除率由90.12%降低至68.80%。运行164d后,球体未出现破裂散落的现象,表现出较长的使用寿命。通过扫描电镜发现,填料表面疏松多孔,附着大量杆状细菌,已成为微生物的良好载体。高通量测序结果表明,包埋颗粒中优势菌属为典型的自养反硝化功能菌Thiobacillus,丰度为80.79%。     

聚乙烯醇包埋活性炭小球处理含铬废水的研究

采用液-液相分离的方法制备了聚乙烯醇包埋活性炭小球，考察了其对模拟含铬废水的处理效果。实验结果表明，活性炭小球对Cr（Ⅵ）的处理效果随pH值增加和Cr（Ⅵ）初始浓度增加而减小；小球对Cr（Ⅵ）的吸附符合Fretmdlich等温模式，与粉末活性炭相比吸附平衡时阊较长，约为3h；利用TiO2的光催化还原效应，添加2％纳米Ti02能显著提高小球对Cr（Ⅵ）的处理效果，并能回收Cr（OH）3。     

吸附铅、镉固定化细菌胞壁多糖小球包埋条件的优化选择

细菌已广泛应用于重金属废水的处理,多糖则是细胞壁的主要成分,并通过螯合作用吸附重金属,而固定化技术具有处理效率高,生产成本低等优势。采用正交实验法,以聚乙烯醇和海藻酸钠为包埋剂,同时添加活性炭,硅藻土等对细菌胞壁多糖进行固定化,并以吸附铅、镉能力为主要考察指标,同时从机械强度、传质性、耐酸性等方面综合考虑,选择最优化的固定化小球最佳配方。结果表明,在聚乙烯醇、海藻酸钠、活性炭、硅藻土、多糖、二氧化硅和饱和硼酸中氯化钙的质量分数分别为10%、0.2%、1.5%、1.5%、0.8%、4%、3%,胶联时间为16h,己二胺浓度为0.06mol?L-1的条件下制得的固定化小球对铅、镉吸附的能力较强,并按照最佳配方进行了验证实验,对铅的吸附量达到4.4575μmol?g-1,对镉的吸附量达到4.1708μmol?g-1,机械强度、传质性和耐酸性都较好。     

改良PVA包埋固定化活性污泥的特性研究

对比实验发现聚乙烯醇（PVA）中少量添加海藻酸钠包埋微生物效果较好，重点研究了PVA与海藻酸钠混合载体包埋固定化活性污泥系统降解有机物运行过程中凝胶体凝胶溶出特性、包埋工艺对微生物活性的损伤和恢复情况，以及凝胶的物理特性和抗持久性能变化情况。结果表明，包埋固定化微生物小球在反应器中运行时，其物理特性、微生物活性、降解能力及载体本身都要有一定程度的变化；对这些特性的探讨不但能为研究固定化后微生物微观特性打下基础，同时能为工程应用提供理论指导。     

改进的硫酸盐-聚乙烯醇法包埋藻菌脱氮除磷研究

采用改进的硫酸盐-PVA固定化法将藻与菌混合固定。在三种不同藻菌比的情况下，固定化系统对氮去除均可达100％，但是去除速度与固定的细菌量有关，细菌量越大，对氮的去除速度越快；对磷的去除随实验进行，最大去除率逐步下降，其下降速度与固定藻的量有关，藻量越大，下降速度越慢。由此说明脱氮的主要贡献者是细菌，而藻对除磷起了主要作用。为达到有效的脱氮除磷，应适当提高固定化藻的浓度，藻菌比应大于2：1。透射电镜照片显示，在聚乙烯醇载体上，藻类的生长没有受到限制。     

厌氧氨氧化微生物的吸附、包埋固定化效果初探

以活性炭、陶瓷生化环、陶瓷生化球、珊瑚砂、火山石和生化棉为吸附固定化载体,以海藻酸钠(SA)和聚乙烯醇(PVA)制成的SA、PVA、PVA-SA和PVA-SA-活性炭小球为包埋固定化载体,研究了厌氧氨氧化微生物固定化的脱氮效果.结果表明,吸附固定化的大部分处理和包埋固定化的部分处理均能维持较高的厌氧氨氧化活性.吸附固定化脱氮效率优于包埋固定化,其中,活性炭吸附固定化脱氮效果最好,初期可以提高活性达30%以上.通过对活性炭吸附固定化的中长期连续运行监测发现,活性炭固定化第6次反应过程的厌氧氨氧化活性是对照的3.5倍.因此,活性炭吸附固定化还具有稳定持续的中长期效应,不失为一条有效提高厌氧氨氧化活性的固定化途径.     

包埋固定化微生物处理含氮废水的研究进展

氮污染日益严重,含氮废水处理越来越受到重视。传统生物脱氮技术存在着很多问题,微生物固定化技术可以弥补传统生物脱氮方法中的不足之处,达到高效脱氮的目的。包埋固定法是应用最广泛的一种微生物固定方法,也是国内外研究的热点之一。主要介绍了包埋固定化技术原理和常用的固定化载体,以及国内外学者对包埋固定化技术生物脱氮的研究进展情况,并针对该技术实用化提出了需要解决的问题。