BOD生物传感器的研制与应用

介绍了ＢＯＤ生物传感器的原理、研制过程以及实际测定。该仪器测定ＢＯＤ的周期为３０ｍｉｎ，有较高的精密度和准确度，与稀释法有良好的相关性，可以及时信息反馈，特别适用于污水处理过程中的控制分析以及ＢＯＤ的快速测定。     

新型BOD微生物传感流动注射检测仪的研制

研制采用微生物传感技术和流动分析技术来快速测定BOD的仪器。主要技术性能:测量周期为15min;误差率<5%;偏差<5%。通过对国家标准样品和不同水质污水的测试表明,其具有自动化程度高,测量周期短的优点;准确度、稳定性均达到国家标准;且具有良好的适应性。     

胶原纤维固定酿酒酵母BOD传感器性能及应用

金属离子改性胶原纤维是一种新型细胞固定化材料,将其作为微生物固定化载体用于传感器可增加固定微生物数量并较好保持微生物活性。以金属离子锆(Zr)改性胶原纤维(ZICF)固定化酿酒酵母为响应元件制备BOD微生物传感器,考察不同温度、pH、NaCl浓度和固定化酿酒酵母用量对传感器性能的影响。结果显示,传感器在29℃、pH 6.0、NaCl浓度5法所测结果呈现出良好的相关性。     

固定化微生物技术在无泡供氧膜生物反应器中的应用研究

实验采用中空纤维膜作为无泡供氧及生物膜载体，采用包埋固定化技术进行挂膜及污水处理研究。通过装置改进，较好地解决了无曝气条件下的底物传质问题，提高了传质效率，确定了最佳包埋剂及固定化条件，缩短了挂膜时间和提高了污染物的去除效果。实验结果表明，采用PVA作为包埋剂，且包泥量为1：1的情况下，挂膜时间可缩短为一周左右，COD和氨氮的去除率分别稳定在90％和80％左右。     

沸石联合微生物固定化去除微污染水体中氨氮的研究

将沸石联合经过驯化的活性污泥微生物固定化,通过静态实验.考察了不同粒径沸石及不同组分固定化方法对沸石联合微生物固定化去除氨氮的影响;通过动态实验,考察了沸石联合微生物固定化去除微污染水体中低浓度氨氮的机制.结果表明,活性污泥经过16 d的驯化,氨氮去除率为90%以上;沸石吸附氨氮为快速吸附,粒径<0.5 mm的沸石的吸附容量明显大于其他粒径的沸石;不同组分固定化小球对氨氮的去除效率不同,各组分均有贡献,吸附容量依次为:沸石固定化小球>沸石联合微生物固定化小球>微生物固定化小球;沸石联合微生物固定化去除微污染水体中低浓度氨氮可分为4个阶段,即沸石吸附阶段、吸附饱和及微生物适应阶段、硝化作用明显加强和沸石部分再生阶段、微生物作用良好和沸石进一步再生阶段,最终沸石吸附与生物再生处于良好的动态平衡中,氨氮去除率达到60%左右.     

好氧膜-生物反应器中微滤膜选择的实验研究

用扫描电镜表面观察和全自动压汞仪测定了2种亲水化改性PVDF微滤膜的平均孔径、孔隙率等基本性能参数。对2种膜的纯水通量,及其平板膜组件在好氧膜生物反应器内污染过程进行分析。结果显示,2种膜污染过程均呈现先缓慢后快速的二阶段趋势,第二阶段是膜污染的主导阶段。尽管平均孔径小、孔隙率高的膜本身阻力大、纯水通量低,但其污染速率较低,物理及化学清洗恢复率较高。膜孔径及孔隙率指标是影响其在MBR中运行的污染速率的主要因素,平均孔径小、孔隙率高的膜抗污染能力强。     

固定化生物活性炭快速启动处理微污染水

通过固定化手段,将筛选出来的优势菌种应用于生物活性炭挂膜过程,形成固定化生物活性炭(IBAC),加速挂膜过程,并用于微污染水的处理。研究结果表明,自然挂膜需要24 d,而采用固定化微生物9 d挂膜完成,对氨氮去除率达到90%,微生物挂膜时间缩短了60%。IBAC表面的微生物数量高于自然挂膜BAC微生物量,并且沿着水流方向微生物量逐渐减少。微生物镜检发现,运行3个月的IBAC表面出现大量菌胶团、轮虫和钟虫等原生和后生动物。IBAC具有较快的启动挂膜性能和较好的微污染水处理效果。     

微生物固定化技术对微污染水源水脱氮的试验研究

针对微污染水源水贫营养和低碳源的特点,利用固定化微生物技术将异养硝化菌(WGX8、WGX18)、好氧反硝化菌(HF3、HF7)固定于自制悬浮纤维海绵球型填料上,研究了贫营养及好氧条件下水源水的生物脱氮过程.试验结果表明,在原水总氮2.7 mg/L、氨氮1.3 mg/L以及控制水温25 ℃、溶解氧3～4 mg/L条件下,经过19 d的连续运行,构建的生物膜系统对水中氨氮的去除率达到了100%,总氮去除率最高达到52%,处理效果稳定.     

双室微生物燃料电池型BOD传感器性能

构建了双室微生物燃料电池(MFC),并应用于污水BOD的检测。优化了MFC型BOD传感器的检测条件,分析了传感器进行污水BOD检测的特征。结果表明,以A2/O污水处理工艺中厌氧段污泥进行接种,双室MFC型BOD传感器2周内完成启动,所产电流达到稳定。传感器的最佳检测条件为外接电阻500Ω,添加缓冲溶液并维持待测水样pH为7.0,添加35 mg/L的L-半胱氨酸作为吸氧剂维持阳极室厌氧环境,阴极室富氧水流量为20 mL/min。利用MFC产生的电流峰值准确检测污水水样BOD浓度,传感器检测范围为10~50 mg/L,检测时间小于3 h;利用MFC产生的电荷量准确检测污水水样BOD浓度,检测范围为10~100 mg/L,检测时间小于10 h。利用MFC电流峰值和电荷量检测污水水样BOD浓度,偏差均小于15%,传感器运行稳定,寿命较长。     

空气阴极微生物燃料电池的构型优化及其快速测定BOD的性能评价

设计了一种新型双室空气阴极微生物燃料电池(MFC)并将其作为生物传感器,与传统双室空气阴极MFC进行对比,考察其电化学性能及用于快速检测BOD的性能。结果表明：新型空气阴极MFC可有效提高功率密度并降低内阻,其功率密度最高为897 mW·m⁻²,而内阻最低为92 Ω;该MFC可用于直接快速检测高浓度有机物的BOD,对醋酸钠底物的线性检测限为1 280 mg·L⁻¹,在此底物浓度下MFC的检测时间为31.2~66 h,线性可决系数R²为0.97~0.99;对于GGA底物的线性检测限为1 250 mg·L⁻¹,在此底物浓度下MFC的检测时间为33~67 h,线性可决系数R²为0.98。本研究可为MFC型BOD检测传感器的性能优化提供参考。     

微生物膜法快速测定水中的BOD

利用微生物膜法快速测定水中的BOD,用质控样和标液进行方法准确度和精密度的考察,标准偏差在0.9%～5.2%之间,相对误差≤4.0%,加标回收率为95.5%～103%.与接种稀释法进行对比实验,相对误差在1.5%～10.3%范围内,两种方法测定结果基本一致.     

基于荧光猝灭的地表水光化学BOD微生物传感器的研究

选择大肠埃希氏菌、热带假丝酵母、枯草芽胞杆菌以及3种菌株间的混合菌等淡水微生物菌株,利用有机改性溶胶-凝胶包埋法在载玻片上分别固定不同淡水微生物菌株和氧猝灭荧光探针,制备出不同光化学BOD微生物传感膜,与光纤BOD测定仪耦合成光化学BOD微生物传感器.比较了单株菌、混合菌不同光化学BOD微生物传感器的荧光响应行为、重金...     

阳极石墨毡酸处理对微生物燃料电池型BOD传感器性能的影响

通过石墨毡表面润湿性的变化,确定了硝酸酸化处理石墨毡的操作条件。采用硝酸处理后的石墨毡作为电极材料,构建双室无介体微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)型BOD传感器,并对BOD传感器的性能进行评价。结果表明,硝酸酸化处理明显提高石墨毡表面的润湿性,经过4 h酸化处理,石墨毡的表面接触角由142.5°下降到86.5°。采用硝酸处理的石墨毡作为电极材料,MFC的电流输出明显提高且稳定,在响应时间小于10 h条件下,废水BOD检测上限为100 mg/L。废水BOD浓度在2~50 mg/L范围内,可以利用BOD浓度与电流最大值之间的线性关系进行废水BOD浓度检测,废水BOD浓度在2~100 mg/L范围内,可以利用BOD浓度与电荷量之间的线性关系对废水BOD浓度进行检测,检测相对误差均在12%以下。MFC型BOD传感器运行稳定,相对标准偏差均在10%以下。     

一株高效微生物絮凝剂产生菌株P33的最优发酵条件和絮凝特性研究

从活性污泥中分离筛选出一株高效絮凝剂产生菌B-6-1,使用紫外线进行原生质体诱变育种获得一株絮凝率为98.5%的菌株P33,经生理生化试验检测其属于肠杆菌属.传代稳定性实验表明,P33所产微生物絮凝剂的稳定性较好.菌株P33最优发酵条件和絮凝特性实验结果表明:菌株最佳发酵条件为每升发酵培养基中(蔗糖20 g,尿素0.7...     

膜-生物反应器中溶解性微生物产物的研究进展

本文就膜 -生物反应器中溶解性微生物产物的生成特性及其影响的研究进展进行了总结。在膜 -生物反应器中 ,膜的高效固液分离作用在提高系统容积负荷和出水水质的同时 ,也使生物反应器成为一个相对封闭的系统。以腐殖质、多糖、蛋白质等物质为主要成分的溶解性微生物产物是生物处理出水中溶解性TOC或COD的主要组成部分 ,主要产生于微生物的基质分解过程和内源呼吸过程 ,其高分子物质的含量较多且可生物降解性较差 ,因此 ,在膜 -生物反应器中会出现积累。溶解性微生物产物的过高积累不仅有可能降低膜过滤出水的水质稳定性 ,而且有可能影响污泥活性 ,并引起膜污染。进水浓度和污泥浓度是影响溶解性微生物产物产生量的重要因素。目前有关膜 -生物反应器中溶解性微生物产物的研究还很不完善 ,有很多问题需进一步研究     

降酚菌株的固定化细胞处理含酚废水的性能研究

用海藻酸钠作为载体将一株降酚菌株进行固定化包埋。利用正交实验确定了该菌株固定化细胞制备的最优条件。研究表明,该降酚菌株的固定化细胞对苯酚的降解能力和耐受能力均大于游离细胞。降酚菌株固定化细胞降解苯酚的最适温度范围是30~35℃,最适pH值范围为6~8。该菌株的固定化细胞对废水中的COD也具有良好的降解效果。