固定化微生物技术在印染废水处理方面的研究进展

从固定化方法、固定化载体以及固定化微生物的选择等方面全面系统地介绍了固定化微生物技术处理印染废水的研究进展及应用现状,并展望了固定化微生物技术应用前景。     

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(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6 h的条件下,进水油含量在20～50 mg/L,乳化油去除率可达85%～90%,出水油含量低于5 mg/L.     

固定化微生物废水处理技术的现状和前景

综述了固定化微生物的主要方法,以及固定化微生物技术应用在废水处理中的发展过程及现状,包括去除BOD物质、硝化-脱氮、难降解废水的治理、去除和回收重金属离子、产氢等,最后对应用于废水处理中的存在问题和发展方向进行了评价.     

固定化解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）处理油脂废水的性能研究

以海藻酸钠为固定化载体材料,以氯化钙作为交联剂,将高效降解油脂菌--解脂耶氏酵母(Yarrowia tipolyt-ica)包埋制备成固定化微生物小球,用以处理油脂废水,考察了最佳处理条件.结果表明,解脂耶氏酵母经固定化包埋后处理色拉油废水的最适条件为:温度25～35℃、pH 4～8、摇床转速100～200 r/min,处理初始油浓度在2 000 mg/L,包埋菌浓度6.65×106个/mL,包埋量为4 mL/150 L.与悬浮状态相比,固定化微生物温度适应范围增大、热适应性增强、pH值往酸性方向偏移.将固定化解脂耶氏酵母投入YPD液体培养基内驯化30 h再处理色拉油废水,结果显示:驯化后的固定化微生物在同样条件下对色拉油的降解率达到82%,比未驯化状态高20%,且驯化后的机械强度、稳定性和重复使用性都有明显改善.     

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。     

固定化微生物技术及其处理废水机制的研究进展

固定化微生物技术利用物理或化学手段将具有特定生理功能的游离微生物固定于载体材料内部或表面,并加以有效利用。该技术具有微生物活性高、单位空间微生物密度高、耐受性好、抗冲击负荷能力强、处理效率高等优点,目前已被广泛应用于废水处理。综述了固定化载体、固定化方法、固定化装置,阐述了固定化微生物技术对废水中重金属、有机污染物及氨氮的去除机制,并展望了固定化微生物技术的发展趋势,为固定化微生物技术在废水领域的普遍应用提供了指导。     

芦苇生物炭复合载体固定化微生物去除水中氨氮

为了去除水体中的氮素并实现水生植物的有效利用,以芦苇生物炭为无机载体,结合海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)作为复合载体,固定驯化后的硝化污泥制成固定化颗粒,去除水中氨氮。通过考察固定化颗粒机械强度、酸碱稳定性及传质性能,探究了生物炭添加量及生物炭粒径对固定化颗粒降解氨氮性能的影响。结果表明,芦苇生物炭有丰富的孔结构,表面含有较多的含氧官能团和胺基、磺酸基、羧基和酰胺基等基团,从而具有良好的吸附性能以及较强的酸碱缓冲能力,有利于微生物的黏附和增殖。以添加芦苇生物炭作为复合载体,固定化颗粒的破损率降低了2.4%,酸碱稳定性和传质性分别提升12.5%和55.8%;在72 h内,可以使氨氮降解率达到96.3%。此外,不同粒径生物炭的固定化颗粒对氨氮的吸附量有显著影响,随着生物炭粒径从0.60 mm减小至0.15 mm,氨氮的最大吸附量可以从0.30 mg·g-1增加到0.46 mg·g-1。因此,在固定化微生物的载体中添加生物炭,可以提升固定化颗粒性能,打通微孔孔道从而有利于基质的运输和扩散;同时减小生物炭粒径,为微生物提供更多的吸附位点,从而显著提高固定化微生物对氨氮的降解能力。     

固定化微生物废水处理技术及其发展

固定化生物技术是通过化学或物理的手段,将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内,使其保持活性并可反复利用。该技术具有生物密度高、反应迅速、生物流失量少、反应控制容易的优点。因此,系统介绍了固定化生物技术在水处理中的最新应用情况,并且对固定化方法、固定化微生物反应器以及固定化微生物技术的发展趋势作了阐述。     

固定化降解菌Q5去除喹啉的性能研究

为了研究固定化微生物在土壤生物修复中的应用,以实验室筛选出来的高效降解菌 Q5 为生物活性物质,利用生物大分子仿生合成出的纳米多孔氧化硅为载体,通过表面吸附同定化方法将其固定,制备出固定化微生物.考察固定化微牛物初始 pH 值、温度、摇床转速和菌种的接种量对喹啉去除的影响,得到适宜的去除条件,在相同条件下比较固定化微生物与游离菌种对底物的去除情况,研究单一固定化菌种对不同浓度的喹啉的去除情况,考察固定化微生物的稳定性.实验结果表明,菌株 Q5 经固定化后,对喹啉的去除能力大大增强,在 500 mg/L 浓度下,40 h 固定化 Q5 对底物去除率达96.6%,远高于未固定化 Q5 的去除率 56.1%;对于高底物浓度,固定化微生物的去除效果明显,初始底物浓度为1 500 mg/L,反应 70 h 后去除率为 91.6%,且这种固定化微生物的重复使用性能良好.     

固定化小球藻与活性污泥的共生系统处理含锌废水

研究固定化小球藻与活性污泥的共生系统对含锌废水中Zn2+的去除效果,分析菌藻状态、初始Zn2+浓度、pH、固定化菌藻小球投加量和菌藻体积比等5个因素对固定化菌藻共生系统去除Zn2+的影响。结果表明,固定化活性污泥、固定化小球藻和固定化菌藻对Zn2+的去除效果均优于悬浮小球藻,其中固定化菌藻对Zn2+的去除效果最好;废水中初始Zn2+浓度小于100 mg/L时,固定化菌藻系统对废水中Zn2+的去除率达到90.5%;固定化菌藻系统去除废水中Zn2+的最佳条件是:初始Zn2+浓度为80 mg/L,pH=7,固定化小球投加量为80 mL,菌藻体积比为1∶2。     

净化SO2气体的固定化微生物方法的研究

确定了包埋固定化微生物及复合固定化微生物的最优制备条件，比较了两种固定化小球的物理性能和相对活性，同时在固定床反应器中考察了固定化微生物对SO2气体的净化性能、稳定性、无喷淋液的恶劣条件下固定床的耐受能力。结果表明，复合固定化微生物优于包埋固定化微生物。     

PRB技术同步去除地下水中硝酸盐和镉

为评估可渗透反应墙(PRB)技术同步去除复合污染地下水中硝酸盐和重金属的可行性,选取蛭石、活性炭、固定化微生物为PRB反应介质,采用批实验和柱实验在不同填装方式及不同水力停留时间等条件下,考察PRB技术对硝酸盐和Cd2+的同步去除效果。结果表明：PRB介质为蛭石或活性炭与固定化微生物组合型填料时,Cd2+对PRB去除复合污染水体中的硝酸盐影响甚微,可实现高效的同步去除;当进水NO3-N浓度为50 mg·L-1、Cd2+浓度为10 mg·L-1时,活性炭与固定化微生物的组合型反应介质对NO3-N和Cd2+去除率分别可达93.13%和95.80%,蛭石与固定化微生物的组合型反应介质对NO3-N和Cd2+去除率分别可达92.70%和99.50%,经处理后的水质可达到地下水Ⅲ级质量标准(GB/T 14848-2017)。以蛭石+固定化微生物、活性炭+固定化微生物作为反应介质的PRB技术可以实现NO3-N和Cd2+的同步去除,该技术可应用于处理硝酸盐和重金属复合污染地下水。     

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.     

高浓度有机废水生物处理技术

高浓度有机废水大量排放,是造成我国水体污染的主要根源之一。应设法治理。观察厌氧－－好氧组合法,膜分离活性污泥法,颗粒化活性污泥法,固定化微生物法,以及艇特殊微生物法等新型技术的特点,作简明介绍。     

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.     

缓释氮源的固定化Rhodococcus sp.W7颗粒处理焦化废水

本研究将固定化微生物与氮源缓释相结合,以提高一般固定化微生物在氮源缺乏环境中的生物降解效率。利用尿素作为缓释氮源,通过将聚乙烯醇-海藻酸钠混合凝胶(包含尿素)在3% CaCl₂ 饱和硼酸溶液中一次交联,在0.5 mol·L⁻¹硫酸钠溶液中二次交联,最终制得的缓释尿素固定化微生物颗粒包封率高达98%以上,溶胀率在15%~25%,同时有较高的机械强度。在无氮条件下,颗粒可在4、8、12 h内分别完成对100 mg·L⁻¹苯酚、吡啶或喹啉的降解;在高碳氮比的模拟焦化废水环境下,可在6 h内完成对100 mg·L⁻¹苯酚、10 mg·L⁻¹吡啶及10 mg·L⁻¹喹啉混合底物的降解。另外,固定化微生物颗粒所包含的尿素提供的氮源能满足固定化微生物每天降解100 mg·L⁻¹苯酚并持续20 d。以上研究结果表明所制备的缓释尿素固定化微生物颗粒可应用于氮源匮乏的污水治理中并有较好的应用效果。     

固定化微生物技术及其在重金属废水处理中的应用

固定化微生物技术是一种有效的废水生物处理技术.较为全面地介绍了其定义、分类及载体选择.全面系统地介绍了固定化微生物(主要是菌类和藻类)技术近年来在重金属废水处理中的应用现状,分析认为,固定化微生物技术对于处理含各种重金属离子的废水均有很广阔的应用前景,并对今后的研究方向做了探讨.     

玉米芯为碳源固定化硫酸盐还原菌污泥代谢特性

以聚乙烯醇为包埋载体,饱和硼酸为交联剂,制作了玉米芯为内聚缓释碳源的固定化硫酸盐还原菌污泥颗粒。通过厌氧批实验研究了在模拟酸性矿山废水(AMD)条件下玉米芯含量、初始SO2-4和Mn2+负荷以及p H对固定化颗粒代谢特性的影响,初步分析了固定化颗粒处理AMD的机理及可行性。实验结果表明,玉米芯在微生物作用下快速水解并产生有机物累积后,固定化颗粒才能迅速还原SO2-4,且玉米芯含量≤5%时硫酸盐还原率与玉米芯含量成正相关,玉米芯的水解会略微降低体系的p H;初始SO2-4浓度通过改变体系中COD/SO2-4和颗粒内外的浓度差影响固定化颗粒的代谢过程,而对玉米芯水解的影响不显著。初始p H为2~6和Mn2+浓度≤55 mg/L时对固定化颗粒活性抑制作用不明显,初始p H越低越利于玉米芯的水解和颗粒形成良好的孔隙结构;颗粒对Mn2+的去除机理是一种不依赖微生物活性的快速化学吸附作用,可用伪二级动力学模型描述吸附过程(R2=0.995)。     

异养型亚硝酸细菌固定化颗粒质量评价的研究

采用聚乙烯醇和海藻酸钠凝胶共包埋异养型亚硝酸细菌制备固定化颗粒,从物理性状和化学性能2个方面综合评价异养型亚硝酸细菌固定化颗粒的质量.物理性状主要指颗粒是否成球、胶体粘连状况、颗粒弹性、稳定性和传质性能等;化学性能指异养型亚硝酸细菌固定化颗粒对氨氮的去除能力.试验结果表明,通过优化制备颗粒的配方可改善固定化颗粒的物理性...     

固定化微生物深度降解垃圾渗滤液氨氮

采用固定化微生物深度处理垃圾渗滤液,研究水力停留时间（HRT）、溶解氧（DO）和进水pH对系统脱氮效果的影响。通过对厌氧出水和好氧出水的脱氮效果比较,探讨固定化微生物构筑物的合理位置。结果表明：固定化微生物处理厌氧出水时,最佳HRT为72 h,最佳DO为5 mg·L-1,最佳进水pH为7.5~8.5;处理好氧出水时,最佳HRT为84 h,最佳DO为5 mg·L-1,最佳进水pH为7.5~8.5;处理厌氧出水和好氧出水时氨氮平均去除率分别达到63.8%和92.6%,将固定化微生物构筑物单元设置在好氧处理之后更合理,可以充分发挥固定化微生物处理渗滤液脱氮方面的独特优势,切实解决渗滤液高效脱氮的问题。