几种固定化细胞载体的比较

以琼脂、明胶、海藻酸钙、聚乙烯醇和丙烯酰铵凝胶为固定化细胞的包埋固定载体,对其主要包埋条件和性能进行了初步的研究比较。其结果表明,海藻酸钙和聚乙烯醇与琼脂、明胶和丙烯酰胺凝胶相比较,具机械强度较高、传质性能较好,生物毒性较低和固定操作容易等优点,为较好的固定化细胞载体,值得进一步深入研究。     

PVA固定化Corynebacterium sp.JY03降解苯酚的特性研究

以PVA(聚乙烯醇)作为载体将降酚菌株Corynebacterium sp.JY03进行固定化包埋处理,正交试验确定该菌株固定化细胞制备的条件,然后对固定化细胞的降酚性能进行研究。试验确定最佳固定条件为:PVA质量分数为6%,菌液量/PVA水溶液体积比为6/30,氯化钙含量为2.0%,钙化交联时间为8 h;固定化细胞降解苯酚的最适温度为30~35℃,最适pH值为6.5~7.5,在初始苯酚浓度为700 mg/L,装液量50 mL,培养42 h后,苯酚降解率达99.1%。固定化细胞重复利用6次苯酚降解率仍高于85.2%,其性能优于游离细胞,这将为该菌株进一步应用于含酚废水的生物处理提供实践条件。     

固定化细胞膜的制备及其特性研究

以聚乙烯醇(PVA)为载体混合固定硝化菌和反硝化菌,采用循环冷冻-解冻的方法制备 固定化细胞膜,研究了载体浓度、冷冻-解冻次数对PVA膜机械强度、底物在膜中的扩散系数 和固定化细胞活力的影响.同时设计了一种与固定化细胞膜相配套的新型生物脱氮反应器,考 察了固定化细胞膜的操作稳定性.结果表明,浓度为13%～15%(w/w)的PVA,循环冷冻-解冻5次左 右,制得的PVA膜具有较高的机械强度,并且所得固定化细胞的活性亦较高.15%的PVA经过5次 冷冻-解冻制成的膜,可以承受的最大拉伸应力为1.52MPa,氨氮在其中的扩散系数为0.75×10 ^-9m²/s. 运行2个月固定化细胞的活性没有下降,固定化细胞膜亦未出现溶胀或变形.     

碳源循环单级生物脱氮技术研究

开发了一种列管式固定化细胞生物反应器，其特征在于硝化菌和反硝化菌被混合固定于中空的PVA凝胶管的管壁之中，PVA凝胶管平行置于圆柱形筒体内，构成一个类似于列管式换热器的生物脱氮反应器。需要处理的氨氮废水在固定化细胞管的外侧与圆柱形壳体的内侧间流动，而反硝化所需的碳源（乙醇水溶液）则在PVA凝胶管内循环。研究了列管式固定化细胞生物反应器进行单级生物脱氮的可行性和连续运行的效果，并证明了在非纯菌种的固定化细胞单级生物脱氮过程化细胞生物反应器进行单级生物脱氮的可行性和连续运行的效果，并证明了在非纯菌种的固定化细胞单级生物脱氮过程中，存在着NH^ 4→NO^-2→N2的短积生物脱氮。     

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.     

内聚营养源SRB固定化交联剂及交联机理研究

用聚乙烯醇(PVA)为包埋介质固定硫酸盐还原菌(SRB),对不同交联剂成球效果进行研究,通过红外光谱法,对交联剂固定成球的机理进行了探讨。结果表明:交联剂为饱和硼酸与2%CaCl_2混合溶液,PVA与硼酸反应生成B-O官能团,处理废水过程中硼氧键断裂小球破损;交联剂为40%(NH_4)_2SO_4与2%CaCl_2混合溶液时,PVA与硫酸铵反应生成链状化合物,处理废水过程中小球未出现破损;进行4次循环试验,锌离子去除率在98%左右。     

上流式曝气生物滤池(UABACF)处理PVA退浆废水的实验研究

采用上流式曝气生物活性炭滤池(UABACF)处理PVA退浆废水,在固定水力负荷为0.076 m3/(m2·h)条件下,研究气水比对PVA、COD和浊度去除效果的影响,分析污染物去除、微生物量、微生物活性在滤柱高度方向的沿程分布特征。气水比对COD去除率影响最大、PVA次之,对浊度去除的影响最小,在气水比为4∶1条件下,PVA、COD和浊度的去除率分别为66.65%、89.60%和80.25%。1.3 cm滤柱高度以下为污染物高效去除区域,系统微生物量和微生物脱氢酶活性在此高度范围内逐渐降低,而后基本保持稳定状态。生物滤池对PVA主要依靠生物吸附作用去除,生物降解部分仅占被吸附PVA的24.9%。     

固定化细胞单级生物脱氮动力学模型研究

以PVA为载体 ,采用冷冻 解冻法混合固定硝化菌和反硝化菌 ,在鼓泡床中研究了固定化细胞单级生物脱氮的动力学。结果表明 :在固定化细胞单级生物脱氮过程中 ,内扩散对反应的影响非常小 ,脱氮速率受化学反应控制。反应的动力学可以用Monod方程来表示 ,其动力学常数Ks 和vmax分别为 30 3 0mg L和 0 0 96mg L·s。用模型计算的脱氮速率与实测值非常接近     

聚乙烯醇固定化混合细菌细胞对印染废水脱色的研究

应用聚乙烯醇(PVA)为载体固定化混合细菌细胞以PVA浓度为12％(w/v),细胞浓度为2％(w/v)最好,pH对固定化操作过程影响不大。固定化细胞对印染废水的脱色活性与其自然细胞相似,最适温度为30—40℃,最适pH为7.0;在pH 6.0—8.0温度25—40℃范围内都具有较高的脱色活性,以及好的热稳定性;在连续一个月的印染废水脱色试验中,停留时间小于3.0h,脱色率均可维持在70—80％。     

醌基修饰PVA海绵的制备、表征及加速偶氮染料生物脱色研究

非水溶性氧化还原介体催化强化污染物降解是目前环境领域研究的热点,通过合成实验开发出醌基功能基团接枝聚乙烯醇海绵(PVA)载体,从而制备出含有醌基的高分子介体材料,并进行偶氮染料生物降解研究.醌基修饰PVA海绵中醌基含量是0.08 mmol·g-1,其中最佳胺化时间为6 h,最佳胺化温度是30℃,最佳接醌时间是2 h,最佳接醌温度为40℃.通过元素分析与扫描电镜表明醌基基团已经成功固定到PVA表面.合成的以PVA为载体的醌基高分子介体材料对偶氮染料进行生物降解,实验表明醌基修饰PVA具有高效的催化活性和良好的催化稳定性.多次循环使用后仍能保持较高的生物脱色催化性能,使得其在水污染处理方面具有良好的实际应用前景.     

生物传感器快速测定BOD在海洋监测中的应用

选用一株耐高渗透压的酵母菌种作为敏感材料可以实现BOD的快速测定。采用海藻酸钙包埋法和聚乙烯醇包埋法两种细胞固定化方法并进行了比较。就聚乙烯醇固定化微生物进行了渗稼压和重金属离子影响的研究。     

固定化蒽醌对偶氮染料生物降解促进作用研究

采用非水溶性蒽醌固定化技术对偶氮染料生物降解促进作用进行了研究,对比了海藻酸钙,聚乙烯醇-硼酸,聚乙烯醇-海藻酸钙和琼脂4种固定化技术,探讨了溶解氧对脱色过程的影响和固定化蒽醌系统脱色广谱性.研究结果表明,固定化蒽醌可提高多种偶氮染料生物厌氧脱色速度1.5～2倍和降低偶氮染料脱色过程氧化还原电位-10～-15 mV;经4次循环使用后,其加速作用仍保持在90%以上;固定化蒽醌微生物系统具有很强抗氧冲击能力.     

发泡多孔性藻朊酸钙胶体在UASB反应器生物造粒中的应用研究

ＵＡＳＢ反应器启动初期,以发泡性藻朊酸钙胶体为形成生物粒子的核和促进造粒的辅助剂,进行加速ＵＡＳＢ反应器启动试验的研究,并论述了藻朊酸钙胶体的制作过程,在ＵＡＳＢ反应器中,接种污泥后立即培养,然后投入已制成的该胶体与菌种混合,经过２０ｄ的连续运转,甲烷含量达７０％、ＴＯＣ去除率为７０％,颗粒内部作为核的藻朊酸钙胶体已被微生物所取代,生物粒子的沉速为３００ｍｍ／ｍｉｎ,粒子数为７０００个／ｍｌ左右。     

聚乙烯醇固定化微生物载体的制备及其对氨氮废水的处理研究

以聚乙烯醇、硼酸、丙三醇、海藻酸钠、戊二醛、碳酸钙为原料制备固定化微生物载体,然后将硝化细菌固定到载体上,用于对水体氨氮的处理。探讨了戊二醛的加入对载体的水溶膨胀性、含水量、化学稳定性、固定化微生物活性的影响;研究了固定化微生物对氨氮去除效果。结果表明,当戊二醛的质量分数为0.3%时,载体的含水量、化学稳定性、固定化微生物活性较好;所制备得到的固定化微生物载体可以较好地固定硝化细菌,对氨氮废水具有较好的处理能力。     

硫化氢降解菌包埋条件及降解特性研究

筛选获得2株硫化氢(H2S)高效降解菌株(T3和B3),分别鉴定为根瘤杆菌属和人苍白杆菌属。采用改进的海藻酸钠(SA)-聚乙烯醇(PVA)对2株菌的混合液进行包埋,并对最佳包埋条件及包埋后的降解效果进行研究,结果表明:SA-PVA包埋的最佳条件:复合载体的配比为2%SA和7%PVA混合溶液;在1%氯化钙和4%硼酸混合溶液中交联24 h;制得粒径为2 mm左右的固定化凝胶小球;包菌量为0.3 g/L;在pH 5.0¹0.0、温度为2510.0、温度为25⁴0℃时,固定化细胞对H2S具有较高的降解能力和抵抗性,当H2S浓度提高到700 mg/m3以上时,48 h后固定化细胞能达到93%以上的降解率,并且其重复脱硫能力明显优于游离态细胞,为工业应用提供了可能性。     

一株多菌灵降解菌包埋条件及降解特性

采用海藻酸钠(SA)和聚乙烯醇(PVA)对1株多菌灵降解菌进行包埋,并对最佳包埋条件及包埋后的降解效果进行研究.结果表明:SA包埋法的最佳条件为:菌液与2% SA按1:5体积比混合,在4% CaCl2溶液中室温交联24h.PVA包埋法的最佳条件为:菌液与10%PVA按1:5比例混合,在3%CaCl2溶液中室温交联24h.活化48h后,在30℃、 pH6的条件下,SA包埋的多菌灵降解菌对多菌灵的降解率可达80.4%.PVA包埋的降解菌的降解率为76.3%.     

Alginate Microsphere Fabrication Using Bipolar Wave-Based Drop-on-Demand Jetting

Scale-up microsphere fabrication with controllable microsphere size has always been an exciting manufacturing challenge. The objective of this study is to experimentally study the effects of material properties and operating conditions on the formability of alginate microspheres and the microsphere size during drop-on-demand (DOD)-based single nozzle jetting. Alginate microspheres have been fabricated using bipolar wave-based drop-on-demand jetting, and its formability and size have been studied especially as a function of sodium alginate and calcium chloride concentrations, voltage rise/fall times, dwell and echo times, excitation voltage amplitudes, and frequency. It is found that 1) the formability is sensitive to the sodium alginate and calcium chloride concentrations, dwell and echo voltages, and voltage dwell time; and the formability decreases with the sodium alginate concentration but increases with the calcium chloride concentration, dwell and echo voltages, and voltage dwell time; 2) the size is not sensitive to the sodium alginate and calcium chloride concentrations but increases first with the dwell time and then decreases; and 3) the size increases with the dwell and absolute echo voltage amplitudes.     

累托石/腐殖酸微球对水中Cd~(2+)的吸附及动力学研究

采用累托石、腐殖酸、海藻酸钠、氯化钙和聚乙烯醇等材料制备微球状吸附剂去除水中镉离子。考察了微球用量、吸附时间、pH值等因素对吸附效果的影响,测定了吸附等温线,对吸附动力规律进行了探讨。结果表明,在本研究条件下,微球用量、温度和吸附时间对水中镉离子的吸附效果有显著性影响,但溶液pH值对吸附效果的影响并不显著。最优吸附条件为:温度25℃、溶液pH为6,吸附时间6h、微球用量为0.025g/mL。等温吸附规律可用Freundlich和Langmuir模式较好地模拟,吸附呈单分子层形式,吸附性能良好,吸附易于进行。吸附动力学规律遵循Lagergren准一级和Elovich动力学模型。