活性黑5高效脱色菌的固定化及其脱色特性研究

采用海藻酸钙包埋法固定活性黑5高效脱色菌,通过正交试验确定固定化的最优条件,考察了pH、温度、初始染料浓度和重复利用次数等因素对固定化菌体脱色特性的影响,同时通过投加固定化颗粒处理模拟染料废水研究其生物强化作用。结果表明,最优固定化条件为海藻酸钠浓度3%,CaCl2浓度2%,菌体量与包埋剂量之比2:1;固定化颗粒对染料脱色的最适pH为8左右,最适温度为30℃,具有耐低温、染料浓度耐受极限高和可重复利用等特性,但在强碱性、高温和重复利用多次后,其机械强度降低;固定化菌体对以葡萄糖为外加碳源的染料废水的脱色效果较好,且浓度以1 g/L为宜,在厌氧污泥反应器中投加固定化颗粒对染料去除效率有所提高。     

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。     

固定化青霉菌吸附活性艳蓝KN-R的脱色研究

利用植物载体玉米芯对青霉菌X5进行了固定化研究.通过正交试验确定载体固定化真菌的最优条件,考察了pH值、温度、盐浓度、葡萄糖浓度对菌株脱色的影响.结果表明,菌量为8g/L,载体大小为1/3×1cm²×π×1cm,载体个数为15个,摇床转速为100r/min条件下玉米芯能够有效地固定菌体,固定化菌对染料脱色的最佳温度为30℃,pH值为3.0,葡萄糖浓度为10g/L,盐度对脱色有一定的影响,在最优条件下,固定化菌对活性艳蓝KN-R脱色率达到95%以上.固定化菌对活性艳蓝脱色符合二级动力学方程,生物吸附过程较好地符合Freundlich吸附模型,固定化菌体重复利用5次后,脱色率仍达73.51%.     

海藻酸钠包埋固定化微生物处理含油废水研究

采用海藻酸钠固定化包埋活性炭与菌Brevibacillus parabrevis Bbai-1,制备海藻酸钠-活性炭固定化微球。通过活性炭吸附前后的菌浓变化,测定了25℃时活性炭对Bbai-1的最大吸附量。采用正交试验优化了影响海藻酸钠-活性炭固定化微球的物理性质和微生物活性的4个主要因素(海藻酸钠浓度,活性炭含量,种子菌液浓度和交联时间),确定了固定化微球的最佳制备条件:海藻酸钠浓度为3.5%,活性炭含量为0.7%,种子菌液浓度为6×107 cell/mL,交联时间为24 h。并在25℃,原油含量为0.2%,固定化微球与含油培养基的体积比为3:20时,以游离菌作对比,考察了固定化微球降解原油的最佳pH和盐度。结果表明,固定化菌在pH 6~9,盐度为1.5%~3.5%时,原油降解率可达50%以上,比游离菌提高了20%,且具有较高的盐度适应能力和较宽的pH适应范围。     

铅吸附深色有隔内生真菌的筛选及其吸附特性

本文通过测定沙门外瓶柄霉(Exophiala salmonis BC5)、甘瓶霉(Phialophora mustea BC42)、菊异茎点霉(Paraphoma chrysanthemicola B100)和枝状枝孢菌(Cladosporium cladosporioides B142)4种具有耐铅特性的深色有隔内生真菌(Dark Septate Endophytes,DSE)非活性菌丝的铅吸附能力,从中筛选出铅吸附能力强的菌种并研究其吸附特性.扫描电镜观察结果显示,4种DSE吸附剂均有管道状结构,以枝状枝孢菌的直径最大((4.04±0.68)μm),且较为完整,枝状枝孢菌吸附剂的表面比较粗糙,其余3种DSE吸附剂的表面均比较光滑;傅立叶红外光谱分析表明,4种DSE吸附剂均含有氨基(—NH2)、羟基(—OH)、酯羰基(—COO)和羧基(—COOH)等官能团;当吸附时间分别为15 min和60 min时,枝状枝孢菌对铅的去除率、吸附量分别达83.30%、14.73 mg·g~(-1)和94.86%、19.54 mg·g~(-1),均显著高于其他3种真菌,其次是菊异茎点霉,沙门外瓶柄霉和甘瓶霉的吸附能力较差.进一步研究枝状枝孢菌的铅吸附特性,结果表明:p H(2.0~6.0)、初始金属浓度(10~300μg·m L~(-1))、吸附时间(5~180 min)、吸附剂剂量(0.5~10 g·L~(-1))、温度(20~40℃)及转速(80~180 r·min-1)对枝状枝孢菌的铅吸附过程均有显著影响,最佳的吸附条件分别为p H 5.0、初始金属浓度150μg·m L~(-1)、吸附时间120 min、吸附剂剂量3 g·L~(-1)、温度25℃、转速180 r·min-1,此时吸附量为40.8 mg·g~(-1).     

高效降酚菌Bacillus sp.JY01的固定化及降解特性研究

以海藻酸钠作为载体将降酚菌株Bacillussp.JY01进行固定化包埋,并通过正交实验确定了该菌株固定化细胞制备的最优条件;研究并对比了固定化细胞和游离细胞的降酚性能,研究结果表明最佳固定条件为:海藻酸钠质量分数3%菌液量:海藻酸钠水溶液体积比4:30、氯化钙含量为3%、钙化交联时间8h;固定化细胞降解苯酚的最适温度是32℃,最适pH值范围为7.0～7.5,最适条件下能高效降解质量分数为1300mg/L的苯酚溶液,固定化细胞重复利用8次苯酚降解率仍可达到96.8%,该固定化细胞降酚性能优于游离细胞。这将为该细菌进一步应用于含酚工业废水的生物处理提供可靠的控制条件。     

海藻酸钠包埋活性炭与细菌的条件优化及其对Pb~(2+)的吸附特征研究

利用海藻酸钠固定化包埋活性炭与多黏类芽孢杆菌GA1,通过正交试验研究海藻酸钠溶液浓度、包炭量及包菌量吸附Pb2+的最佳配比,并研究了这种新型的固定化小球对Pb2+的吸附特征.结果表明,固定化活性炭与多黏类芽孢杆菌GA1小球最佳制备条件为海藻酸钠质量分数2.5%、包炭量1:20和包菌量1:2,在该制备条件下吸附率达到93.74%.固定化小球的最佳吸附条件为pH5、温度30℃和Pb2+初始浓度300mg·L-1,活性炭与GA1经固定后对pH、温度和Pb2+初始浓度适应范围扩大.吸附平衡曲线表明,对Pb2+的吸附在30min内是一个快速的过程,在2h时基本趋于平衡,且平衡曲线能较好地用Langmuir模型和Freundlich模型来描述,其吸附过程主要为单分子层吸附,最大单分子层吸附量为370.37mg·g-1.解吸结果表明固定化小球能有效地循环利用.     

固定化混合菌处理高盐含油废水

对固定化微生物的除油性能进行研究,结果表明:以甘蔗渣和海绵为载体的固定化微生物的除油效果比游离状态的微生物除油效果好。甘蔗渣的最佳投加量为20 g/L(干重),最佳固定化条件为:固定化时间为36 h、pH为6、温度为40℃,在最佳固定化条件下菌种接入废水24 h后,除油率达62%;海绵的最佳投加量为5 g/L(干重),最佳固定化条件为:固定化时间48 h、pH为7、温度为35℃,在最佳固定化条件下菌种接入废水24 h后,除油率达75.8%;以甘蔗渣为载体的固定化微生物在处理时间为108 h时,除油率达最高为84.5%,以海绵为载体的固定化微生物在处理时间为96h时,除油率达82.4%。     

沸石固定化细胞处理农村生活污水中氨氮效果研究

利用从农村生活污水中筛选、驯化的高效菌SHJ-1,以沸石为载体进行固定化,研究了固定化细胞的降解特性。实验表明采用菌体附着载体生长的方法来制备固定化细胞是可行的。沸石固定化细胞去除氨氮受温度、pH值、生物沸石投加量和接触时间的影响,其中温度是最显著因子。最优条件为温度30℃,pH值8,接触时间60min,生物沸石投加量15g/L,氨氮去除率为99.72%。     

固定化啤酒酵母对241Am溶液吸附特性的研究

利用海藻酸钙包埋固定啤酒酵母,对放射性 241Am溶液进行吸附研究.结果表明在初始浓度为8.5 μg/L(1.08 MBq/L)的 241Am溶液中,pH1-4时固定化啤酒酵母吸附效果明显,吸附率在92%以上;接触2 h,吸附基本达到平衡;15～45℃范围内,温度对吸附行为无显著影响;固定化啤酒酵母重复吸附6次,其吸附率均大于90%,累积吸附量为0.5 μg/g(63.3 kBq/g);3次吸附后, 241Am溶液浓度可降为8.0×10 -5 μg/L(～10 Bq/L).     

氧化锰改性活性炭的优化制备及其对Cd(Ⅱ)的吸附研究

采用浸渍焙烧法制备了活性炭负载氧化锰的除镉(Cd(Ⅱ))吸附剂,通过L_9(3~4)正交试验确定最优制备条件如下:浸渍时间7 h,KMnO_4质量分数2.7%,焙烧温度470℃,焙烧时间2.5 h。通过BET、SEM、FTIR、XRD对改性活性炭(MOAC)进行表征,研究了pH值、吸附时间、初始浓度、吸附温度等对Cd(Ⅱ)吸附效果的影响。结果表明:MOAC表面烃基含氧官能团增多,氧化锰以MnO_2的形式负载到其表面;当MOAC的投加量为0.5 g/L,Cd(Ⅱ)的初始浓度为50 mg/L,溶液pH值为6.0,温度为298 K,吸附时间为12 h时,MOAC对Cd(Ⅱ)的吸附量高达84.15 mg/g,吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附方程,热力学参数表明该吸附过程为放热、自发的过程。     

生物吸附剂对重金属Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

利用锯末和花生壳制备出对重金属离子具有较好吸附性能的生物吸附剂。研究了此种生物吸附剂对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能,并深入分析了吸附时间、pH、Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附剂粒径、搅拌速度、共存阴离子对吸附的影响,并通过再生试验检验了吸附剂性质的稳定性和重复利用性。最佳吸附条件组合为:生物吸附剂Ⅰ初始浓度7 mg/L,吸附时间120 min,pH=2.0,温度30.2℃,投加量0.8 g,此时去除率达到85.01%;生物吸附剂Ⅱ初始浓度100 mg/L,吸附时间360 min,pH=2.0,温度30.1℃,投加量1.0 g,此时去除率达到87.96%。     

包埋固定化海洋硅藻吸附材料的制备及其对水中铅离子的吸附特性研究

采用海藻酸钠(SA)凝胶包埋法对海洋硅藻藻粉进行固定化,考察了藻粉用量、海藻酸钠浓度、Ca Cl2质量分数、交联时间及小球粒径对固定化小球吸附铅离子性能的影响,并研究了这种吸附材料对Pb~(2+)的吸附特性.结果表明,固定化海洋硅藻生物吸附剂的最佳制备条件为:藻粉用量5.0 g/100 m L SA、海藻酸钠浓度20 g·L~(-1)、Ca Cl2质量分数0.5%、交联时间1 h、小球粒径2.8 mm左右.Langmuir等温吸附模型能够较好地描述固定化小球吸附对Pb~(2+)的等温吸附特征,R2为0.9983,最大理论吸附量为833.33 mg·g~(-1).准二级动力学模型能够较好地拟合固定化小球吸附Pb~(2+)的动力学过程,理论平衡吸附量为714.29 mg·g~(-1),与实验所得平衡吸附量706.55 mg·g~(-1)较为接近.固定化小球吸附Pb~(2+)的适宜初始p H值为4~5.Na Cl、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2对固定化小球的吸附性能有一定的促进作用.本研究所制固定化海洋硅藻球形吸附材料对Pb~(2+)的吸附容量明显优于大部分研究所报道的固定化生物吸附剂,是一种很有潜力的生物吸附材料.     

豆角秸秆生物炭对水中Cr（Ⅵ）吸附性能研究

为了解生物炭对水中Cr（Ⅵ）的吸附效果,本文选用蔬菜废物豆角秸秆为原材料,采用限氧升温法在400℃和700℃温度下制备了两种生物炭。并研究了投加量、初始浓度、pH值、吸附时间、温度等因素对生物炭吸附Cr（Ⅵ）的影响。研究结果表明,2种豆角秸秆生物炭对水中Cr（Ⅵ）均有较好的吸附率,吸附最佳条件略有不同;D400对水中Cr（Ⅵ）的最佳吸附条件为投加量8g/L,初始浓度小于40mg·L^-1,pH值2—3;D700对水中Cr（Ⅵ）的最佳吸附条件为投加量8g/L,初始浓度小于60mg·L^-1,pH值2—4;基本达到吸附平衡的时间均为60min;温度对生物炭吸附Cr（Ⅵ）的影响很小。     

Na-CMC固定化烟曲霉对活性艳蓝KN-R的吸附脱色研究

采用羧甲基纤维素钠(Na-CMC)固定化烟曲霉对活性蒽醌染料活性艳蓝KN-R吸附脱色.通过批式吸附实验探讨了吸附体系的pH值、温度、供氧条件、盐度,固定化小球的粒径、接种量等对吸附脱色效率的影响.结果表明,适合于固定化小球吸附脱色的吸附体系的pH值在弱酸或碱性(4.3～9.0)范围内,不调pH值时(pH=4.3),48h的吸附率为94.5%,pH值为6～9时,48 h的吸附率在98%以上;固定化小球的最佳脱色温度为40℃,该温度下24h的吸附率达94.4%;氧充足情况下(摇床转速调节为50r·min-1)的吸附体系较静止状态能显著提高吸附脱色率;固定化小球脱色过程中能承受一定的盐度,NaCl浓度为0.1%时,吸附脱色效果最好;盐度为2.5%时,48h的吸附率降低至68.4%;粒径为2.0～3.85mm的固定化小球对活性艳蓝KN-R的吸附率相差不大;接种量为3.0%时的吸附脱色效果最好,24h对活性艳蓝KN-R的吸附率达91.0%.在烟曲霉生长期内,固定化小球吸附脱色动力学符合一级动力学方程.     

生物炭对Pseudomonas flava WD-3的固定化及其强化人工湿地污水处理研究

为确保寒冷地区冬季人工湿地的污水处理效果,采用从南四湖人工湿地底泥中分离纯化得到的一株低温菌Pseudomonas flava WD-3为研究对象,以水稻秸秆在300、500和700℃下炭化得到的生物活性炭为吸附载体,在6~8℃低温条件下,通过重复试验探索生物炭对微生物吸附固定的最佳时间及对污水的去除效率,并将最优的生物炭固定化菌剂投入到人工湿地中,探究菌剂投加量对污水处理效果的影响.结果表明,水稻秸秆生物炭最佳热解温度为700℃,对Pseudomonas flava WD-3的吸附固定化时间为24 h.生物炭固定化Pseudomonas flava WD-3在冬季人工湿地的最佳投加量为0.042 g·L~(-1),其对污水中COD、NH_4~+-N和TP的去除效率有明显的提高,分别为游离菌处理效果的1.03、1.15、1.14倍,且去除性能稳定.生物炭固定化Pseudomonas flava WD-3对污水中COD、NH_4~+-N、TN和TP的降解过程符合一级反应动力学模型.     

一株高耐铜菌株的分离及特性的研究

为探索去除电镀废水中铜的处理方法 ,更有效地治理含铜废水造成的环境污染。本文采用梯度浓度驯化的方法 ,从自然界筛选了高耐铜的微生物。经鉴定该菌为枝孢霉属 (Cladosporiumsp .) ,它能耐受铜离子的最高浓度为 72 0mg L ,该菌在摇床培养过程中能成菌丝球 ,其最适生长温度为 2 5°C ,最适 pH 5 .0 ,培养时间为 72h ,摇床转速为 15 0r min。用碱进行预处理可提高菌株的吸附量 ,经 0 .2NNaOH预处理过的菌丝球对含 2 0mg L的铜离子进行吸附实验 ,其吸附量可达15 .64mg L。     

微囊化生物流化床降解对氯甲苯的性能优化

在生物流化床中接入微囊化菌株ycsd01,形成微囊化生物流化床。分别考察装液量、水力停留时间(HRT)、微胶囊接种量、对氯甲苯初始浓度、降解温度和降解pH值对流化床降解对氯甲苯的影响,用响应面法进一步获得了微囊化生物流化床处理对氯甲苯的最佳工艺条件。含菌微胶囊降解对氯甲苯的适宜条件为:装液量为10 L,HRT为72 h,微胶囊接种量为10%~15%,对氯甲苯初始浓度为120 mg/L,降解温度为30~35℃,降解pH值为7.0。响应面优化所得的最佳工艺条件为:pH=7.1,对氯甲苯初始浓度120.36 mg/L和微胶囊接种量11.24%,预测对氯甲苯的降解率达85.32%。     

蚯蚓粪对重金属Cu (Ⅱ)的吸附性能研究

研究了蚯蚓粪对溶液中Cu2+的吸附特性。实验结果表明,蚯蚓粪吸附剂在常温条件下对溶液中Cu2+仍具有较强的吸附能力,溶液pH值对吸附效率影响较大。吸附效率在50min内增加极快且随吸附剂投加量的增加而增加。以Cu2+初始质量浓度、pH值、时间、温度、粒径为影响因素,进行正交实验确定最佳吸附条件:Cu2+初始质量浓度为128mg/L、pH=5、投加60目吸附剂3.5g、温度为50℃条件下振荡120min,吸附效率为93.5%,吸附量为3.42mg/g。     

固定化优势菌PM1降解甲基叔丁基醚

采用海藻酸钙固定化优势菌Methylibium petroleipmhilu PM1降解甲基叔丁基醚(MTBE).结果表明,固定化细胞对于pH值、温度、底物浓度的适应范围变宽,在pH5～10、温度25～40℃、底物浓度10～500mg/L时,固定化细胞具有较高的MTBE生物降解活性;30℃储存降解活性半衰期为96h;重复使用30批活性没有明显降低;扫描电镜观察表明,细胞在海藻酸钙包埋载体中能良好地生长和繁殖.固定化细胞降解MTBE反应符合零级动力学特征.