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.     

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。     

菌株Arthrobacter sp.DNS10降解酶固定化条件的响应面优化

以前期分离得到阿特拉津降解菌株Arthrobacter sp.DNS10为供试菌株,选取海藻酸钠作为固定化材料,采用响应面法优化该菌株所包含的降解酶的固定化条件。借助Plackett-Burman设计筛选确定海藻酸钠浓度、固定化体系的p H值、加酶量和Ca Cl2溶液质量分数4个因素作为影响固定化酶比酶活的典型因素。借助Box-Behnken设计及响应面回归分析拟合,确定适宜上述降解酶的最佳包埋固定化条件及方法为:在每10 m L海藻酸钠浓度为1.93%,p H为8.5的固定化基质中加入983μL的降解酶液(蛋白浓度为88μg·L-1),然后利用注射器将上述混合溶液滴加到质量分数为2.7%的Ca Cl2溶液中即可制备出比酶活最高的固定化酶,实际测定固定化酶的最优比酶活为0.190 2 U·mg-1(预测值为0.187 4U·mg-1)。上述固定化酶平均粒径约为(0.44±0.01)cm,其在连续6次的使用过程中比酶活仍能保持在初始值的77.5%以上。上述固定化处理可有效的改善降解酶的环境贮存特性,固定化酶在常温下保存35 d后比酶活仍能保持在其初始状态的12.34%,而游离酶则无活性检出。     

一株苯胺降解菌的分离及其降解特性

从某城市生活污水处理厂曝气池的活性污泥中分离出一株以苯胺为唯一碳源和氮源的高效降解菌Z1。通过16S r DNA基因序列分析,初步鉴定菌株。结果表明,菌株Z1为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。该菌株最适生长和降解条件为p H 6.0~8.0、30℃、盐度0.1%~1.0%。在此条件下,16 h内能够将400 mg/L的苯胺降解完全,且当苯胺初始浓度为1 300 mg/L时,苯胺的最大降解速率为41.4 mg/(L·h),32 h内降解率达到98%。菌株对苯胺的最大耐受浓度为1 800mg/L。当苯胺和苯酚共存时,苯胺的降解效果随着苯酚浓度的增大而减小,当苯酚浓度达到370 mg/L时,Z1无法降解苯胺。添加氯化铵做外加氮源能解决高浓度苯酚和苯胺共降解的问题。在苯胺降解过程中大约有43%苯胺态氮转化成氨氮释放到环境中。     

盐单胞菌H17降解苯酚的响应面法优化及动力学

为获得盐单胞菌(Halomonas sp.)H17降解苯酚的最优条件,在单因素试验的基础上,通过Box-Behnken设计试验与响应面法,考察温度、pH、葡萄糖浓度对H17降解苯酚的影响,并通过动力学模型探究该菌株的生长和苯酚降解特性。结果表明,H17降解苯酚的最优条件为30℃、pH=8.0、葡萄糖质量浓度0.8g/L,在此条件下,苯酚降解率预测值为74.39%,实际值为73.92%,表明该模型可靠。该菌株降解苯酚动力学模型符合Haldane模型,其最大比降解速率、饱和常数和抑制常数分别为0.35h~(-1)、165.91mg/L和460.13mg/L。响应面法优化得到的生物降解条件准确,可为高盐含酚废水处理提供依据。     

三维电极/电-Fenton法降解苯酚

采用电-Fenton耦合三维电极法处理苯酚模拟废水,研究了活性炭作为第三电极的三维电极体系中苯酚的去除效果,重点考察了常温下初始pH值、电流强度、Fe²⁺浓度等因素对苯酚降解的影响。结果表明：在常温下,曝气速率20 L/min,初始pH=3,电流强度为0.3 A/m²,Fe²⁺浓度为0.1 mmol/L,反应时间60 min时,废水的苯酚的氧化降解率为91%,COD去除率为64%。在此条件下,三维电极/电-Fenton表现出较强的氧化能力,具有较好的去除效果,可应用于含苯酚废水的处理。     

沙雷氏苯酚降解菌固定化条件优化及降解性能研究

从首都钢铁集团焦化厂曝气池中的活性污泥中分离出一株沙雷氏菌属,利用聚乙烯醇(PVA)-卡拉胶混合载体对该菌种进行固定化,并对实际焦化废水进行降解。结果表明:(1)以PVA为包埋材料,添加卡拉胶为辅助载体后,使得固定化苯酚降解菌小球在制备过程中不易出现凝集的现象,易于操作,固定化苯酚降解菌小球颗粒综合性能有所提高。(2)最佳的固定化条件:PVA质量分数为8%,卡拉胶质量分数为0.5%,KCl为0.4mol/L,菌体化包埋比(菌液和混合载体的体积比)为1.0∶5.0,固定化时间为24h。新制备的固定化苯酚降解菌在使用前需进行活化,以提高降解性能。(3)在焦化废水的实际降解中,固定化苯酚降解菌的降解性能明显优于游离苯酚降解菌,固定化的载体对固定于其中的菌种起到了保护作用。     

固定化微生物法处理对氯苯酚废水的研究

采用聚乙烯醇(PVA)-硼酸法制作固定化活性污泥小球,用正交试验确定降解对氯苯酚的固定化活性污泥的最优化条件.从温度、浓度和pH 3方面比较了固定化活性污泥和游离活性污泥对对氯苯酚降解效果的影响.研究表明:固定化活性污泥降解对氯苯酚的最适宜温度为25～35℃,最适pH为6～8;固定化活性污泥对对氯苯酚的降解速度大于游离活性污泥.     

嗜联苯红球菌B403对酚类污染物的降解特性及动力学分析

为提高降酚菌株的降酚能力,实验测定了嗜联苯红球菌B403对6种酚的最小抑菌浓度,考察了该菌在不同碳源条件下的生长与降酚特性及其关联,进而研究其降解动力学规律。结果表明,菌株B403对苯酚、间甲酚、邻苯二酚、对硝基苯酚、2,4-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚的最小抑菌浓度分别为1 190、630、700、140、70、48 mg·L~(-1),菌株B403对苯酚、间甲酚、邻苯二酚表现出较强的耐受性。分别以这3种酚为唯一碳源,该菌株能有效降解苯酚和间甲酚,无机盐培养基中处理30h后,苯酚、间甲酚、邻苯二酚的降解率分别为97.85%、100%、56.54%;当有其他有机碳源存在时,菌株B403的生物量大幅度提高,3种酚的降解效率也显著提高,处理15 h后LB-无机盐混合培养基中苯酚、间甲酚、邻苯二酚的降解率分别为98.92%、99.93%、94.35%。菌株B403的降酚动力学过程符合Haldane模型,菌株B403降解苯酚的动力学参数为q_m=0.503 h~(-1),K_s=270.9 mg·L~(-1),K_I=69 mg·L~(-1);降解间甲酚时,q_m=0.672 h~(-1),K_s=171.9 mg·L~(-1),K_I=23.74 mg·L~(-1);降解邻苯二酚时,q_m=1.749 h~(-1),K_s=541.9 mg·L~(-1),K_I=42.61 mg·L~(-1)。根据动力学方程,推论降解苯酚、间甲酚、邻苯二酚的最佳浓度分别为136.4、87.4、116.1 mg·L~(-1)。综合上述结果,其他有机碳源的存在可以显著提高该菌株降酚能力和降解效率,在工业含酚废水治理及有机质丰富的酚类污染土壤修复领域具有一定的应用潜力。     

苯酚降解菌生物转化吲哚及甲基吲哚的特性

为探索吲哚类废水的资源化处置效果,考察了苯酚降解菌对吲哚及甲基吲哚的生物转化行为,从土壤中分离筛选苯酚降解菌,结合16S rRNA序列分析对菌株进行鉴定;利用菌株休眠细胞对吲哚及甲基吲哚进行生物转化,采用液相色谱-质谱联用分析其转化产物,并结合响应曲面法对吲哚转化合成靛蓝的条件进行优化。结果表明:筛选得到的1株苯酚降解菌YC为Pseudomonas菌属;菌株YC的休眠细胞可对吲哚、5-甲基吲哚、6-甲基吲哚、7-甲基吲哚进行生物转化,生成靛蓝及甲基取代靛蓝。菌株转化吲哚合成靛蓝的最适条件为:生物量OD_(660) 2.50,吲哚50.00 mg·L~(-1),反应体系pH 8.00,在此条件下,靛蓝产量可达到29.78 mg·L~(-1)。综合上述结果,苯酚降解菌Pseudomonas sp. YC能较好地转化吲哚及甲基吲哚合成靛蓝类色素,在吲哚类废水生物修复中具有一定的应用前景。     

固定化解脂耶氏酵母处理油脂废水研究

利用海藻酸钙包埋固定的解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)分别降解以色拉油为惟一碳源和以葡萄糖为惟一碳源的污水,结果表明,在最佳处理条件下,固定化细胞在50 h内,能较好地降解废水中浓度为2 000 mg/L的色拉油和浓度为2 000 mg/L 的COD,降解率都在80%以上;固定化细胞对色拉油、COD降解效率随着时间的延长而增加、随着底物浓度的增加而下降;与未固定菌株相比,固定化细胞有着更好的储存稳定性和可重复使用性,结果进一步提示固定化解脂耶氏酵母适于含油废水以及高COD含量的生活污水处理。     

金属离子对菌株JY01生长和苯酚降解性能的影响研究

金属可能通过生理和生态两方面对微生物的苯酚降解过程产生重要影响.为了提高芽孢杆菌Bacillus sp.JY01(以下称菌株JY01)的苯酚降解效率,探讨了6种金属离子(Ba2+、Cu2+、Co2+、Fe3、Zn2+、pb2+)对其生长和苯酚降解性能的影响.结果表明,在质量分数为0.001％～0.050％时,Cu2+、Zn2+、Co2、Fe3+、Ba2+、pb2+对菌株JY01的生长和苯酚降解均有抑制作用,并且抑制作用总体随金属离子浓度的升高而增强,当6种金属的质量分数分别达到0.005％时,菌株JY01对苯酚的降解能力为Ba2+ ＜Cu2+ ＜Co2+ ＜Fe3+ ＜Zn2+ ＜pb2+;金属离子通过影响菌株JY01的生长状况来影响其苯酚降解性能;很多金属离子对菌株JY01生长有明显抑制作用,因此在实际生物处理含苯酚废水时,要考虑废水中金属离子对降解菌生长状况的影响.     

3种石油烃降解菌对石油烃的降解效果及其细胞表面疏水性

选取3种石油烃降解菌:假单胞菌(Pseudomonas sp.,DS-1)、铜绿色假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,DS-2)和无色杆菌(Achromobacter sp.,DS-3),研究其对石油烃的降解效果及其细胞表面疏水性。结果表明,经过6d的降解,3种石油烃降解菌对石油烃的降解率分别为99.08%、79.75%、84.34%。石油烃的黏附性测试和盐析聚集测试结果表明,3种石油烃降解菌均表现出较高的细胞表面疏水性,其规律为DS-1DS-3DS-2。其中DS-1的细胞表面疏水性最高,达65.90%。DS-1、DS-2和DS-3菌株发生盐析聚集所需最小(NH4)2SO4摩尔浓度分别为2.0、2.8、2.4 mol/L。菌株的细胞表面疏水性和降解有机物的能力有着较高的相关性。     

丝瓜瓤固定化脱色菌Enterobactor sp.S8 对活性黑5的脱色

利用植物载体丝瓜瓤对肠杆菌(Enterobactor sp.S8)进行固定,并对活性黑5进行脱色研究.探讨了固定化菌体的菌龄、菌量、pH、温度对染料脱色的影响.研究了该固定化菌体的重复利用和动力学实验.结果表明,最佳脱色条件为:菌龄3d、接菌量2％、温度30℃、pH 6.0.该固定化菌体对不同初始浓度活性黑5的脱色符合二级反应动力学方程.经9次重复利用后的该固定化菌体,其脱色率仍达76.8％.在优化实验条件下,根据降解3d前后的紫外-可见光谱图分析可知,活性黑5并非完全被降解为CO2和H2O,而是生成一些小分子有机中间体.     

好氧反硝化菌BN5脱氮降苯特性

以好氧反硝化菌Pseudomonas sp.BN5开展去除硝态氮实验,同时研究其降解苯的特性。结果表明,在最佳转速180 r·min-1条件下,菌株在72 h内可完全降解80 mg·L-1苯;同时,硝态氮的去除率为93.2%。氮平衡分析表明:57.1%的硝态氮转化为胞内氮,32.7%以含氮气体形式被去除;细胞主要通过好氧反硝化和细胞同化作用脱氮。高浓度的苯对细胞生长和硝态氮的去除均有抑制作用,可通过固定化细胞提高降解性能。固定化菌在批式反应器中能高效降苯脱氮,且能够保证反应器的稳定。菌株Pseudomonas sp.BN5可以有效的去除苯和硝酸盐,为该菌的实际应用奠定了基础。     

氧化石墨烯/Fe_3O_4磁性纳米材料固定辣根过氧化物酶及其降解酚类物质

以原位沉淀法制备的氧化石墨烯/Fe3O4磁性纳米复合颗粒为固定化载体,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐为交联剂,成功固载了辣根过氧化物酶。探讨了固定化条件对辣根过氧化酶活性的影响以及固定化酶的理化性质,实验结果表明,固定化最佳pH为6、温度为30℃、时间为11 h、交联剂浓度为1 mg/L。与游离酶相比,固定化酶具有良好的pH稳定性和热稳定性。最后将固定化酶用于降解水中的苯酚和2,4-二氯酚,并考察了固定化酶的重复利用性。     

混合固定化酵母菌对苯并(α)芘污染土壤的修复

将3株酵母菌进行两两混合及3株混合后,采用物理法和化学法对其进行固定化包埋,用于多环芳烃苯并(α)芘污染土壤的修复.实验结果表明,酵母菌经过混合固定化包埋后,通过降解率及降解动力学分析可以得出,其降解效果明显好于游离菌,这是由于酵母菌经过包埋后,载体内部菌密度有效增加的结果.空白对照虽未接菌种,但污染物也有少量的下降,这是由于载体中含有一定量的活性炭,对污染物具有吸附作用,这种吸附作用随着时间的延长而趋于平缓.由实验结果还可以看出,物理法更适合对酵母菌进行混合固定化包埋,但并非混合酵母菌菌株越多,降解效果越好.菌株IM219-220-phy对苯并(α)芘的降解率最高达40.65%,半衰期为5.66 d.     

高效降酚菌株JY03的筛选及其降解特性研究

从绝缘材料厂排放的工业废水中分离得到一株能高效降解苯酚的菌株JY03,最高可耐受1.5 g/L的苯酚。通过形态观察、生理生化分析和16S rRNA序列分析,初步鉴定该菌属于棒状杆菌属（Corynebacterium sp.JY03）。JY03对苯酚降解最适条件为pH 7.5,温度32℃,苯酚浓度为0.6 g/L,时间为...     

FeAlOx/MMT催化Fenton反应降解高浓度苯酚废水

以蒙脱土为载体制备负载型Fe/Al复合氧化物(FeAlOx/MMT)用于催化Fenton反应降解高浓度苯酚废水。实验结果表明,活性相FeAlOx中Fe/Al摩尔比为0.22时制备所得催化剂对Fenton反应具有最佳活性,且Fe/Al复合氧化物并未嵌入蒙脱土层间。在低温和高pH条件下催化体系存在诱导期,诱导期内FeAlOx/MMT缓释出Fe离子并进而由Fe离子催化溶液中的Fenton反应。通过对非均相催化降解苯酚废水的动力学研究发现,H2O2初始浓度、溶液的pH和反应温度对COD降解效率具有显著影响。调节降解过程中的温度序列和氧化剂引入程序能够缓解高温和高双氧水浓度双重因素耦合导致的HO.自消耗。在优化的降解条件下使用理论用量的H2O2可使得1 g/L的苯酚废水中苯酚降解率达到100%,而COD的降解率则达到97%。     

海藻酸钠与纳米Fe_3O_4联合固定化菌对三氟羧草醚的降解

采用联合固定化技术,将菌株Pseudomonas citronellolis DK-3与纳米Fe_3O_4固定于海藻酸钠小球中制成纳米Fe_3O_4和海藻酸钠联合固定化菌(Fe_3O_4/SA),并系统研究了纳米Fe_3O_4的最佳投加量,Fe_3O_4/SA联合固定化菌对三氟羧草醚的降解特性以及Fe_3O_4/SA固定化菌在序批式反应器(SBR)中的降解稳定性。实验结果表明,当纳米Fe_3O_4的投加量为90 mg·L~(-1),三氟羧草醚初始浓度为100 mg·L~(-1)时,固定化菌的降解率达到97.9%。扫描电镜结果表明Fe_3O_4/SA联合固定化小球更适合三氟羧草醚降解菌的附着生长。Fe_3O_4/SA联合固定化菌降解三氟羧草醚的最佳环境条件为pH:7~8、温度:30℃。此外,与SA固定化菌相比,Fe_3O_4/SA联合固定化菌具有更强的耐环境因素变化能力,抗重金属离子毒性能力。并且,经多次重复使用后,联合固定化菌仍保持较高的降解率(95%)。最后,实验室规模序批式反应器(SBR)中降解实验表明,Fe_3O_4/SA联合固定化菌能够稳定运行35 d以上,降解率均高于95%,为三氟羧草醚固定化细菌的工程化应用奠定了理论基础。