活性黑5脱色菌的分离鉴定及其脱色特性

从改良A2O反应器的厌氧污泥中分离得到1株活性黑5的脱色菌菌株GY-1,经过对其菌落形态、生化特性以及16SrDNA基因序列的分析,该菌株初步鉴定为肠杆菌属(Enterobacter)。考察生长条件对活性黑5脱色的影响,得出该菌株对活性黑5脱色的最佳条件:接种量为8%(体积分数)、初始pH为7.0、温度为35℃。在该条件下,菌株GY-1对不同初始浓度活性黑5的脱色反应过程进行动力学分析,在活性黑5初始质量浓度为25~100 mg/L时符合一级反应动力学特征。     

菌株RB5-M1脱色活性黑5的动力学及固定化条件

通过研究嗜水气单胞菌RB5-M1菌株对活性黑5的脱色过程,探讨了菌株脱色不同初始浓度的活性黑5的动力学模型,并从机械强度、包埋量和渗漏量3个方面,对菌株的固定化条件进行了优化。结果表明,当初始染料浓度为50、100、150、200、250和300 mg/L时,菌株脱色活性黑5的动力学过程均更为符合Monod零级反应模型。当冷却温度为30℃、PVA与海藻酸钠浓度比为10∶1、氯化钙浓度为2%、明胶浓度0.2%时,可以获得机械强度较好、包埋量较多的固定化颗粒。当氯化钙浓度2%、明胶浓度0.3%、PVA与海藻酸钠浓度9∶2、冷却温度20℃,可获得渗漏量较少的固定化颗粒。     

沼泽红假单胞菌W12对活性黑5的厌氧脱色和降解作用

从处理印染废水的厌氧移动床生物膜反应器（moving bed biofilm reactor, MBBR）中分离到一株具有高效脱色活性的沼泽红假单胞菌W12。经实验确定W12对活性黑5（reactive black 5,RB5）脱色的适宜条件为：pH＜10;有光照;谷氨酸盐或乳酸盐作为碳源,当乳酸钠为碳源时浓度应＞500 mg/L;盐度不超过5％;RB5浓度不大于700 mg/L。紫外可见光谱扫描结果表明,RB5的脱色和降解过程生成芳香胺类化合物,这些中间产物可进一步降解。此外发现,RB5诱导生成的胞外代谢物能提高W12的脱色活性。     

植物载体固定化无花果曲霉对直接冻黄G的脱色研究

利用植物载体丝瓜瓤对元花果曲霉进行固定,并对直接冻黄G进行脱色研究.同时考察了不同因素如菌龄、温度、pH、转速对直接冻黄G的脱色影响.试验结果表明:三龄菌丝脱色效果最佳,该菌在30℃、pH 6.0、90r/min的振荡条件下,经12 h它对直接冻黄G的脱色达到最佳效果.固定化细胞经8次脱色后,脱色率仍达94%以上.因此用丝瓜瓤固定无花果曲霉对处理染料污染废水具有较好的应用前景.     

Citrobacter sp.CK3对活性红KN-3B的脱色反应动力学研究

采用脱色菌Citrobacter sp. CK3,以活性红KN-3B染料为处理对象,在厌氧批式反应条件下,系统考察了pH值,温度和染料浓度对脱色反应速度的影响;通过动力学模拟及反应过程中染料的UV-Vis扫描图分析,探讨了脱色反应机理。结果表明:Citrobacter sp. CK3对活性红KN-3B的脱色反应的适宜pH为7～9;脱色反应速度在温度为32℃时达到最大。染料初浓度从57 mg/L逐渐增大到458 mg/L时脱色率逐渐降低。脱色过程中染料的偶氮键发生断裂,脱色反应符合二级反应动力学。     

固定化青霉X5对孔雀石绿的脱色研究

采用植物载体玉米芯对青霉X5进行固定化.利用正交实验,确定了固定化最优操作条件为:菌量0.4 g/L,载体大小为1/2×π×12×1 cm3,载体个数为10,摇床转速为100 r/min.同时考察了各种因素如温度、pH、碳源浓度和盐浓度等对染料脱色的影响,结果表明,在温度为30℃、pH 4.0、碳源浓度为10 g/L条件下,以100 r/min的摇速培养,脱色效果最佳,脱色率达96.1%.重复脱色实验表明,固定化青霉X5经过4次重复利用后,固定化细胞的结构仍良好,脱色率仍在90%以上.脱色平衡时间为360 min.     

Fe/沸石对偶氮染料活性黑5的催化降解

为了对水中偶氮染料活性黑5的去除进行研究,通过沉淀法在沸石上负载Fe2O3制备出一种具有较高催化活性的催化剂,采用X-射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）对其结构和形貌进行了表征,并利用Fe/沸石进行非均相Fenton反应处理模拟染料废水的研究,考察不同操作条件对活性黑5降解效果的影响。实验结果表明,活性黑5的脱色率随催化剂投加量的升高而升高,但是随着染料初始浓度的升高而降低。H2O2浓度和pH的升高均使得活性黑5的脱色率先升高而后降低。在最佳pH为3,最佳H2O2浓度为200 mg·L-1的条件下,活性黑5的脱色率达到最大,为95.7%。通过对催化剂Fe/沸石稳定性研究,发现经5次连续循环使用后,活性黑5脱色率仍然可保持在94%以上,说明该催化剂具有良好的循环使用性能。     

漆酶对活性黑KN-B和直接大红染料的脱色性能

利用白腐真菌漆酶对活性黑KN-B和直接大红2种偶氮染料进行脱色实验。考察反应时间、加酶量、pH值、染料浓度、温度对脱色率的影响,研究了ABTS介体以及金属离子存在下的脱色效果,并分析了漆酶脱色的动力学性能以及其对偶氮染料的降解规律。结果表明,活性黑KN-B和直接大红脱色适宜条件为：反应时间为30 min,加酶量8 U/mL,pH=7,染料浓度分别为50 mg/L和80 mg/L,温度40~45℃。ABTS介体对酶促偶氮染料脱色没有明显促进作用。Fe²⁺对漆酶脱色有较强的抑制作用;Cu²⁺对漆酶催化活性黑KN-B促进作用较大,对直接大红影响较小。漆酶对2种染料的脱色反应符合米氏方程,其催化活性黑KN-B和直接大红染料的K_m值分别为114.81 mg/L,317.5 mg/L,v_max值分别为6.57 mg/（L·min）和26.0 mg/（L·min）。     

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。     

Citrobacter sp. CK3对活性红KN-3B的脱色反应动力学研究

采用脱色菌Citrobacter sp. CK3,以活性红KN-3B染料为处理对象,在厌氧批式反应条件下,系统考察了pH值,温度和染料浓度对脱色反应速度的影响;通过动力学模拟及反应过程中染料的UV-Vis扫描图分析,探讨了脱色反应机理。结果表明：Citrobacter sp. CK3对活性红KN-3B的脱色反应的适宜pH为7～9;脱色反应速度在温度为32℃时达到最大。染料初浓度从57 mg/L逐渐增大到458 mg/L时脱色率逐渐降低。脱色过程中染料的偶氮键发生断裂,脱色反应符合二级反应动力学。     

植物载体固定化无花果曲霉对直接冻黄G的脱色研究

利用植物载体丝瓜瓤对无花果曲霉进行固定，并对直接冻黄G进行脱色研究。同时考察了不同因素如菌龄、温度、pH、转速对直接冻黄G的脱色影响。试验结果表明：三龄菌丝脱色效果最佳，该菌在30℃、pH6．0．90r／min的振荡条件下，经12h它对直接冻黄G的脱色达到最佳效果。固定化细胞经8次脱色后，脱色率仍达94％以上。因此用丝瓜瓤固定无花果曲霉对处理染料污染废水具有较好的应用前景。     

固定化假单胞菌降解油烟废气的研究

将从受油烟废气污染严重的土壤中分离筛选的具有较强降解油烟能力的假单胞菌利用活性炭为填料吸附固定后制成填料床生物反应器。实验考察了进气浓度、气体流量、气体停留时间、容积负荷等对油烟去除率的影响,初步研究了生物反应器的抗冲击能力。结果表明,活性炭填料对菌体具有良好的吸附能力,当油烟进气浓度小于100 mg/L,气体流速小于8 L/h,停留时间大于30 s,容积负荷为2.6～18.9 g油烟废气/(m³·h),生物反应器的降解效率可达到95%以上,且活性炭填料床反应器具有较强的抗冲击能力。     

金属纳米材料在厌氧条件下对脱氮副球菌反硝化作用的影响

以脱氮副球菌YF1为实验菌株,研究纳米Fe0和纳米Fe/Ni 2种金属纳米材料对菌体生长及其反硝化作用的影响。实验结果表明:添加纳米材料到反应体系中会降低实验菌株的生长量和生物反硝化作用,纳米Fe/Ni对实验菌株的毒性比纳米Fe0大。在含硝态氮初始浓度为100 mg/L的反硝化培养基中接种脱氮副球菌,于30℃培养20 h,脱氮率为89.47%,而菌+1 000 mg/L纳米Fe/Ni的体系脱氮率仅为64.33%;菌+1 000 mg/L纳米Fe0体系的脱氮率为76.36%。不同体系的反硝化过程均可采用零级动力学模型进行拟合(相关系数R2>0.92)。这2种金属纳米材料对实验菌株的生长量及其反硝化作用的影响程度,与体系的pH和温度有较大关系。     

脱氮副球菌YF1微生物燃料电池生物阴极脱氮和产电

以脱氮副球菌YF1构建纯种生物阴极微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)进行脱氮和产电机理的研究。研究结果发现,阴极碳氮比、pH值对产电和脱氮效率有明显影响。当MFC的阴极运行条件pH值为8.0,碳氮比为20时,运行时间15 h时,脱氮率高达100%,输出电压为150 mV。上述结果表明,微生物燃料电池运行过程中,细菌降解硝酸根的机理为将硝酸根还原为N2或者直接将其作为自身的营养物质而利用。循环伏安(CV)与扫描电镜(SEM)的结果表明,在微生物燃料电池运行中,副球菌YF1通过接触导电作为产电的电子供体。