固定化微生物技术对养殖水体脱氮的研究进展

固定化微生物技术是一种有效去除养殖水体中氨氮等污染物质的生物处理新技术.对微生物固定化方法进行了分类,归纳了微生物固定化的主要特征以及反应器类型,讨论了影响微生物固定化的重要因素.综述了固定化微生物技术在养殖水体脱氮中国内外的研究现状,并针对相关问题提出了今后的研究和发展方向.     

固定化微生物技术在废水脱氮中的应用

综述了固定化微生物技术在废水脱氮处理中的应用。固定化微生物脱氮技术与其它生物脱氮技术相比，除无污泥膨胀、污泥量少、操作管理简单等优点外，还可以提高硝化反硝化速度、增强硝化反硝化菌的抗毒性及节省碳源消耗等。     

微生物固定化技术在污水生物脱氮中的应用

综述了微生物固定化技术在污水硝化、生物脱氮中的应用,包括固定化材料与固定化工艺;国内外研究与应用现状;以及在较大规模污水处理中的实际应用;对该项技术目前存在的问题及其解决途径、发展前景和趋势进行了评述。     

固定化微生物脱氮

应用固定化微生物技术开展单级生物脱氮的研究。结果表明，固定化硝化与反硝化混合污泥可以实现单级生物脱氮，效果好于未固定化污泥，氨氧化速率和总无机氮的脱中分别提高到未固定化污泥的１．７倍和１３．４倍。结果还表明光硬化树脂也是一种较好的固定化介质。     

固定化微生物技术及其在生物脱氮中的应用

介绍了几种实用固定化微生物技术，对其进行了技术比较。简述了固定化微生物技术在生物脱氮技术中的应用，并提出一种基于颗粒污泥原理的微生物固定技术应用于单级生物脱氮。     

固定化微生物对河水的脱氮效果研究

研究了不同方法制作的固定化微生物颗粒对于河水的脱氮效果,实验证明,采用聚乙烯醇-活性炭包埋法制作的固定化微生物颗粒(IMPⅠ)与聚乙烯醇-聚乙二醇包埋法制作的固定化微生物颗粒(IMPⅡ)的脱氮效果较好,但由于包埋材料在河水中的溶出造成COD急剧升高,会对河水造成二次污染.利用载体结合法制作的固定化微生物(IMPⅢ)进行5个周期的河水净化实验,结果发现,COD的去除率维持在75%～95%,氨氮的去除率为45%～95%,硝酸盐氮的去除率维持在95%～100%,亚硝酸盐氮的去除率为70%～99%,总氮的去除率保持在55%～80%.研究表明,载体结合法制作的固定化微生物颗粒稳定性好、强度高、微生物活性良好,颗粒可多次重复使用,在河水净化方面有良好的应用前景.     

固定化微生物对低温河水脱氮效果的中试研究

利用微生物净化受污染河水是目前常用的地表水体修复方法,但低温条件下微生物代谢缓慢,酶活性下降,在寒冷季节难以维持对河水的净化效果.本研究采用固定化的方法提高微生物的低温耐受性,通过中试试验考察自然挂膜的固定化微生物、经低温驯化的预挂膜固定化微生物及预挂膜固定化微生物耦合生物促生剂这3种方法对低温河水中COD及氮素类污染物的去除效果.结果表明,在低温条件下3种方法均能有效提升河水的净化效果,静止条件下,河水中COD、NH₄⁺-N、NO₃^--N和TN的去除率由分别由21.3%、37.2%、8.5%和6.9%提升至72.3%~77.9%、48.6%~62.7%、35.3%~42.3%和26.2%~31.9%.COD去除率在2~3 cm·s^-1流速下明显优于静止条件,总氮去除率在2 cm·s^-1流速下最高.自然挂膜和预挂膜微生物对河水中污染的去除无明显差别,添加促生剂对固定化微生物的净化作用没有进一步的提升,但功能菌群的微生物群落结构有所不同.促生剂的添加提高了河水中的微生物活性与群落多样性,但对固定化载体上的微生物无明显影响.固定化载体上的优势菌群均为低温下具有脱氮功能的Proteobacteria.此外,具有低温适应性的脱氮功能菌属Rhodoferax、Pedobacter及Pseudomonas在3组固定化载体上均有较高丰度,而自然挂膜的载体上及其河水中分别对Malikia属及hgcI_clade属具有显著特异性的富集（p<0.05）,这两种菌属均具有低温脱氮功能.     

微生物固定化技术处理高氨氮养殖废水的应用

采用微生物固定化技术处理某猪场养殖废水,运行结果证明,CODcr的去除率为98%,NH3-N去除率为94%,出水水质均达到了《浙江省畜禽养殖业污染物排放标准》（DB33/593-2005）的要求。该工艺具有脱氮效果明显,耐冲击负荷强,运行稳定等优点。     

固定化微生物制备技术及生物脱氮研究

利用载体经干燥后机械强度得到提高的特性,建立一种低胶体浓度固定化微生物制备技术:包埋剂为5.5%PVA、0.45%SA,固定液为饱和硼酸与0.6%硫酸铝的混合液,包菌量为0.4g/mL包埋剂。小球硬化24 h后洗净并放入30℃鼓风干燥箱干燥3.5 h后备用。制备出的固定化微生物氨氧化速率为24.3 mg/(L·h),相对活性为77.7%。     

包埋固定化微生物强化SBR工艺脱氮性能研究

将采用PVA-H2BO4法制得的包埋固定化微生物凝胶小球引入SBR工艺中,通过平行试验比较了普通SBR反应器(N1)与投加包埋固定化微生物凝胶小球的SBR反应器(N2)的脱氮性能,分析了包埋固定化微生物强化SBR工艺脱氮性能的特性。研究结果表明:在相同的运行条件下,N2反应器的NH4+-N及TIN的去除率较N1反应器分别提高了4.4%~32.8%、34.1%~50.9%,且表现出明显的抗冲击负荷能力;同时通过典型周期内不同反应器各形态氮随时间的变化研究发现,该反应器发生了很好的同步硝化反硝化作用,说明包埋固定化微生物对SBR反应器的脱氮性能有很好的强化作用。N2为提高SBR反应器得脱氮性能提供了新思路。     

包埋固定化活性污泥脱氮特性与微生物群落分析

采用包埋固定化活性污泥法进行污水深度处理脱氮,针对不同初始总氮浓度的模拟废水,基于序批式间歇反应器的小试实验,探讨了包埋颗粒的脱氮效果及其微生物种群特性.结果表明,在包埋颗粒的体积投加率为10%,实验水温为10~15℃,DO为2~4 mg·L~(-1)和初始COD浓度为80~100 mg·L~(-1)条件下,不同初始总氮浓度(10~45 mg·L~(-1))和C/N比(1.78~10)的各反应器中,稳定期包埋颗粒的最大总氮去除负荷为7.78~23.18 mg·(L·h)~(-1).扫描电镜发现,包埋颗粒具有较好的孔隙结构,且颗粒内部与表面均存在微生物附着生长,已成为微生物的良好载体.高通量测序结果表明,较初始包埋污泥,包埋颗粒内部与表面的微生物群落构成发生了显著变化,包埋颗粒内微生物多样性良好,颗粒中脱氮菌属优势明显.包埋颗粒中存在异养硝化-好氧反硝化菌属,提升了包埋颗粒内非传统生物脱氮途径的潜能.     

伊乐藻-固定化脱氮微生物技术对入贡湖河道脱氮机制的影响

采用无扰动的入贡湖亲水河底泥柱芯以及上覆水进行实验,探究了伊乐藻与固定化脱氮微生物技术对受污染的入贡湖湾河道的生态修复效果.运用稳定性15N同位素配对技术和基于16S rRNA高通量测序技术探讨了伊乐藻与固定化脱氮微生物联用技术(E-INCB)对亲水河底泥的反硝化速率、厌氧氨氧化速率以及脱氮微生物群落多样性的影响.结果表明,添加了伊乐藻与固定化脱氮微生物以后,亲水河水质得到明显改善,TN、NH+4-N、NO-3-N的去除率分别为72.03%、46.67%、76.65%,同时,添加了伊乐藻和固定化脱氮微生物以后,泥水界面的反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌表现出协同作用关系,与对照组相比,反硝化速率和厌氧氨氧化速率增加量分别为165μmol·(m2·h)-1和269.7μmol·(m2·h)-1.反硝化细菌与厌氧氨氧化细菌的群落多样性明显增加,变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、酸杆菌门(Acidobbacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)均具有优势增长.沉水植物与固定化脱氮微生物联用技术增强了河道底泥中的脱氮微生物多样性,进一步提高了亲水河的氮素脱除能力.     

固定化微生物用于废水生物脱氮的试验研究

本文通过试验确定了用聚乙烯酸（PVA）对微生物进行固定化的最佳条件，对低温下未包埋和包埋反硝化菌脱氛的效果进行比较，探讨了固定化细胞用于有毒废水生物脱氮的可行性。结果表明，固定化微生物在低温时的脱氮效果明显优于未固定化细胞，且固定化做生物对毒性有很强的耐受力。     

聚乙烯醇(PVA)固定化反硝化菌的脱氮特性

采用PVA包埋反硝化菌,研究了其脱氮特性并与未包埋菌进行了对比。结果表明,相对于未包埋反硝化菌,包埋菌进行废水脱氮时的最适宜pH值及温度未变,为pH＝8和30℃,但在外界环境超出最适范围时,表现出明显的耐受性,尤其是在低温（10℃）下。另外包埋菌在低浓度DO或高浓度NH⁺₄存在的条件下其脱氮活性均远高于未包埋菌。     

土壤微生物脱氮作用对垃圾渗滤液原位脱氮工艺的启示

详细地对土壤脱氮微生物生理生化反应机理、脱氮作用影响因素等方面进行了分析总结,提出了垃圾渗滤液原位脱氮工艺的几点设想.     

新型固定化细胞膜反应器脱氮研究

研究了一种新型的废水土生脱氮反应器，即利用固定化细胞膜将反应器一隔为二，膜的侧与好氧的氨氮废水接触，另一侧与缺氧的乙醇 水溶液（反硝化碳源）接触，固定于膜中的硝化细菌将氨氮氧化成亚硝氮和硝氮，随即被同一膜中的反硝化细菌还原成氮气。硝化细菌和反硝化细菌混合固定于膜内时的氨氧化速率约为硝化细菌单独固定时的2倍。未发现碳源重复利用对脱氮过程产生不利影响。此新型反应器 可以稳定运行50天以上。     

废水生物脱氮技术简述

在实际运用的废水生物脱氮工艺中,最具有代表性的A/O法、A^2/O法等工艺,这些工艺在废水除磷脱氮方面起到了一定的作用,但仍然存在着许多问题。本文从脱氮的影响因素、原理出发,论述了各种因素对处理效果的影响分析,经分析表明实现亚硝酸型生物脱氮的途径主要为：控制废水温度、控制溶解氧含量、控制废水酸碱度、控制NH3浓度与氮负荷、控制泥龄等。最后,文章推荐并论述工艺,工艺两种工艺,从以上涉及有效解决上述问题。     

固定化细胞单级生物脱氮研究

利用硝化菌和反硝化菌混合固定的方法,研究了好氧条件下同时进行硝化和反硝化作用的单级生物脱氮技术.结果表明,反硝化菌被固定后,在好氧条件下仍具有反硝化功能.硝化菌和反硝化菌被混合固定后,可以在好氧条件下同时进行硝化和反硝化作用,并且其氨氧化速率约为硝化菌单独固定时的1.4倍.硝化菌和反硝化菌混合固定构成的单级生物脱氮系统其脱氮速率是分别固定构成的单级生物脱氮系统的2.6倍.     

固定化藻类脱氮除磷效果研究

藻类固定在活性炭上用于去除人工配制污水中的氮、磷等污染物。试验结果表明藻类对氮、磷和浊度的去除率分别达到50％、41．9％和98．2％,氮、磷和浊度相应达到较好去除效果的时间分别为12、60、60h。