固定化细胞处理废水的关键性包埋技术条件研究

研究了以聚乙烯醇为主要包埋材料的混合载体，固定化细胞处理有机废水的关键性包埋技术条件，解决了妨碍固定化细胞在废水处理领域推广应用所的制备成球难，活性丧失大、易破碎、发胀粘连上浮等问题。     

聚乙烯醇包埋厌氧活性污泥处理废水的最优化条件研究

研究以聚乙醇为主要包埋材料的混合载体法固定厌氧活性污泥处理有机废水的最优化条件。混合载体由聚乙烯醇（ＰＶＡ）、０．１５％海藻酸钠,２％Ｆｅ粉,０．３％ＣａＣＯ３,４％ＳｉＯ２粉末组成,结果表明,ＰＶＡ８％,初始污泥浓度１５％时最适宜,凝固凝饱和硼ＰＨ对包埋效果有影响,用Ｎａ２ＣＯ３调节硼酸ＰＨ至６．７可使包埋颗粒强度及产ＣＨ４活性提高,混合载体法有效地解决了固定化细胞技术应用于废水处理所面临的成球     

聚乙烯醇包埋石油脱硫菌UP-2的研究

以筛选出的具有脱硫能力的施氏假单胞菌UP-2为固定化研究对象,二苯并噻吩(DBT)为生物催化脱硫模型化合物,考察了脱硫菌UP-2的固定化操作条件和固定化细胞使用条件.结果表明,当包埋剂聚乙烯醇(PVA)浓度为10%、添加剂海藻酸钠(SA)浓度为0.2%、液菌比为201时,在4℃、含有1%CaCl2的饱和硼酸中交联24h后,可以得到脱硫性能很好的固定化细胞小球;在30℃、pH值为7.0的体系中反应6d,可将浓度为576mg/L的DBT降解70%左右,固定化细胞降解DBT的比活性由未固定化细胞的0.49mmol/gdw增加到6.39mmol/gdw,使用寿命高达800h以上.     

聚乙烯醇固定锰氧化细菌的试验研究

在传统聚乙烯醇-硼酸固定法的基础上,利用不同交联剂与聚乙烯醇二次交联进行聚乙烯醇固定锰氧化细菌的试验研究,以克服传统交联法水溶膨胀性的缺点。结果表明:磷酸氢二钠作为交联剂时,固定细菌的活性较高,但是其固定细菌的机械强度较差,限制了磷酸氢二钠的应用;硫酸钠、硝酸钠、氯化钙作为交联剂时,可以改善聚乙烯醇的水溶膨胀性,固定细菌的机械强度较高,但传质效果差,导致固定细菌的活性较低,对此可通过向聚乙烯醇载体中加入活性炭,以改善其传质性,提高固定细菌的活性;而戊二醛因其具有毒性,且固定细菌的机械强度差,不宜作为交联剂。     

Co@AC的包埋固定及其对农药阿特拉津的去除机制

阿特拉津作为一种常用的除草剂,已被国际癌症研究机构列为具有致癌风险的2B组类别,这意味着阿特拉津对人类和生态环境有极大的影响.为实现对水中阿特拉津的高效去除,该研究采用包埋固定化技术(EI)将钴改性活性炭粉末(Co@AC)进行包埋固定,制备新型环境功能材料“EI-Co@AC”.当海藻酸钠为2.5%、氯化钙为4.0%、Co@AC为1.0%、膨润土为2.0%时,制备的EI-Co@AC小球具有最优的机械强度和传质性能,且小球内部具有较高的孔隙率、致密的网状结构以及大量的官能团.当EI-Co@AC投加量为16 g·L^-1、溶液pH为3.0、温度为25℃时,10 h内小球对50 mL、5.0 mg·L^-1的阿特拉津去除率可达92.3%,机理研究表明小球对阿特拉津的去除主要是化学吸附和多分子层吸附.此外,经过5次重复实验后,EI-Co@AC对阿特拉津的去除率仍在75%以上,且小球结构完整,表明EI-Co@AC具有良好的重复使用性能.综上,该研究制备的EI-Co@AC是一种无毒、经济、可重复利用的环境功能材料,可用于水环境中的阿特拉津及其他有机污染物的去除...     

固定化硫酸盐还原菌除铅包埋条件优化研究

为研究固定化硫酸盐还原菌对重金属铅的处理效果,以聚乙烯醇和海藻酸钠为包埋剂、硼酸为交联剂、二氧化硅等为添加剂对硫酸盐还原菌进行固定化,以固定化小球对重金属铅的处理量及SRB小球的溶胀度为主要参考指标,通过正交实验选出包埋SRB小球的最佳配比量。实验结果显示SRB小球的最佳固定化条件为:聚乙烯醇占所加原料的质量分数为9%、二氧化硅为3%、海藻酸钠为0.2%、活性炭为1%、SRB菌液为35%、交联剂为含2%氯化钙的饱和硼酸、交联时间为24 h。在此条件下制造的固定化SRB小球对含铅废水的处理能力较好,铅离子处理量为745.11 mg/g,固定化小球的溶胀度为33.64%。通过扫描电镜显示固定化SRB小球表面十分粗糙,内部无规则分布着很多凹凸不平的沟壑。     

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。     

改良PVA包埋固定化活性污泥的特性研究

对比实验发现聚乙烯醇（PVA）中少量添加海藻酸钠包埋微生物效果较好，重点研究了PVA与海藻酸钠混合载体包埋固定化活性污泥系统降解有机物运行过程中凝胶体凝胶溶出特性、包埋工艺对微生物活性的损伤和恢复情况，以及凝胶的物理特性和抗持久性能变化情况。结果表明，包埋固定化微生物小球在反应器中运行时，其物理特性、微生物活性、降解能力及载体本身都要有一定程度的变化；对这些特性的探讨不但能为研究固定化后微生物微观特性打下基础，同时能为工程应用提供理论指导。     

聚乙烯醇包埋活性炭与微生物的固定化技术及其对水胺硫磷降解的研究

提出聚乙醇包埋活性炭与微生物的固定化技术,给出较好的制备工艺,并对有机磷农药水胺硫磷的降解进行了试验研究,结果表明,经固定的微生物对温度、ｐＨ值和水样水胺硫磷浓度的适应范围扩大,在３个月连续试验中,若水样初始ＣＯＤｃｒ浓度为１３００－２５００ｍｇ／Ｌ,停留时间２４ｈ,在恒温摇床内降解,其去除率为５５％－７２％。     

包埋固定化微生物处理含氮废水的研究进展

氮污染日益严重,含氮废水处理越来越受到重视。传统生物脱氮技术存在着很多问题,微生物固定化技术可以弥补传统生物脱氮方法中的不足之处,达到高效脱氮的目的。包埋固定法是应用最广泛的一种微生物固定方法,也是国内外研究的热点之一。主要介绍了包埋固定化技术原理和常用的固定化载体,以及国内外学者对包埋固定化技术生物脱氮的研究进展情况,并针对该技术实用化提出了需要解决的问题。     

pH值对有机废水厌氧产酸发酵影响研究

利用厌氧污泥对有机废水的发酵产酸作用,考察pH值对系统产酸效果的影响,从而确定最佳的产乙酸pH值。结果表明:控制系统pH值在4.0~4.5的条件下,乙酸为主要末端发酵产物,厌氧污泥的产酸效果较好,且pH=4.3时效果最佳;而当进水碱度>300 mg/L,氧化-还原电位Eh在-250 mV时,可以保证乙醇型发酵的最佳pH值范围,获得理想的产酸效果。     

固定化溶藻菌除藻效果研究

为了解固定化溶藻菌对藻类污染水源的治理效果,模拟动态膜生物反应器,将溶藻细菌RZ14菌株固定于膜组件,通过膜自生功能形成溶藻菌生物膜。采集水华水体作为进水水样,对水体中叶绿素a、有机质、氨氮及总磷变化进行跟踪测定。结果表明:结合DMBR工艺,投加溶藻菌RZ14菌株后,叶绿素a含量低于0.05mg/L,去除率接近100%,COD及BOD5去除率分别为50.08%和71.24%,氨氮及总磷去除率分别为70.73%和86.79%。将溶藻菌投加动态膜生物反应器,能快速消除水华现象,改善水质污染状况,对藻类污染水体治理效果显著。     

病死猪厌氧发酵特性研究

为提高病死猪厌氧发酵甲烷转化率和挥发性固体降解率,实现病死猪的无害化处理向资源化利用方向转变,选择温度和接种比例2个关键因素进行厌氧发酵试验。温度选择35℃和55℃,接种比例按照接种物与底物的挥发性固体质量比分别确定为0∶10、1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1、10∶0,采用序批式发酵。研究发现,发酵试验至不同水平,试验都进入停止产气期,此时测定发酵液相代谢产物成分,以优化工艺参数。试验结果表明,病死猪厌氧发酵最佳工艺条件为接种物与底物的挥发性固体质量比为5∶5,温度为35℃,该最佳工艺条件下挥发性固体甲烷产率为271 m L/g,挥发性固体降解率为63.4%。     

厌氧条件下硝基苯降解的可行性研究

本文研究了在厌氧条件下硝基苯降解成低级产物甲烷等的可行性,对几种降解途径进行了热力学计算,通过计算和实验,得出硝基苯在厌氧条件下可以降解为甲烷等低级产物。     

紫茎泽兰茎秆厌氧发酵产甲烷

研究了3种不同原料处理下,紫茎泽兰的茎通过池外厌氧堆沤后传代试验发酵情况。传代试验结果表明:干燥与厌氧堆沤能降低原料中毒素对沼气发酵的影响,传代产气总量最高为6 015 mL,产甲烷率最高为64.22%。以上述两组为研究对象,通过测定TS、VS值发酵前后变化,探究了温度对沼气发酵的影响。试验结果表明:温度的升高有利于提高对发酵系统的原料利用程度,40~45℃是微生物发酵的不利温度。从原料有效利用与实际操作角度考虑,中温条件最适合沼气发酵,粉状原料30℃时产气与产甲烷为最佳,TS与VS产气率与产甲烷效率分别为152.8 L/kg、74.3 L/kg。     

环氧化PVA载体固定漆酶的最佳工艺条件研究

在T=35℃,HAc-NaAc缓冲溶液pH为4的条件下,用环氧化PVA载体对漆酶进行固定化,固定后酶活为游离酶活的95%。用该固定化漆酶处理制浆造纸废水,反复使用6次后,酶活仍保持为初始酶活的45%,且每次COD去除率在40%以上,处理后的废水BOD增大了50%,废水可生化性得到很大提高。     

磁场对固定化紫色非硫光合细菌脱氢酶影响的研究

研究磁场作用对固定化紫色非硫光合细菌（ＰＳＢ）脱氢酶活力的影响，选出可产生最佳磁生物效应的磁场值，并证明磁场作用一定累积效应，实验结果表明在最佳磁场作用下，最适温度为３０－４０℃，最适ｐＨ值为８，脱氢酶活力可提高３０％左右，有良好热稳定性和ｐＨ稳定性。在４℃冰箱保存４５至２１０ｄ，磁场对脱氢酶活力影响基本稳定，可保持提高２０％。磁场对菌液中加某些金属离子（Ｆｅ＾２＋、Ｍｎ＾２＋、Ｚｎ＾２＋）ｂｎ     

四级串联厌氧反应器对阿卡波糖废渣的减量处理

发酵生产阿卡波糖的过程会产生大量发酵废渣,该废渣处理成本高昂且易造成环境污染。因此,寻找高效环保和低成本的废渣减量处理方法,是目前亟需解决的问题。采用四级串联厌氧反应器对阿卡波糖废渣液进行减量处理,经过启动阶段和负荷提高阶段,共运行68 d。其中,负荷提高阶段增加水解酸化罐作为预处理工艺,两阶段有机负荷分别为1.16,3.32 kg/(m3·d)。结果表明:水解酸化罐作为预处理工艺可提高系统稳定性;系统运行后期可溶性COD去除率达83.3%,平均容积产气率为0.36 m3/(m3·d),废渣中固体物质的去除率达64%,在2—4号罐体底部观察到直径0.8~2 mm的颗粒污泥形成。     

餐厨垃圾厌氧消化运行试验研究

采用猪粪厌氧消化的消化污泥为接种物,在中温(37℃)条件下,以连续进料的方式对餐厨垃圾的湿式厌氧消化进行了启动以及运行试验,监测整个实验过程中产气量、pH、VFA、碱度等能够反映厌氧消化的系统指标。结果表明:本实验中系统最佳有机负荷为2.8 kg/(m~3·d)(以VS计),超过此负荷后,依靠系统自身恢复和人工调节,pH很难恢复正常运行状态。正常运行过程中,pH稳定在7.5~8.0,VFA稳定在2 000 mg/L左右,碱度在6 000~9 000 mg/L,氨氮在1 500~2 000 mg/L,底物含水率为96%~98%。系统超负荷运行后,产气量和pH下降,VFA浓度上升,碱度、氨氮、含水率基本保持稳定。     

包埋固定化微生物处理垃圾渗滤液的应用研究

应用包埋固定化微生物处理垃圾渗滤液,确定适宜的进水浓度和水力停留时间(HRT),采用GC-MS分析渗滤液有机污染物的降解特性,并鉴定优势菌种,为应用固定化微生物提高渗滤液生化处理效率提供依据。结果表明:当进水ρ(COD)为700~800 mg/L,ρ(NH3-N)为300~400 mg/L时,固定化微生物对渗滤液的处理效果最好,此时最佳HRT为72 h,COD去除率达39.0%,氨氮去除率达69.0%;有机物组分分析显示固定化微生物对渗滤液中的烷烃类和羧酸类有较强的去除效果;菌种鉴定表明反应池中的主要优势菌种有鲁氏不动杆菌(Acinetobacter lwoffii),少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis),嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia),洋葱伯克霍尔德菌群(Burkholderia cepacia group),代尔夫特食酸菌(Delftia acidovorans),泛菌属(Pantoea sp)等6种具有降解有机物和脱氮能力的细菌。