胺基化磁性壳聚糖微球固定化Candida tropicalis处理含酚废水研究

通过戊二醛将Candida tropicalis固定在胺基化磁性壳聚糖微球（NH2-M-CSm）上,探讨了游离Ct、磁性壳聚糖微球（M-CSm)固定化Ct和NH2-M-CSm固定化Ct除酚的最适条件。结果表明,游离Ct最适pH为5.5,M-CSm和NH2-M-CSm固定化Ct均在4~6之间;游离Ct最适温度为35℃,M-CSm和NH2-M-CSm固定化Ct均为30℃;NH2-M-CSm固定化Ct的热稳定性＞M-CSm固定化Ct＞游离Ct;离子强度对固定化Ct无影响,而对游离Ct有一定的影响;一价态离子对游离Ct和固定化Ct影响不大;二价态离子对游离Ct起抑制作用,而对固定化Ct起促进作用;三价态离子对游离Ct和固定化Ct均起抑制作用。通过实验还得知,固定化Ct可以通过再培养恢复酶活力,其半衰期至少为90 d。最后,在实际废水处理中,经3 h反应后,NH2-M-CSm固定化Ct除酚几乎达100%,而游离Ct只达到80%左右。     

胺基化磁性壳聚糖微球固定化Candida tropicalis处理含酚废水研究

通过戊二醛将Candida tropicalis固定在胺基化磁性壳聚糖微球（NH₂-M-CSm）上,探讨了游离Ct、磁性壳聚糖微球（M-CSm)固定化Ct和NH₂-M-CSm固定化Ct除酚的最适条件。结果表明,游离Ct最适pH为5.5,M-CSm和NH₂-M-CSm固定化Ct均在4~6之间;游离Ct最适温度为35℃,M-CSm和NH₂-M-CSm固定化Ct均为30℃;NH₂-M-CSm固定化Ct的热稳定性＞M-CSm固定化Ct＞游离Ct;离子强度对固定化Ct无影响,而对游离Ct有一定的影响;一价态离子对游离Ct和固定化Ct影响不大;二价态离子对游离Ct起抑制作用,而对固定化Ct起促进作用;三价态离子对游离Ct和固定化Ct均起抑制作用。通过实验还得知,固定化Ct可以通过再培养恢复酶活力,其半衰期至少为90 d。最后,在实际废水处理中,经3 h反应后,NH₂-M-CSm固定化Ct除酚几乎达100%,而游离Ct只达到80%左右。     

聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)复合磁性微球的吸附性能

以共沉淀法制备纳米Fe3O4,通过分散聚合法制备了磁性聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)(Fe3O4@P(St-MMA))微球,采用光学显微镜、红外光谱、样品磁力振荡计和X射线衍射(XRD)对磁性微球进行了表征。考察了复合磁性微球在不同的p H、离子强度和吸附时间等条件下对其吸附性能的影响,运用吸附动力学和吸附等温线研究了磁性微球对亚甲基蓝的表面吸附机理。结果表明,制备的磁性微球粒径在100~200μm之间,表面含有羧基,饱和磁化强度为9.44 emu/g,在外加磁场的作用下能够快速分离出来。亚甲基蓝的吸附符合准二级动力学模型,在100 min内基本达到吸附平衡;25℃下,最大吸附量高达144.9 mg/g,且吸附随着p H值的升高而增加,当p H7时,吸附量基本不变;随着离子强度增加,吸附量逐渐下降;Langmuir等温线能比较好地拟合磁性微球对溶液中亚甲基蓝的吸附。     

硫酸盐还原菌污泥固定化特性

采用玉米芯为碳源,聚乙烯醇(PVA)为包埋载体,饱和硼酸(H3BO3)为交联剂,研究了硫酸盐还原菌污泥(SRBS)、铁屑、麦饭石共固处理合成煤矿酸性废水的最优配比与机理,并分析了固定化过程中小球稳定性及活性的变化规律。实验结果表明,SRBS投加量是影响处理效果的最显著因子,当投加30%SRBS、2%铁屑、3%麦饭石时SO42-、Mn2+去除率分别为94.13%和84.39%,溶液pH为7.03,未检测出Fe2+;随着交联时间的延长,小球膨胀率及SO42-还原率分别呈线性与指数下降,从保持小球稳定性与活性角度考虑,可将交联时间设定为4~8 h;该法可为市政污泥的处置以及生物法处理煤矿酸性废水的工程应用提供技术参考。     

磁性载体固定化机油降解菌FZ5的研究

利用聚乙烯醇-海藻酸钠-磁性竹炭复合制备磁性悬浮小球,该小球的磁矫顽力为28.6 mT,具有较强的磁场,可用于磁场引导分离。利用磁性悬浮小球作为载体对机油降解菌FZ5进行固定化,研究了固定化时间、降解时间、固定化小球投加量、初始pH值和初始机油浓度对机油降油率的影响。结果表明,在固定化挂膜3 d,固定化小球投加量为8％,初始pH值为7,初始机油浓度为400 mg/L,降解培养3 d后对机油的降解率可达91.21％。     

多孔碳表面自养硝化生物膜的培养及其性能研究

在pH值7．5～7．8、温度28℃、DO≥3mg／L的条件下，分别以NaNO2和K2HPO4为氮源和磷源，按N：P=50：1的比例混合，对自养硝化菌进行液相培养并在一种新型材料多孔碳的表面挂膜，进而对其特征、性能等进行了研究。实验得到了稳定的自养硝化生物膜；当NO2^-浓度为206．82mg／L时，生物膜的稳定硝化速率可达260mg/L·d；经鉴定，硝化速率最高的N-20菌株属硝化杆菌属(Nitrobacter sp．)。     

硫酸盐还原菌包埋固定化及微生物群落分析

为实现硫酸盐还原菌(SRB)批量富集培养与包埋技术的工业化应用,采用纤维丝挂膜方式进行SRB的批量富集培养,以高通量测序方法分析SRB培养前后微生物种群变化,并采用生物包埋技术对富集后的厌氧污泥进行包埋;研究了SRB纤维丝填料、包埋填料活性恢复过程及对高浓度硫酸盐的去除情况;探讨了饥饿环境对于该包埋填料的影响。结果表明：采用间歇运行的小空间厌氧移动床进行SRB的培养,历时50 d,硫酸盐去除率最终稳定在80%以上;富集后的硫酸盐还原功能菌Desulfomicrobium比例由36.06%上升至58.68%,还原速率由49.32 mg·(L·h)⁻¹上升至338.7 mg·(L·h)⁻¹;采用聚乙烯醇(PVA)制作了SRB生物活性包埋填料,在包埋填料填充率为20%情况下,包埋填料对硫酸盐的去除效率最高可达91.96%;经15 d的饥饿环境后,对SRB包埋填料进行短期恢复,即可实现重复利用。该包埋填料具有良好的硫酸盐还原性能和恢复性能,为其工业化应用提供技术参考。     

海藻酸钠固定硫酸盐还原菌、镍-铁纳米粒子生物微球对污水中Cd2+的去除

为寻求一种高效去除高浓度含Cd²⁺废水的方法,本研究以海藻酸钠为载体固定硫酸盐还原菌(SRB)和镍铁双金属纳米粒子,制备了高效去除Cd²⁺的活性生物微球(SSNF),并通过对比不同的固定化材料来探讨其对废水中高浓度Cd²⁺的去除效果。通过改变镍-铁添加量,pH,反应时间,初始Cd²⁺浓度探讨了SSNF去除Cd²⁺的能力,并结合吸附动力学探究了SSNF对Cd²⁺的去除过程及相关机制。结果表明,当镍-铁添加量为0.3 g、pH为7、反应时间5 d、Cd²⁺初始浓度为400 mg·L⁻¹时,SSNF去除率可达到100 %,吸附量为103.86 mg·g⁻¹。镍-铁对 SRB去除Cd²⁺具有明显的协同促进作用,且符合准二级动力学模型,以化学吸附作用为主,物理吸附为辅。离子交换或共价电子作用可能是SSNF吸附Cd²⁺的主要机制。利用无菌生理盐水对活性生物微球进行洗涤,重复使用3次后,微球仍能保持较高的去除能力。该研究结果可为解决含有高浓度Cd²⁺污染的废水问题提供技术参考。     

微污染钦用水生物处理中痕量有机物生物降解研究述评

生物膜工艺可以有效去除微污染饮用水源中痕量有机污染物，第二级利用是稳态生物膜降解痕量有机物的主要机理。自然有机物可以作为初级基质支持稳态生物膜的生长，而痕量的合成有机物能作为第二级基质被生物膜降解，缓慢衰减的非稳态生物膜在一段时期内仍能保持对痕量有机物的高效降解。     

玉米芯为碳源固定化硫酸盐还原菌污泥代谢特性

以聚乙烯醇为包埋载体,饱和硼酸为交联剂,制作了玉米芯为内聚缓释碳源的固定化硫酸盐还原菌污泥颗粒。通过厌氧批实验研究了在模拟酸性矿山废水(AMD)条件下玉米芯含量、初始SO2-4和Mn2+负荷以及p H对固定化颗粒代谢特性的影响,初步分析了固定化颗粒处理AMD的机理及可行性。实验结果表明,玉米芯在微生物作用下快速水解并产生有机物累积后,固定化颗粒才能迅速还原SO2-4,且玉米芯含量≤5%时硫酸盐还原率与玉米芯含量成正相关,玉米芯的水解会略微降低体系的p H;初始SO2-4浓度通过改变体系中COD/SO2-4和颗粒内外的浓度差影响固定化颗粒的代谢过程,而对玉米芯水解的影响不显著。初始p H为2~6和Mn2+浓度≤55 mg/L时对固定化颗粒活性抑制作用不明显,初始p H越低越利于玉米芯的水解和颗粒形成良好的孔隙结构;颗粒对Mn2+的去除机理是一种不依赖微生物活性的快速化学吸附作用,可用伪二级动力学模型描述吸附过程(R2=0.995)。     

亲水性多孔载体在流化床中的生物膜形成过程分析

采用实验制备的一种新型亲水性多孔聚合物作为流化床反应器中生物膜附着生长的载体,实现流态化水力条件下的生物挂膜过程.在3个结构尺寸相同的流化床反应器中考察了接种污泥浓度、进水有机负荷及载体粒径对亲水性多孔载体生物挂膜量的影响,试验结果表明,接种污泥浓度为30 g VSS/L、进水TOC值为350 mg/L、载体粒径为5～8 mm时载体表面的附着生物量最大,反应器运行12 d的载体附着生物量达到4.45 g VSS/L,膜结构稳定,表现出较活性污泥法更高的活性.在进水TOC、氨氮浓度分别为350 ms/L、50 mg/L,HRT为6 h的情况下,两者的去除率分别达到了97.1%和64.3%,表明载体上的生物膜对污水中TOC及氨氮的去除表现出高效率.挂膜后载体表面上的微生物以丝状菌为主,孔壁上的微生物以球菌和杆菌为主要生物相,证明载体内外表面皆适宜微生物的生长,并且形成合理的生物相分布.     

生物流化床反应器生物膜特性研究进展

生物流化床技术应用于废水处理领域具有广阔的发展前景。生物流化床反应器对污染物的降解主要依赖于活性生物膜 ,研究生物膜的特性是提高反应器效率的重要手段。本文对描述生物膜特性的主要参数进行了综述 ,其中 ,生物膜种群构成的差异是影响反应器效率的最重要因素 ,本文重点探讨了生物膜中微生物的种群分布特征、种群的生态演替过程与反应器性能的关系。在此基础上 ,提出了对生物流化床生物膜特性进行强化的几种手段     

多孔淀粉固定化堆肥用微生物菌剂的制备条件优化及其堆肥效果验证

为提升菌渣的堆肥效率,研制了一种保质期较长且可应用于堆肥体系中的固态微生物菌剂。利用堆体中筛选出的微生物制备了混合菌液M,利用多孔淀粉作为吸附载体对其进行吸附,并经冷冻干燥得到包埋基础产品固态菌剂D,然后采用包埋技术将D制成固态菌剂Q。结果表明,新鲜制备的3个阶段微生物菌剂(M、D、Q)的各项指标均符合国家标准;制备3个月后,菌剂Q的存活率仍高达47.69%,远高于菌剂M的0,与比菌剂D提高了8.10%;最终堆肥验证中,菌剂D、Q表现出明显的优势,堆肥过程启动得更早,且腐殖酸含量分别提高了2.61%、3.44%,故菌剂Q的性能最佳。利用“吸附-包埋”技术制备固态菌剂可行且效果明显,可为微生物菌剂的制备提供参考。     

玉米粒为载体的流化床生物膜反应器处理印染废水

以废弃玉米粒为载体,在生物膜流化床试验装置上进行印染废水处理试验研究。结果表明,与炉渣载体比较成膜时间缩短2 d;形成的生物膜生长到载体内部,结合牢固;曝气量(20~30 L/h.L)受流化状况控制,比非生物质载体时略大,玉米粒含量为2~4 g/L时,COD、色度和浊度的去除率分别为72%、85%和86%。     

磁场与微生物固定技术处理酸性镀铜废水

实验采用磁场与微生物固定技术结合的方法处理酸性镀铜废水,将磁场存在条件下经酸性镀铜废水驯化后的微生物固定在磁性载体表面处理酸性镀铜废水。设计正交实验研究气水比、磁场强度、水力停留时间、进水初始浓度4因素影响下铜离子的去除效果,各因素对实验结果的影响程度由大到小依次为:气水比> 磁场强度> 水力停留时间> 初始浓度。进出水的pH值测定发现,处理后出水pH值由原来的2.50左右上升至4.00~5.00。机理研究表明,菌体对Cu2+的去除作用包括菌体细胞的表面吸附、跨细胞膜的主动运输和积累等作用。     

磁性生物膜载体的规模化制备、表征和应用

利用机械力化学表面改性原理设计了卧式双旋搅拌混合反应设备,通过磁铁矿粉和适量浓硫酸的球磨混合反应制备得到磁性生物膜载体,其XRD、IR、SEM和BET表征分析结果表明,磁性生物膜载体表层生成了多羟基硫酸铁为主的活性组分.进而在膜生物反应器实验装置中投加磁性生物膜载体进行了中试实验,结果表明,磁性生物膜载体能与活性污泥中的微生物聚合形成稳定的菌胶团,活性污泥SV30从实验初期89%降到了稳定期的39%,此外,磁性生物膜载体还具有稳定膜生物反应池出水COD,强化脱氮除磷的能力.