固定化菌剂对污水和牛粪中雌二醇和己烯雌酚的去除作用

针对雌二醇(E2)和己烯雌酚(DES)易在污水和牛粪富集的问题,制备了具有去除E2和DES功能的固定化菌剂,并研究了其对污水和牛粪中E2与DES的去除作用.以E2降解菌Rhodococcus sp.JX-2与DES降解菌Serratia sp.S为供试菌,主要通过正交试验确定了固定化菌剂包埋方法,比较了固定化菌剂、游离态菌剂、空白小球对E2与DES的去除效能,并分析了菌剂用量、p H、含水量、翻堆时间对菌剂去除污水和牛粪中E2和DES的影响.结果表明,菌剂制备的最佳固定化条件为菌株JX-2与菌株S菌悬液体积比为1∶1,海藻酸钠质量分数5%,菌胶比为1∶2,Ca Cl2·2H2O质量分数4%.固定化菌剂对溶液中初始浓度为2 mg·L-1E2和DES的去除率分别达99.42%和84.59%.去除污水中E2和DES的最佳固定化菌剂用量为300g·L-1,p H值为5.0~6.0,能完全去除DES,E2去除率为95.85%;去除牛粪中E2和DES的最佳固定化菌剂用量为600g·kg-1,牛粪含水量为70%,翻堆时间间隔为12 h,能完全去除E2,DES去除率为97.41%.     

高效降酚菌Bacillus sp.JY01的固定化及降解特性研究

以海藻酸钠作为载体将降酚菌株Bacillussp.JY01进行固定化包埋,并通过正交实验确定了该菌株固定化细胞制备的最优条件;研究并对比了固定化细胞和游离细胞的降酚性能,研究结果表明最佳固定条件为:海藻酸钠质量分数3%菌液量:海藻酸钠水溶液体积比4:30、氯化钙含量为3%、钙化交联时间8h;固定化细胞降解苯酚的最适温度是32℃,最适pH值范围为7.0～7.5,最适条件下能高效降解质量分数为1300mg/L的苯酚溶液,固定化细胞重复利用8次苯酚降解率仍可达到96.8%,该固定化细胞降酚性能优于游离细胞。这将为该细菌进一步应用于含酚工业废水的生物处理提供可靠的控制条件。     

芽孢杆菌H-1菌株的固定化及降解动力学研究

采用海藻酸钠-海藻酸钙法对芽孢杆菌H-1菌株进行包埋实验,测试各固定化因素对凝胶微球物理性能的影响,得到各因素合适的取值范围。以石油降解率为试验指标对固定化因素进行4因素3水平正交试验,结果显示菌株的最佳固定化条件为海藻酸钠浓度7%、菌悬液添加量75%、CaCl2浓度2%、交联时间24 h。对比固定化菌株与游离菌株的降解效果,结果显示固定化菌株的降解效率大于游离菌株。对固定化菌株的降解动力学进行研究,结果表明当石油浓度较低时,固定化菌株的降解动力学方程符合Monod方程的线性简化形式,方程的半饱和常数K S=52.33 mg/L,最大反应速率v max=44.05 d-1。当原油浓度较高时,其降解速率大于方程的v max。     

一株醚苯磺隆降解菌的分离、鉴定及固定化应用研究

从某农药厂的活性污泥中富集、筛选出一株醚苯磺隆的共代谢降解菌株MB-1,鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。研究碳源、醚苯磺隆初始浓度及接菌量对菌株降解特性的影响,实验结果表明:葡萄糖为200 mg/L,醚苯磺隆初始浓度为200 mg/L,接菌量为1%时,MB-1对醚苯磺隆的降解效果最佳。采用海藻酸钠固定化技术对菌株MB-1进行固定化。结果表明海藻酸钠质量分数为4%,CaCl_2质量分数为2%,接菌量为2%,钙化时间为4 h时,固定化菌株对醚苯磺隆废水的降解效果良好。将固定化MB-1小球投入实验室规模的SBR装置中进行应用发现,固定化MB-1菌株可以持续高效降解醚苯磺隆废水。     

一株菲降解菌的分离鉴定及其固定化条件研究

从取自某焦化厂生物处理装置的活性污泥中分离筛选出一株菲的降解菌株PH1。经形态学观察和ITS序列分析,对PH1进行了菌种鉴定。采用累托石、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)作为固定化载体材料,氯化钙作为交联剂,将菲的降解菌包埋制备固定化微生物小球,通过正交实验确定了微生物小球的最佳制备条件。结果表明,菌株PH1初步鉴定为茄镰孢菌或该菌的一个株系。在微生物包埋量取10%(v/v)的情况下,固定化茄镰孢菌的最佳制备条件为:累托石2.5%,PVA11%,海藻酸钠0.3%,CaCl2 3%。对于初始浓度为40mg/L的菲溶液,游离茄镰孢菌经过108h对菲的降解效率达到49.25%,固定化茄镰孢菌小球可明显提高对菲的去除效果,经32h,去除率可达到100%。     

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。     

2种复合除草剂降解菌剂的制备与性状分析

研发除草剂降解菌剂是绿色低碳处理除草剂残留的有效途径。采用椰糠载体(玉米粉、椰糠、高岭土、白糖)和海藻酸钠凝珠载体(海藻酸钠、高岭土、甘油)制备草酸青霉菌菌剂载体。结果表明:椰糠制备的载体为粉末状,细碎柔软,呈褐色或白褐色;海藻酸钠凝珠载体为圆形颗粒状,质硬,呈白色或偏黄色。2种菌剂储藏1个月后,菌剂中有效活菌数最低为2.7×1010,1.7×1010个/g,但均高于GB 20287—2006《农用微生物菌剂》标准;海藻酸钠凝珠载体中霉菌数、总杂菌数低于椰糠制备的载体,杂菌率为14.3%~17.3%。椰糠载体含水量普遍较低,为2.88%~5.27%,海藻酸钠凝珠载体含水量为11.53%~13.96%,均低于GB 20287—2006中的35.0%(粉剂)和20.0%(颗粒)。2个载体中的细度质量分数均超过90%,高于GB 20287—2006中的最低限值80.0%。结合GB 20287—2006要求载体pH值为5.5~8.5,确定椰糠载体最佳组分为:玉米粉、椰糠、高岭土、白糖比例为10∶8∶6∶3(质量比,g/g);而海藻酸钠凝珠载体最佳组分为:海藻酸钠2%(质量浓度,g/mL)、高岭土1%(质量浓度,g/mL)、甘油60%(质量比,g/g)。两者相比较,椰糠载体的有效活菌数、杂菌数等占优势,是除草剂降解菌剂较可行的载体。研究结果可为除草剂面源污染的防治提供技术参考。     

壳聚糖-海藻酸钠固定化菌小球处理猪场沼液

采用包埋法,以海藻酸钠-壳聚糖为载体、自行筛选的高效脱氨氮菌为目标菌制备固定化菌小球,用于去除猪场沼液中的氨氮.优化了固定化小球的制备条件,考察了废水处理条件对氨氮去除效果的影响.结果表明,固定化菌小球的最佳制备条件为：壳聚糖投加量20g/L、海藻酸钠投加量10g/L、目标菌种包埋量2：5（V/V）.处理含氨氮废水时,在不调节废水pH值的条件下,当固定化菌小球投加量为15g/L、反应时间为4h时,氨氮的去除率为93.9%,其中吸附作用对氨氮的去除率为64.3%,微生物作用对氨氮的去除率为29.6%.扫描电镜表征结果表明,处理废水后,固定化菌小球外部及内部微生物数量明显增多.动力学与等温线拟合结果显示,固定化菌小球对废水中氨氮的去除过程符合准二级反应动力学方程（R²=0.9252）和Langmuir等温线方程（R²=0.9578）.     

一株高效降解废水有机质耐冷菌的筛选、鉴定及特性研究

利用生物法进行污水处理已被国内外广泛使用,但由于温度影响微生物的生长和繁殖,使其成为生物污水处理效率的限制因子.本研究从污水处理厂活性污泥中分离出5株在低温4℃条件下生长良好的菌株,其中菌株DW1在4℃条件下,96 h时可将初始COD为800 mg·L-1的生活污水有机物去除率高达67.7%.结合菌落形态特征、生理生化特性以及16S r DNA序列分析,将菌株DW1初步鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.).菌株DW1对COD负荷较高的污水处理效果较好;接种量为3%(体积分数)、p H为7.0时,菌株对污水COD去除率和DHA活性较高.在4℃和25℃条件下,菌株DW1均在96 h对污水COD去除率和DHA活性最高,分别为71.2%、11.35μg·m L·h-1(以TF计)和78.8%、15.11μg·m L-1·h-1(以TF计).     

海洋石油降解菌Alcanivorax sp. 97CO-5的固定化及其石油降解效果

本文应用不同材料固定海洋石油烃降解菌Alcanivorax sp.97CO-5,考察并比较了其成型、传质、包埋菌体活性和石油降解性能。实验结果表明:2.5%海藻酸钠包埋材料中细菌的增长最为显著,8 d后材料中细菌数量达到1.2×106CFU/g,为初始细菌细胞数量的3.85倍,是最适的固定化材料。固定化菌剂的石油降解实验结果表明,固定化菌剂14 d对石油的净降解率达到34.1%,其石油降解效果优于游离菌体(28.3%);气相色谱质谱联用分析表明,固定化菌剂对石油中总烷烃降解率为57.9%,其中对nC21~nC31的中长链烷烃的降解率可达到54.6%;固定化菌剂相对于游离菌体,对芴(FLU)和二苯并噻吩(DBT)两类烷基化多环芳烃的降解率明显提高,达到44.9%和44.2%,而游离降解菌仅为25.4%和24.7%。实验证明,固定化技术促进了Alcanivorax sp.97CO-5菌体降解性能的发挥尤其是对中长链烷烃和部分芳烃成分的降解。     

Decolorization of reactive Brilliant Blue KN-R by immobilized cells of Aspergillus ficuum

Aspergillus ficuum was immobilized with sodium alginate, and decolorization of Reactive Brilliant Blue KN-R was studied on immobilized and free Aspergillus ficuum. The optimal preparation condition of the strain immobilization was obtained by the orthogonal test, it is sodium alginate 3%, CaCl2 5%, wet mycelia 30 g/L, calcific time 8 h. It was found that the immobilized cells could effectively decolorize Reactive Brilliant Blue KN-R, the optimum temperature and pH were 33℃ and 5.0, respectively. The kinetics study of decolorization of immobilized cells showed that the decolorization of Aspergillus ficuum immobilized conformed to zero-order reaction model. The decolorization efficiency of immobilized cell compared with that of free cell in different physical conditions. Results showed that the decolorization of immobilized cells with mycelia had the best efficiency. The immobilized cells could be reused after the first decolorization.     

Decolourization of reactive brilliant blue KN-R by immobilized cells of Aspergillus ficuum

Aspergillus ficuum was immobilized with sodium alginate,and decolourization of Brilliant Blue NK-R was studied on immobilized and free Aspergillus ficuum.The optimal preparation condition of the strain immobilization was obtained by the orthogonal test,it is sodium alginate 3%,CaCl2 5%,wet mycelia 30g/L,calcific time 8h.It was found that the immobilized cells could effectively decolourize Reactive Brilliant Blue KN-R,the optimum temperature and pH were 33℃ and 5.0,respectively.The kinetics study of decolourization of immobilized eclls showed that the decolourization of Aspergillus ficuum immobilized conformed to zero-order reaction model.The decolourization efficiency of immobilized cell compared with that of free cell in different physical conditions.Results showed that the decolourization of immobilized cells with mycelia had the best efficiency.The immobilized cells could be reused after the first decolourization.     

活性黑5高效脱色菌的固定化及其脱色特性研究

采用海藻酸钙包埋法固定活性黑5高效脱色菌,通过正交试验确定固定化的最优条件,考察了pH、温度、初始染料浓度和重复利用次数等因素对固定化菌体脱色特性的影响,同时通过投加固定化颗粒处理模拟染料废水研究其生物强化作用。结果表明,最优固定化条件为海藻酸钠浓度3%,CaCl2浓度2%,菌体量与包埋剂量之比2:1;固定化颗粒对染料脱色的最适pH为8左右,最适温度为30℃,具有耐低温、染料浓度耐受极限高和可重复利用等特性,但在强碱性、高温和重复利用多次后,其机械强度降低;固定化菌体对以葡萄糖为外加碳源的染料废水的脱色效果较好,且浓度以1 g/L为宜,在厌氧污泥反应器中投加固定化颗粒对染料去除效率有所提高。     

海藻酸钠包埋固定化微生物处理含油废水研究

采用海藻酸钠固定化包埋活性炭与菌Brevibacillus parabrevis Bbai-1,制备海藻酸钠-活性炭固定化微球。通过活性炭吸附前后的菌浓变化,测定了25℃时活性炭对Bbai-1的最大吸附量。采用正交试验优化了影响海藻酸钠-活性炭固定化微球的物理性质和微生物活性的4个主要因素(海藻酸钠浓度,活性炭含量,种子菌液浓度和交联时间),确定了固定化微球的最佳制备条件:海藻酸钠浓度为3.5%,活性炭含量为0.7%,种子菌液浓度为6×107 cell/mL,交联时间为24 h。并在25℃,原油含量为0.2%,固定化微球与含油培养基的体积比为3:20时,以游离菌作对比,考察了固定化微球降解原油的最佳pH和盐度。结果表明,固定化菌在pH 6~9,盐度为1.5%~3.5%时,原油降解率可达50%以上,比游离菌提高了20%,且具有较高的盐度适应能力和较宽的pH适应范围。     

一株苯酚降解菌的分离鉴定及响应面法优化其固定化

从太原市焦化厂废水活性污泥中分离、筛选出一株苯酚降解细菌,经生理生化反应和16S rRNA鉴定,该菌株为Diaphorobacter属细菌,命名为PD-07.代谢机制研究表明,苯酚可诱导该菌合成邻苯二酚2,3-加氧酶降解苯酚.为了提高该菌株对苯酚的降解率,以海藻酸钙为材料,对该菌株进行包埋固定化研究.首先采用Plackett–Burman实验设计筛选出影响固定化菌株苯酚降解率的关键因素,然后采用最陡爬坡实验逼近最大苯酚降解率响应区域.最后用Box–Behnken实验设计及响应面回归分析,应用二次方程对实验数据进行拟合得,拟合曲线与实验实测值相关性良好,最佳条件为海藻酸钠浓度3.83%(m/V)、CaCl2 0.3mol/L、菌胶比1:26.73、固定化时间2h、摇床转速180r/min、培养温度30℃、初始pH值7.2、液固比4.86:1,在此条件下苯酚降解率可达96.89%.     

海藻酸钠固定石油降解菌条件优化及辅助效应

随着海洋石油污染治理技术的发展,生物修复技术因为具有成本低、效率高、环境友好的特点备受关注,而固菌技术可提高生物修复中石油烃降解菌的降解效率。本次研究利用海藻酸钠和CaCl₂对石油烃降解菌进行固定成球试验,并利用四因素三水平正交试验对固菌过程的条件参数（如:海藻酸钠浓度、菌悬液添加量、CaCl₂浓度和交联时间）进行优化。结果表明:采用固菌方式可有效提高石油烃降解菌的降解效率,当海藻酸钠浓度为3%,菌悬液添加量75%,CaCl₂浓度3%时,交联时间30 h时达到最优固定化效果,石油烃降解菌微球7 d绝对降解率为48.7%,比直接添加菌剂提高28%。     

海藻酸钠包埋活性炭与细菌的条件优化及其对Pb~(2+)的吸附特征研究

利用海藻酸钠固定化包埋活性炭与多黏类芽孢杆菌GA1,通过正交试验研究海藻酸钠溶液浓度、包炭量及包菌量吸附Pb2+的最佳配比,并研究了这种新型的固定化小球对Pb2+的吸附特征.结果表明,固定化活性炭与多黏类芽孢杆菌GA1小球最佳制备条件为海藻酸钠质量分数2.5%、包炭量1:20和包菌量1:2,在该制备条件下吸附率达到93.74%.固定化小球的最佳吸附条件为pH5、温度30℃和Pb2+初始浓度300mg·L-1,活性炭与GA1经固定后对pH、温度和Pb2+初始浓度适应范围扩大.吸附平衡曲线表明,对Pb2+的吸附在30min内是一个快速的过程,在2h时基本趋于平衡,且平衡曲线能较好地用Langmuir模型和Freundlich模型来描述,其吸附过程主要为单分子层吸附,最大单分子层吸附量为370.37mg·g-1.解吸结果表明固定化小球能有效地循环利用.