沉水植物床-固定化微生物技术在水源地修复中的应用研究

研究了沉水植物床-固定化微生物技术在水源地中的修复效果.从太湖水体中筛选分离出土著氨化、亚硝化、硝化和反硝化细菌,通过增殖进入多孔载体内部使之固定,结合自主设计的沉水植物床,在太湖贡湖湾内进行了原位修复实验,该装置抗风浪性能良好,将反硝化细菌数量由5.4×102～2.7×103提高至3.9×105～9.1×105,实验区氧化亚氮排放通量介于3～24μg.(m2.h)-1之间,显著高于对照组,该技术对总氮去除率为19%～74%,硝氮去除率为24%～81%;120 d的连续监测数据表明,该技术可用于湖泊水源地修复,有效减轻水体富营养化状况.     

三相鼓泡塔生物反应器培养黄孢原毛平革菌合成木素过氧化物酶系

利用三相鼓泡塔反应器固定化培养黄孢原毛平革菌，可以高效地合成木素过氧化物酶系，固定化载体为聚氨酯泡沫塑料．实验表明，合成木素过氧化物酶和锰过氧化物酶的最佳通气量均是1．0vvm。在此通气量下，最大木素过氧化物酶的酶活达367U/L，最大锰过氧化物酶的酶活达4．72U／mL。在使用相同的培养基和固定化载体单位体积用量条件下，与摇瓶培养相比，酶活分别增大1倍和1．2倍．一定条件下，在三相鼓泡塔中可以进行重复间歇培养生产木素过氧化物酶，连续进行了5批培养，每批最大木素过氧化物酶的活力均在250U／L以上，最高酶活出现在第二批为480U／L，总培养时间达22d．图9参15     

微生物固定化降解含聚废水

采用微生物固定化技术降解含聚废水.将混合菌固定化制得的微生物固定化颗粒加入到含聚废水处理工艺的生化池单元中,进行含聚废水处理的模拟实验.通过曝气和添加营养物质的方式对含聚废水进行可生化性调整,以提高废水的生化比,使其达到可以生化处理的水平.实验流程分为静态和动态两部分.微生物固定化静态处理含聚污水3 d后,出水的PAM含量为82.2 mg.L-1,降解率可达83.6%;微生物固定化动态处理含聚废水3 d后,出水的水质指标趋于稳定,PAM含量为104 mg.L-1,降解率为79.2%;原油含量为8.5 mg.L-1,去除率为98.8%;CODCr含量为119 mg.L-1,去除率为85.5%.出水水质指标达到国家污水综合排放的二级排放标准.利用紫外光谱分析PAM在微生物降解前后的光谱变化,结果表明经微生物降解后的PAM结构中的羟基和酰胺基已被降解.     

微氧曝气-一段式厌氧氨氧化-反硝化组合工艺处理餐厨沼液

针对餐厨沼液高氨氮、低C/N的特点,采用“微氧曝气-一段式厌氧氨氧化-BioClens反硝化”工艺,进行了餐厨沼液脱氮除碳的小试研究。经150 d的运行优化,系统稳定后该工艺的耗氧有机物 (以COD计) 、TN平均去除率分别达到81.3%和81.8%。微氧曝气单元为厌氧氨氧化单元消除餐厨沼液中有机物的影响并保留NH₄⁺-N,其耗氧有机物 (以COD计) 及NH₄⁺-N去除率分别为81.6%和13.7%,为厌氧氨氧化稳定运行提供保障。厌氧氨氧化单元是NH₄⁺-N的主要去除单元,稳定后运行后总氮去除负荷为0.480 kg·(m³·d)⁻¹;BioClens反硝化单元对前两段工艺中产生的NO₃⁻-N进行反硝化深度去除,在以乙酸钠为碳源,包埋固定化填料填充比为5%、C/N=3的情况下,其平均NO₃⁻-N去除率达90%。该工艺实现了对餐厨沼液经济高效处理,具有应用潜力。

     

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。     

胶原纤维固定酿酒酵母BOD传感器性能及应用

金属离子改性胶原纤维是一种新型细胞固定化材料,将其作为微生物固定化载体用于传感器可增加固定微生物数量并较好保持微生物活性。以金属离子锆(Zr)改性胶原纤维(ZICF)固定化酿酒酵母为响应元件制备BOD微生物传感器,考察不同温度、pH、NaCl浓度和固定化酿酒酵母用量对传感器性能的影响。结果显示,传感器在29℃、pH 6.0、NaCl浓度5法所测结果呈现出良好的相关性。     

聚乙烯醇与海藻酸钠对玫瑰色微球菌的固定化及其脱氮性能的优化

为了提高玫瑰色微球菌(Rosy Micrococcus)的脱氮效果,利用聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)、海藻酸钠(sodium alginate,SA)以及PVA+SA复合物对其进行固定包埋。应用正交与均匀设计法对固定化小球进行脱氮优化。结果表明,单独利用PVA与SA进行固定脱氮时,脱氮率最高分别达到29%与25%,而利用PVA+SA进行复合固定时,成球性能与脱氮率均优于单因子固定。复合固定脱氮的最优条件为:PVA 7.2%,SA 3%,CaCl2 3%,温度31℃,pH 7.2,胶菌比15%,小球数300个,脱氮时间48 h后脱氮率最高,达到48.9%。     

养耕共生系统中含氮污染物的去除特性

为了研究养耕共生系统对循环养殖水质的控制效果,尤其是对含氮污染物的去除效果,在实验大棚内搭建了养耕共生系统,考察了循环系统90 d运行过程中的水质状况及鱼菜生长状况。在此基础上,通过静态运行实验分别考察了水耕栽培单元（平板种植架和管廊种植架）和固定化微生物单元（包埋硝化菌和弹性填料）对含氮污染物的净化效果。结果表明：循环运行实验中,高、低密度养殖池中TAN和NO2-N均保持在安全浓度以下,鱼类和蔬菜生长良好且有明显生物量增长;静态实验中,2种水耕栽培单元内TAN、NO2-N和NO3-N浓度随反应时间下降,且与时间呈线性关系,空心菜对NO3-N的净化速率最快,TAN其次, NO2-N最慢;2种固定化微生物单元对TAN和NO2-N的去除符合一级反应动力学特征,低浓度下降解能力显著;水耕栽培单元对循环养殖水中含氮污染物均有明显的去除作用,平板种植架对TAN、NO2-N、NO3-N和TN的24 h去除率分别为71.41%、45.72%、21.93%和23.14%,管廊种植架对上述指标的24 h去除率分别为43.54%、38.23%、19.12%和20.01%;固定化包埋微生物单元对TAN和NO2-N有明显的去除作用,包埋硝化菌对TAN和NO2-N的24 h去除率分别为65.51%和43.42%,弹性填料对上述指标的24 h去除率分别为7.53%和8.14%。     

固定化微生物技术在废气处理中的研究进展

介绍了固定化微生物的制备方法和载体选择,综述了国内外采用固定化微生物技术处理各种废气的研究和应用现状,并提出了固定化微生物技术进一步发展的方向。     

净化挥发性有机物生物滤塔填料研究进展

大多数挥发性有机物(VOCs)对人体健康有毒有害,同时会引发严重的环境问题。生物滤塔作为一种环保、经济的净化技术在VOCs处理方面应用越来越广泛。其中填料是影响生物滤塔处理能力和运行性能的关键因素,在整个技术中起着重要作用。近年来填料的研究发展迅速,已从单一的无机和有机填料发展到复合填料的使用。该文介绍了生物填料净化机理,分析了不同类型填料的特点,并对填料改进和改性以及废弃填料再利用等相关研究进行展望,为今后生物填料的改进提出建议和指引方向。