藻菌固定化在畜禽养殖废水深度处理中的参数优化

以模拟废水为研究对象,基于藻菌包埋固定化在畜禽养殖废水处理中的处理效果和微生物生长情况,来优化藻菌固定化小球的制备条件和试验参数。以固定化小球强度、微生物生长情况、污染物去除效果为考察指标,通过正交试验,采用多指标全概率分析法和SPSS软件分析,确定藻菌固定化的优选参数组合:海藻酸钠（SA）、氯化钙（CaCl₂）浓度及固定化时间。然后,运用Design-Expert 10软件设计响应曲面实验,对相关实验参数做进一步优化。实验结果表明:正交实验得到的一组优选参数为SA浓度3%、CaCl₂浓度1%、固定化时间12 h;最终通过响应曲面法进一步优化得到最优参数为SA浓度4%、CaCl₂浓度0.5%、固定化时间6 h,在此最优参数条件下固定化小球强度、微藻生长速率、TN去除率分别达到-13.58%、 0.193、 89.55%。     

包埋水华鱼腥藻和活性炭对污水中氮磷的净化

采用聚乙烯醇-海藻酸钠（PVA—SA）凝胶包埋水华鱼腥藻与活性炭混合物,对比水华鱼腥藻在包埋、吸附以及悬浮状态下对高浓度模拟废水中氨氮的去除效果,实验结果表明,水华鱼腥藻在包埋状态下对氨氮有更好的去除效果。通过正交实验研究SA、粉末活性炭（PAC）、水华鱼腥藻之间不同质量比的包埋混合物对去除污水中NH4＋-N、TP以及处理后废水中微囊藻毒素（MC）残留量的影响,结果表明,当PVA量为8％时,SA、PAC和藻含量分别在0．5％、0．5％和0．2％为NH4＋-N、TP的最佳去除组合,同时处理后污水中MC的含量也低于联合国标准1Iμg／L,避免了二次污染的同时为产毒素藻类的利用创造了条件。     

异养型亚硝酸细菌固定化颗粒质量评价的研究

采用聚乙烯醇和海藻酸钠凝胶共包埋异养型亚硝酸细菌制备固定化颗粒,从物理性状和化学性能2个方面综合评价异养型亚硝酸细菌固定化颗粒的质量.物理性状主要指颗粒是否成球、胶体粘连状况、颗粒弹性、稳定性和传质性能等;化学性能指异养型亚硝酸细菌固定化颗粒对氨氮的去除能力.试验结果表明,通过优化制备颗粒的配方可改善固定化颗粒的物理性...     

包埋活性污泥和反硝化污泥全程硝化反硝化脱氮

将活性污泥和驯化所得的反硝化污泥菌泥按适当比例混合后,用聚乙烯醇(PVA)将其包埋,制成直径为3～4mm的颗粒小球.以模拟废水为处理对象,在流化床反应器内进行实验.结果表明,包埋颗粒小球对氮素和COD的去除效果良好,当包埋颗粒填充率为7％～8％(体积比),控制其他条件,12h的NH4+-N和TN去除率均在95％以上,对COD的去除率大于95％.整个过程中NO2--N未见明显积累,因此为全程硝化反硝化脱氮.最后,通过单因素实验得出的最佳温度、pH值和溶解氧浓度分别为30℃、7.5和4 mg/L.     

盐度和曝气时间对包埋颗粒短程硝化启动的影响及其动力学分析

针对短程硝化反应器启动时间长、效果不稳定等问题,使用水性聚氨酯(WPU)制作硝化污泥包埋颗粒,利用SBR设置盐度梯度以及不同曝气时间进行批次实验,启动短程硝化;通过控制最佳反应条件启动UASB短程硝化反应器,同时进行动力学分析。结果表明:在批次实验过程中,随着盐度的增加,氨氮去除率(η_A)及NO_2~--N积累率(R_(NAR))先上升后下降。当NaCl浓度为10 g·L~(-1)时,短程硝化效果最佳,η_A为55%,R_(NAR)为90%;不同曝气时间对短程硝化的稳定性有较大的影响,曝气时间为8 h时短程硝化效果最稳定,η_A和R_(NAR)分别达到56%和96%。控制NaCl浓度为10 g·L~(-1),HRT为8 h,成功实现了UASB短程硝化反应器的启动;包埋颗粒对氨氮的动力学特性符合Haldane基质抑制动力学模型,具有优良的动力学特性。研究可为包埋颗粒与短程硝化工艺的耦合脱氮提供参考,并为含盐废水的处理提供技术支持。     

微生物复合载体制备及包埋Halomonas sp.NH2B的硝化性能

包埋固定化技术可为微生物提供附着载体,提高循环水养殖系统曝气生物滤器(BAF)中微生物去除含氮污染物的能力。文章在聚乙烯醇-海藻酸钠(PVA-SA)复合载体材料基础上,添加0%～2%(w/w)的环糊精(β-CD)、硅藻土(DIA)和沸石(Z-13X),通过正交实验、理化性质、水质监测和扫描电子显微镜分析,考察复合载体机械强度、物化稳定性、可重复利用性、硝化性能和内部结构。结果表明：复合载体最佳复合比例为PVA 10%、SA 2%、β-CD 0%、DIA 2%、Z-13X 1%,该比例的复合载体机械性能良好,改性后的复合载体可适用于酸性尾水中,其内部呈现多孔结构,孔径适合微生物生长。同时,筛选出一株高效硝化菌株Halomonas sp.NH2B,将其包埋于复合载体中进一步研究,该微生物复合载体36 h可100%去除初始浓度为50 mg/L的NH₄⁺-N,且7个循环周期后,复合载体孔隙结构基本保持不变,且有微生物附着,NH₄⁺-N去除率仍可达76.93%。新型复合载体材料可有效解决微生物接种后生存能力弱...     

放线菌产纤维素酶固定化研究

选择琼脂、明胶、琼脂-明胶3类固定化载体对具有降解纤维素能力的放线菌2235产生的纤维素酶进行固定化,在分别以羧甲基纤维素钠( CMC - Na)和滤纸为底物条件下,通过测定不同方法固定化后的纤维素酶活性,确定用于固定化纤维素酶的优良载体.结果表明,明胶法固定化效果最差;琼脂-明胶协同法固定化效果最优,采用该方法测得的滤纸酶和CMC酶活性分别可达3 317和8 868 nkat·mL-1.     

固定化包埋多菌灵白菌对印染废水脱色处理实验研究

采用海藻酸钠(SA)对1株多菌灵降解菌白菌进行包埋固定后用来处理洋红染料废水,并对最佳包埋条件及包埋后对洋红废水脱色效果进行研究。结果表明:用SA包埋法的最佳条件为:菌液与3%SA按1:5体积比混合,在4%CaCl2溶液中室温交联24 h。包埋的白菌小球,在30℃、pH=5,每200 mL废水投加5 g固定化的白菌,反应时间为3 h的条件下,SA包埋的多菌灵白菌对洋红印染废水的脱色率96%,在最佳条件下经过生理盐水冲洗后包埋的固定化小球可以反复使用4次,累计使用时间达12 h。     

固定化包埋颗粒对二级出水深度脱氮特性研究

采用包埋固定化颗粒对北京市某污水处理厂的二沉池出水进行深度脱氮处理,研究了驯化启动及稳定运行的条件和脱氮特性,对比了不同水力停留时间(HRT)、不同进水TN负荷的脱氮效能.结果表明,在水温为25℃、pH =7.2、水力停留时间为70 min、包埋颗粒填充率为30％时,投加碳源驯化一周后包埋固定化颗粒即能保持稳定高效的脱氮率,并具有良好的耐冲击负荷能力;进水TN负荷从0.5 kg·m-3· d-1逐渐提高至2.0 kg·m-3·d-1时,TN平均去除率达到86.6％.进水TN负荷为2.5 kg·m-3·d-1时,TN平均去除率仍能达到70％;在HRT为20 min时,出水硝氮＜1 mg·L-1,TN ＜5 mg·L-1;填充率由30％逐渐降低到20％时,TN去除率均能达到80％以上;填充率低于20％时,TN去除率随着填充率的减少而下降.试验确定包埋固定化菌的最佳填充率为20％.     

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.