化固定化Methylibium petroleiphilum PM1细胞降解MTBE及动力学特性分析

采用海藻酸钙包埋固定化高效降解菌Methylobium petroleiphilum PM1降解水相中的甲基叔丁基醚(MTBE),考察了不同强化方法对凝胶颗粒机械强度和降解活性的影响.响应面结果表明,交联剂和培养基中Ca2+浓度分别为0.2 mol·L-1和1.38mmol·L-1,化学交联剂聚乙烯亚胺(PEI)浓度为0.1%时,强化固定化细胞具有较高的降解活性.在此条件下,凝胶颗粒在24h内机械破碎率仅为5.98%,并能连续使用400 h以上,未出现颗粒溶解破碎现象,降解速率较为稳定.扫描电镜观察,PEI处理后的凝胶颗粒表面形成一层薄膜,能有效防止细胞泄漏,并能维持PM1细胞良好的生长繁殖.动力学分析表明,降解的限速步骤为生化反应,直径3 mm凝胶颗粒对底物的扩散限制最弱;而高浓度的PEI能引起严重的扩散限制现象.     

湿式氧化-磷酸盐固定化组合工艺处理磷霉素制药废水及其资源化

采用湿式氧化-磷酸盐固定化组合工艺处理COD为72750mg·L-1、总有机磷(TOP)为8225 mg·L-1的磷霉素制药废水并对废水中磷进行资源化回收.首先,采用湿式氧化工艺,利用分子氧作为氧化剂,将废水中有机磷转化成无机磷酸盐,分别考察了反应温度、氧分压和废水初始pH值对湿式氧化处理效果的影响,结果显示：在反应温...     

Tyrosinase-modified carbon felt-based flow-biosensors: The role of ultra-sonication in shortening the enzyme immobilization time and improving the sensitivity for p-chlorophenol

Tyrosinase (TYR) was covalently immobilized onto amino-functionalized carbon felt surface via glutaraldehyde-coupling under ultrasonic treatment for 10 min. The resulting TYR-immobilized carbon felt was used as a working electrode unit of bioelectrocatalytic flow-through detector for TYR substrates (catechol, p-chlorophenol (p-CP), p-cresol, phenol etc.). Cathodic peak currents based on the electroreduction of enzymatically produced o-quinones were detected at –50 mV vs. Ag/AgCl. Compared with previous work in which TYR was immobilized onto amino-functionalized carbon felt for 16 hr without the ultrasonic treatment, we succeeded in (1) shortening the enzyme immobilization time from 16 hr to 10 min, (2) enhancing the sensitivity of p-CP, and (3) improving the operational stability of p-CP. The ultrasonic treatment during the TYR immobilization step would lead to certain changes in the structure of the immobilized TYR and the morphology of the immobilized TYR-layer on the carbon felt surface.     

固定化生物活性炭在餐饮废水处理中的应用研究

采用砂滤-固定化生物活性炭(IBAC)联合工艺处理餐饮废水,以探讨IBAC在餐饮废水处理中的应用.先用砂滤对废水进行预处理,然后将其通入中间水池充分曝气,最后用固定化生物活性炭(IBAC)柱完成对废水的处理.实验参数为,原水进水pH=8,石英砂滤柱高40 cm,内径50 mm,滤层厚度30 cm,承托层厚5 cm,滤速45 mL/min,IBAC柱滤层高度为40 cm,水样在柱内停留时间为30 min.IBAC固定化完成后,连续运行55 d,水样各指标去除率基本稳定,然后计算出水样各指标的平均去除率.水样的UV254平均去除率为57%,浊度平均去除率为66.4%,CODCr平均去除率为77.20%,油平均去除率为86%.结果表明,采用固定化生物活性炭方法处理餐饮废水具有良好效果.     

固定在活性炭聚砜中空纤维膜中的Pseudomonas putida菌对四氯苯酚的共代谢降解

以苯酚-四氯苯酚共代谢体系为对象,研究了中空纤维聚砜膜作为细菌固定化材料对该共代谢过程的强化作用.结果表明,该膜具有内、中、外3层的结构,Pseudomonas putida菌可被固定在膜的表面和中间层;固定化后,细菌对高浓度有毒底物的忍受限度增强,从而得以持续生长,并在29 h内将600　mg/L和120　mg/L的苯酚和四氯苯酚完全降解.在膜的制作过程中添加了一定量的活性炭后,发现膜对苯酚和四氯苯酚的吸附能力增强,同时结构上更疏松,对四氯苯酚的降解效率得到了提高.固定在活性碳中空纤维膜中的Pseudomonas putida可以将1 000　mg/L和200　mg/L的苯酚和四氯苯酚在51 h内完全降解,比不加活性炭的情况缩短了37 h,中空纤维膜可以连续多次使用,对相同浓度的四氯苯酚的降解速度保持稳定.     

固定化微生物降解油田废水技术评述

固定化微生物技术因处理效率高、抗冲击能力强、固液分离效果好、污泥产生量少等优点而广泛用于难降解有机废水的处理。文章简要介绍了固定化微生物技术的起源,发展过程,制备材料和方法,特点和优点;对其高效降解油田废水的机理进行了分析,综述了固定化微生物技术在高盐采油废水、稠油废水、舍聚废水、石油污染地表水等油田废水处理中的应用研究,对固定化微生物技术进一步提高油田废水降解效率的研究方向提出了建议。     

静电纺丝纤维膜固定化漆酶对水中双酚A的降解性能

采用乳液静电纺丝技术原位固定漆酶,利用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦扫描显微镜(LCSM)对载漆酶电纺纤维膜的形貌结构进行表征.载酶电纺纤维呈壳-核结构,平均直径为(650±30)nm,表面有许多纳米级孔道;漆酶被成功包埋固定于纤维内部,且保留了79.8%的酶催化活性.以双酚A(Bisphenol A,BPA)为目标污染物,对比电纺纤维膜固定化漆酶和游离漆酶对BPA的降解性能,考察p H值和温度等因素对BPA降解效率的影响.研究结果表明:在优化条件下,电纺纤维膜固定化漆酶对BPA的降解率达80%左右;与游离漆酶相比,固定化漆酶对p H值和温度均表现出更好的耐受性.这主要是因为漆酶被包埋在纤维内部,纤维的聚合物外壳结构可以保护漆酶,减少外界环境对漆酶的影响,而纤维表面的多孔结构可以为漆酶与BPA的接触反应提供通道.     

好氧污泥-固定化光合细菌联合处理皂素废水研究

对比好氧污泥-固定化光合细菌和好氧污泥-未固定化光合细菌联合处理皂素废水的处理效果.实验结果表明:固定化光合细菌耐受的COD浓度范围明显增大,耐氯性达到20 000 mg/L,适宜的pH范围变宽为5.0～9.0.对于COD浓度为5000 mg· L-1 ～30000 mg·L-1的皂素废水,投加5％ V固定光合细菌∶V活性污泥=1 mL·mL-1∶1 mL·mL-1的接种量,好氧污泥-固定化光合细菌联合处理其CODcr去除率稳定在97％～ 99％,光合细菌的流失量大大减少,且固液分离效果好.     

改性竹炭固定化威尼斯不动杆菌吸附协同降解柴油废水的机理及动力学分析

利用改性竹炭作为载体来固定化威尼斯不动杆菌(Acinetobacter venetianus),用于去除柴油.结果显示,培养96 h后,固定化菌对柴油的去除率为86.35%,要高于游离菌(80.50%).为了探究固定化菌去除柴油的机理,采用动力学拟合实验数据,发现固定化菌去除(吸附-降解)柴油中总石油烃(TPHs)的过程符合伪二级动力学,表明TPHs是先吸附在改性竹炭上,然后被目标菌降解.为了进一步证实,利用扫描电镜(SEM)观察到Acinetobacter venetianus很好地固定在载体材料上.傅里叶红外光谱(FTIR)结果表明,经固定化菌处理后,柴油水溶液的谱图在3437.2、2924.4、1407.8 cm-1处出现新的吸收峰,可能为烷烃降解的酯类及羧酸类物质.GC-MS分析表明,相比游离菌,固定化菌对柴油的去除更为彻底.因此,改性竹炭不仅可以作为良好的固定化载体,同时因其对TPHs良好的吸附性能从而提高了去除效率,为油类污染中TPHs的生物材料修复提供了一个新的视角.     

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。