海藻酸钠和聚乙烯醇作为固定化微生物包埋剂的研究

分别以海藻酸钠和聚乙烯醇为包埋剂,包埋固定微生物,采用正交试验法,以固定化微生物对TOC的去除率为主要指标,强度为辅助指标,确定包埋条件,并对其性能进行比较。研究结果表明,用聚乙烯醇为包埋剂的固定化小球强度及稳定性比用海藻酸钠的高,较适用于废水处理,但其传质性能有待进一步改善。     

固定化菌剂制备及对油田措施废液残渣的处理

为探究固定化菌剂对油田措施废液残渣的处理效果,分别以麸皮及麸皮炭为载体,采用吸附法制备固定化菌剂,并开展油田措施废液残渣室内处理实验.结果表明:液体环境中,麸皮固定化菌剂与麸皮炭固定化菌剂的原油降解率均比混合菌液降解率提高了30％左右.制备固定化菌剂的过程中,当载体添加量为4.0 g,固定化时间为30 h,固定化温度为...     

MIL-88B(Fe)固定辣根过氧化物酶去除双酚A

通过溶剂热合成法制备了水稳定性的铁基金属有机骨架材料MIL-88B(Fe),并将辣根过氧化酶(HRP)以共价固定法负载在MIL-88B(Fe)上得到MIL-88B(Fe)/HRP复合材料,并用于降解双酚A (BPA)。通过XRD、FTIR、SEM和TGA等手段对材料进行了表征。结果表明,HRP成功固定在MIL-88B(Fe)表面,没有改变MIL-88B(Fe)的形貌和晶体结构;在添加亲水剂聚乙二醇后,MIL-88B(Fe)/HRP可高效去除BPA,1 h内BPA去除率可达99.2%。分别考察了PEG用量、BPA初始质量浓度、固定化酶投加量等对降解效率的影响。结果表明,在PEG/BPA质量比0.4、pH = 7、25 ℃、BPA初始质量浓度20 mg·L⁻¹、固定化酶投加量为0.06 g·L⁻¹的条件下,3 h内可去除98.4%的BPA。此外,MIL-88B(Fe)/HRP复合材料具有较好的稳定性和可重复使用性,固定化HRP的贮存稳定性、热稳定性均优于游离HRP,循环使用4次后,固定化HRP的残余活性仍高于80%。以上研究结果可为新型酶固定材料的开发及其在废水处理中的应用提供参考。     

固定化鼠尾藻Sargassum thunbergii对水中重金属锌的生物吸附效应

采用海藻酸钠-聚乙烯醇联合固定鼠尾藻与活性炭的方法对废水中重金属Zn2+进行生物吸附研究。结果表明：当固定化材料配比为15 g·L-1鼠尾藻粉,2%海藻酸钠溶液、6%聚乙烯醇溶液,1.5%活性炭时,固定化小球对废水中Zn2+的吸附率最大。溶液在不同环境因素条件下吸附率不同,吸附率随着pH升高而升高,当pH为6时吸附率达到最大,随后开始下降;当温度为30 ℃,投放量为60 g·L-1时吸附率上升至最大值后趋于平衡,吸附率不再随着条件的增加而增加;前30 min吸附过程为快速吸附阶段,并在60 min后吸附率趋于平衡。在实验室规模的流化生物反应器中,固定化颗粒可以连续高效处理模拟矿山废水,同时经过多次吸附解吸循环后仍然具有较好的吸附效果,为固定化鼠尾藻的实际应用奠定了基础。     

好氧反硝化菌BN5脱氮降苯特性

以好氧反硝化菌Pseudomonas sp.BN5开展去除硝态氮实验,同时研究其降解苯的特性。结果表明,在最佳转速180 r·min-1条件下,菌株在72 h内可完全降解80 mg·L-1苯;同时,硝态氮的去除率为93.2%。氮平衡分析表明：57.1%的硝态氮转化为胞内氮,32.7%以含氮气体形式被去除;细胞主要通过好氧反硝化和细胞同化作用脱氮。高浓度的苯对细胞生长和硝态氮的去除均有抑制作用,可通过固定化细胞提高降解性能。固定化菌在批式反应器中能高效降苯脱氮,且能够保证反应器的稳定。菌株Pseudomonas sp.BN5可以有效的去除苯和硝酸盐,为该菌的实际应用奠定了基础。     

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。     

铁改性生物炭的制备及其在重金属污染土壤修复技术中的应用进展

生物炭已被广泛应用于修复重金属污染土壤,但粒径大、力学性能差、吸附点位较少等缺点限制了其应用。由铁基化合物和生物炭制备的铁改性生物炭,可优化生物炭的性能,弥补生物炭修复能力的不足,表现出良好的重金属钝化效果。综述了铁改性生物炭的制备方法,以及该材料对重金属污染土壤修复的研究进展：介绍了铁改性生物炭的制备方法和常用表征手段;总结了制备及修复过程中的主要影响因素 (原材料、温度、投加量、修复时间等) ;从静电作用、离子交换、络合、氧化还原、共沉淀作用等方面阐明了铁改性生物炭对重金属的固定化机制;分析了施用铁改性生物炭对土壤微生态的影响;最后指出了铁改性生物炭材料在应用中可能存在的问题。以期为铁改性生物炭在重金属污染土壤修复中的应用提供理论依据。     

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。     

一种固定化生物填料的制备及应用

采用固定化技术,以聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）联合构筑凝胶骨架,引入活性炭（AC）、CaCO₃和复合菌粉制备一种固定化生物填料（BM填料）,对添加到BM填料中的AC进行粒径优化;以乙苯作为目标污染物,考察装填该填料的生物滴滤塔（BTF）对其去除效果。结果表明：当添加的AC为100目时,BM填料的比表面积达到57.46 m²/g,机械强度最高,对乙苯的去除效果最好。理化性质分析表明,该填料内部为致密的三维网状结构,具有较好的亲水性与吸附性,表面存在大量—OH、—COO⁻等亲水基团,相同条件下对乙苯吸附量是聚氨酯海绵填料（PU填料）的2.9倍。同时该填料具有较好耐酸性,在pH降至1时依然保持高降解活性。装填BM填料的BTF可在6 d内完成挂膜;经过7 d停滞,去除率5 d可以恢复至100%;在进气乙苯浓度为800~900 mg/m³,停留时间（EBRT）为33 s时,仍可将乙苯完全去除。相较于PU填料,以BM为填料的BTF性能更优。

     

固定化菌藻强化生物滞留池脱氮除磷效果

针对传统生物滞留池对氮磷去除效果较差的问题,开展固定化菌藻填料淋洗试验和不同配比固定化菌藻填料的生物滞留池脱氮除磷效果研究。将固定化菌藻填料在去离子水中连续淋洗,研究营养物的释放特征,同时分别设置固定化菌藻填料占填料层的2/5（G1组）和占填料层的4/5（G2组）,分析其在不同淹没高度（0、30、60 cm）和落干期下的脱氮除磷效果。结果表明：固定化菌藻填料在前8次淋洗中,未检测出总磷（TP）、总氮（TN）,菌藻经过固定化后适合作为生物滞留池填料的改良剂;生物滞留池对氨氮（NH₃-N）、TN的去除率随淹没高度的增加而提高,淹没高度为60 cm时,G1、G2组对NH₃-N的平均去除率分别为68.25%和72.00%,对TN的平均去除率分别为64.20%和68.70%;淹没高度分别为0和60 cm时,G1、G2组对TP的去除率分别为79.50%和78.00%、70.05%和71.00%,而淹没高度为30 cm时,G2组对TP的去除率最高,达86.00%;落干期从2 d延长至8 d时,NH₃-N和TN去除率分别从最高的69.38%和67.10%降至最低的55.13%和57.70%,对TP的去除率从最低的75.50%升至90.00%。固定化菌藻填料有效提高了生物滞留池脱氮除磷性能。