固定化微生物技术处理废水

归纳综述了固定化微生物技术在废水处理领域的应用,着重介绍了常用固定化方法、载体的选择、影响因素等3方面的内容。固定化微生物技术处理废水具有效率高、稳定性好、能纯化和保持高效菌种等优点,有广阔的应用前景。实际应用中,能否开发出成本低、寿命长,且能使固定微生物保持较长时间的强度和活度的载体及固定化方法,则是推广该技术的关键。     

改性聚丙烯酰胺固定化苯酚降解菌的研究

利用自制的改性聚丙烯酰胺为载体包埋苯酚降解菌,考查了该载体对细胞性能的影响,比较了4种固定化方法--改性聚丙烯酰胺法、聚丙烯酰胺法、海藻酸钙法和聚乙烯醇-海藻酸钙法包埋微生物细胞的优劣.实验结果表明,单体丙烯酰胺经改性后制得的改性聚丙烯酰胺对微生物细胞活性无影响.以其为载体固定苯酚降解菌,其细胞相对活性比聚丙烯酰胺法高出了42.4%;比海藻酸钙法高出了16.4%;比聚乙烯醇.海藻酸钙法高出了44.3%,表明改性聚丙烯酰胺包埋细胞更有利于细胞的增殖和活性恢复.重复应用实验表明,改性聚丙烯酰胺法得到的细胞凝胶,机械强度好,有弹性,可多次重复利用.改性聚丙烯酰胺作为细胞固定化载体其优点是交联速度快、聚合放热温度低、在侧链发生交联反应、抗水解能力强、无毒、凝胶寿命长.     

固定化降解菌Q5去除喹啉的性能研究

为了研究固定化微生物在土壤生物修复中的应用,以实验室筛选出来的高效降解菌 Q5 为生物活性物质,利用生物大分子仿生合成出的纳米多孔氧化硅为载体,通过表面吸附同定化方法将其固定,制备出固定化微生物.考察固定化微牛物初始 pH 值、温度、摇床转速和菌种的接种量对喹啉去除的影响,得到适宜的去除条件,在相同条件下比较固定化微生物与游离菌种对底物的去除情况,研究单一固定化菌种对不同浓度的喹啉的去除情况,考察固定化微生物的稳定性.实验结果表明,菌株 Q5 经固定化后,对喹啉的去除能力大大增强,在 500 mg/L 浓度下,40 h 固定化 Q5 对底物去除率达96.6%,远高于未固定化 Q5 的去除率 56.1%;对于高底物浓度,固定化微生物的去除效果明显,初始底物浓度为1 500 mg/L,反应 70 h 后去除率为 91.6%,且这种固定化微生物的重复使用性能良好.     

改性生物炭固定枯草芽孢杆菌对黑臭水体中污染物的处理效果研究

以核桃壳生物炭为载体，通过吸附法和包埋法固定从黑臭水体底泥中分离出的具有降解功能的枯草芽孢杆菌N₃,考察固定化体对模拟黑臭水中NH■-N和化学需氧量(COD)的去除效果并研究降解机理。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等检测手段发现，吸附法制备的固定化体(XF-K)比包埋法制备的固定化体(BM-K)的表面形态及官能团更有益于吸附微生物和降解污染物。在90 h内，XF-K对NH■-N和COD的降解率分别达到88.46%和82.41%,降解效果明显优于BM-K。XF-K的最佳作用条件为pH=7、温度35℃、投加质量浓度0.01 g/mL。准二级动力学模型可以更好地描述XF-K对NH■-N和COD的吸附过程；XF-K对NH■-N的吸附更符合L型模型，对COD的吸附更符合F型模型。     

生物炭固定化解有机磷菌对Pb2+的吸附行为研究

分别在300、500和700℃将核桃青皮粉末限氧热解制备生物炭，以生物炭为载体固定化解有机磷菌(organic phosphorus-degrading bacteria, OPDB).通过对比不同热解温度生物炭固定化OPDB吸附Pb²⁺的效果，优选出吸附效果最佳的固定化OPDB菌剂.利用傅里叶变换红外光谱分析、扫描电子显微镜、比表面积测试法对其进行表征分析，并探讨了生物炭添加量、溶液pH和吸附温度对吸附行为的影响，结合吸附动力学与等温吸附模型探究生物炭固定化OPDB对Pb²⁺的吸附过程及机理.结果表明，500℃限氧热解核桃青皮生物炭固定化OPDB菌剂对Pb²⁺的吸附效果最佳，最适吸附条件为：温度30℃，pH为6～7，生物炭添加量为0.1 g·100 mL-1.吸附过程较符合拟一级动力学模型，且吸附30min基本达到平衡，符合Langmuir模型，属于单分子层吸附.     

固定化改性TiO2光催化消毒性能与机理研究

发展中国家农村地区饮用水普遍存在着微生物超标问题，太阳光消毒法(SODIS)是实现饮用水微生物控制、提高当地居民饮水质量的潜在技术.目前，SODIS法存在光照利用率低的问题，消毒效果完全依赖于环境温度与光照强度，仅在低纬度地区晴朗天气环境下效果较好.本研究通过材料改性强化TiO2光催化性能，利用固定化技术提升催化剂的循环利用效率，开发了固定化改性TiO₂光催化消毒用技术，克服了上述SODIS法的缺陷.本研究采用水热法分别合成了暴露(001)或(101)晶面的锐钛矿相二氧化钛，暴露(110)面的金红石相二氧化钛以及不暴露特定晶面的锥形混晶相二氧化钛.通过与对照标准品比较在光照下灭活耐热大肠杆菌速率后发现，晶体类型对灭活速率的影响顺序为晶相>暴露晶面>晶粒形状.XRD、SEM、UV-vis、XPS价带谱、Zeta电位、ICP-MS等表征结果表明，催化剂的较高价带位置与表面电位在消毒过程中起主导作用，尖锐棱角形貌起次要作用.将001-TiO₂粉末样品固定化后，减少了循环使用中的催化剂损失，经处理水中细菌残留率仅为0.4%，优于已报道的固...