包埋固定化技术去除水体中氨氮的研究进展

在氮污染日益严重化的今天,脱氮已成为当今水处理中亟待解决的问题。传统生物脱氮技术中存在许多问题,固定化微生物技术能够弥补传统方法中的不足之处,实现高效脱氮。固定化技术中的包埋法是应用最广泛的一种方法。主要介绍了包埋载体的选择情况以及包埋法固定化脱氮技术在国内外的研究进展情况,并针对将该技术实用化提出了现阶段需要解决的问题。

利用包埋固定化技术进行反硝化脱氮的研究

利用包埋固定化技术进行反硝化脱氮,通过控制反应器参数,在以乙酸钠为碳源、填充率为20%、碳氮比为3. 5:1、进水硝态氮平均浓度为15 mg/L的条件下,经过15 d的启动和驯化,反应器出水硝态氮平均浓度降为1. 74 mg/L,TN去除率在90%以上;提高进水硝态氮平均浓度至29. 98 mg/L时,出水硝态氮平均浓度为3. 60 mg/L,TN去除率达到85%以上。在此过程中脱氮效率和pH值的升高呈现出良好的正相关性。反应器停止运行14 d后再重新启动,5 d后即可恢复脱氮能力。在碳氮比为2. 2:1的情况下,脱氮效率下降,同时出现亚硝态氮的积累;而在碳氮比为6:1的情况下,未出现亚硝态氮的积累,说明亚硝态氮的积累与碳源的供给情况相关。

pH值对包埋固定化技术反硝化脱氮的影响

在配水条件下,考察了p H值对包埋固定化技术反硝化脱氮的影响。结果表明,通过包埋固定化技术固定的反硝化菌经过驯化后,在酸性条件下其反硝化能力受到抑制,系统的pH值沿程升高;在中性和偏碱性条件下表现出了较好的反硝化能力,系统的pH值先升后降,在起始pH值=8和9时出现了亚硝态氮的积累。包埋固定化反硝化菌在pH值=8时有最佳的反应速率,在填充率为20%的情况下,可在60 min时去除45 mg/L的硝态氮。由于包埋固定化颗粒需要传质作用才能实现反硝化菌与原水中碳源和硝态氮的接触,导致反应时间较反硝化污泥长,因此当pH值=9时,其亚硝态氮积累现象出现的时间较反硝化污泥延后。

包埋法固定化细胞技术的研究进展

本文对包埋法固定化技术的特点,常用的包埋剂海藻酸钠、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、明胶、卡拉胶的包埋方法、改性研究及其研究与发展进行了综述,并对固定化细胞成型机械类型和固定化技术的应用前景进行了简要论述。

包埋固定化微生物用于A⁃O系统处理低C/N氨氮废水功能优化

为探究包埋固定化技术在处理氨氮废水中的优势,通过对调节进水C/N比和HRT测试A⁃O系统连续运行效果。结果显示,驯化后的包埋颗粒具有良好的硝化活性,C/N比为1~4条件下氨氧去除率可达90%以上。传统生化法结合色埋技术在C/N比为2~10变化下的平均氨氮去除率达95.33%,出水氨氮浓度均为3 mg/L以下;C/N比为2左右时氨氮去除率也能达到93.58%,明显优于传统活性污泥系统的82.88%。提高进水负荷过程中,传统生化+包埋系统稳定性更好,好氧池HRT为3~4.5 h的氨氮去除率可达97%以上,HRT在1.5 h条件下的氨氮去除率可达85%以上,比传统活性污泥法提高了约10%。

厌氧氨氧化污泥包埋固定化及其脱氮效能

为维持水中厌氧氨氧化菌生物量,采用水性聚氨酯(WPU)对厌氧氨氧化污泥进行包埋固定化,同时对比聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)以及PVA-SA包埋后颗粒的机械稳定性和厌氧氨氧化性能.结果显示:4种包埋颗粒均表现出良好的厌氧氨氧化性能,WPU颗粒生物活性最好,机械稳定性最高,相比其他几种材料具有明显的优势,适合作为厌氧氨氧化包埋材料.在WPU包埋颗粒的连续流实验中,通过不断降低水力停留时间(HRT)的方式增加容积负荷,当容积负荷为1.697 kg/(m3·d)时,WPU包埋颗粒仍能达到80%总氮(TN)去除率,并且在100 d内没有观察到出水SS增加和颗粒碎裂的现象,表明WPU包埋颗粒具有很强的抗负荷冲击能力和厌氧氨氧化性能,并且在长期运行中能保持良好的污泥截留能力和稳定性.通过16S r DNA-Cloning分析发现:WPU包埋颗粒内厌氧氨氧化菌主要是Candidatus Brocadia fulgida(JX243641.1),包埋材料作为载体,起到保护厌氧氨氧化菌和提高生物量的作用,但对菌体本身和菌群结构没有影响.

固定化微生物技术处理城市污水的研究

利用固定化包埋技术对城市污水进行污染物降解处理实验研究。采用海藻酸钠和聚乙烯醇为包埋材料,以氯化钙和饱和硼酸的混合溶液作为交联剂包埋富集培养后的活性污泥,制成固定化小球。用包埋颗粒作城市污水的COD去除实验,确定影响因素。结果表明:各因素对COD去除率的影响程度分别为:pH值、固定化颗粒与污水的质量比例、温度。pH值为8.0、固定化颗粒与污水的质量比例为16%、温度为25℃是最佳工艺条件。

包埋固定化微生物处理含氮废水的研究进展

氮污染日益严重,含氮废水处理越来越受到重视。传统生物脱氮技术存在着很多问题,微生物固定化技术可以弥补传统生物脱氮方法中的不足之处,达到高效脱氮的目的。包埋固定法是应用最广泛的一种微生物固定方法,也是国内外研究的热点之一。主要介绍了包埋固定化技术原理和常用的固定化载体,以及国内外学者对包埋固定化技术生物脱氮的研究进展情况,并针对该技术实用化提出了需要解决的问题。

用海藻酸钙包埋法固定化蓝色梨头霉菌生产氢化可的松的初步研究

初步研究了海藻酸钙包埋法固定化技术在氢化可的松生产中的应用。确定了底物R.S.A的最佳投料时间为32h、最适的固定化梨头霉菌孢子液浓度为5×106个/mL,选择洗衣粉作为表面活性剂的最适添加量为0.04%。确定了固定化霉菌培养基的最优组成。结果表明,固定化的梨头霉菌重复使用5次以后,其羟基化酶的转化能力没有明显下降。