氯苯高效降解菌固定化小球的制备及其降解条件研究

以从大连瑞泽农药公司的活性污泥中新分离到的1株氯苯高效降解菌作为研究对象,以海藻酸钠(SA)为包埋剂,以氯化钙(CaCl2)为固定剂制成固定化小球.通过研究不同包埋条件对固定化小球性能的影响,确定了最佳固定化参数:海藻酸钠溶液的质量浓度为4%,氯化钙溶液的质量浓度为3%,交联时间为10 min.此外还研究了固定化小球在不同氯苯浓度、温度、pH和摇床转速下对氯苯降解的影响.结果表明,当氯苯浓度为120 mg/L、温度为30℃、pH为7.0、摇床转速为120 r/min时,固定化小球对氯苯的降解效果最好.

硫酸盐还原菌(SRB)污泥固定化小球还原硫酸盐的动力学研究

通过研究硫酸盐还原菌(SRB)污泥固定化小球还原硫酸盐过程硫酸盐浓度的变化规律,建立了反应动力学方程,确定了pH值和球液配比量对反应速率常数的影响,计算了相应的反应表观活化能。结果表明:SRB还原硫酸盐的反应为一级反应,反应动力学方程为:V=-dC/dt=0.08056C。pH值为6-7时,SRB还原硫酸盐的反应速率常数相差不大,pH<4和pH>10时,反应速率常数逐渐减小。球液配比量减少,反应速率常数也随之减小,反应表观活化能增大。在实验条件下,SRB还原硫酸盐属化学控制。并由此确定了SRB污泥固定化小球还原硫酸盐的最佳工艺条件为温度35℃、pH值6-7、球液配比量1∶10(g/mL)。

影响硫酸盐还原菌固定化小球还原性能的研究

研究硫酸盐还原菌(SRB)固定化小球还原性能的影响因素.采用海藻酸钙包埋法来固定硫酸盐还原菌株,分析不同因素对固定化SRB小球还原硫酸盐效率的影响.实验结果表明,SRB固定化最佳时间是菌株增殖64h;最佳包埋条件为:海藻酸钠4%、菌液浓度30%、CaCl2溶液浓度4%;小球在氯化钙溶液中的最佳凝胶化时间为4 h;小球的最佳颗粒粒径为1 mm;最佳环境因素是:温度35℃、pH6.5～7.0、球液配比量1∶10.不同因素下固定化SRB小球对硫酸盐的还原效率最高可达98.76%.

PVA-SA固定化小球性能和生物脱氮特性研究

采用聚乙烯醇(PVA)-海藻酸钠(SA)制备固定化小球,对固定化小球的成球性、粘连性、机械强度、稳定性和传质性能进行测试,加入复合微生物菌株制备固定化微生物小球,采用L_9(3~4)正交实验分析不同条件下其生物脱氮效果。结果表明,制备固定化小球的最佳条件为8%PVA、5%SA和3%CaCl_2,在包菌量20%、投加量0.5 g/L、温度30℃、pH=8的条件下,人工废水中NH_3-N、NO_2-N和NO_3-N的降解率最高,分别达到94.52%、98.93%和99.31%。PVA-SA固定化复合微生物小球脱氮效率高,在水体氮源污染治理和生态修复方面有很好的应用前景。

BDE-47降解菌固定化小球理化性质研究

为了研究BDE-47降解菌#14固定化小球的理化性质,采用涂布平板法、平板划线法活化降解菌株#14,配制菌液;选取影响小球理化性质的四个因素作为研究对象,即:海藻酸钠浓度、氯化钙浓度、菌液浓度、固定化时间,设计4因素3水平的正交实验,共9组实验;运用包埋法制成固定化小球,对制成的小球理化性质,即:成球数、溶出菌量、质量、直径和密度进行分析.实验结果表明:当海藻酸钠的浓度为5%、氯化钙浓度为1%、菌液浓度为1%,固定化时间为2 h时,测得固定化小球的直径为43. 7 mm,质量为0. 47 g,密度为0. 0337 g/πm^3,成球率最高为93. 7%,溶出菌量最多为34. 5×107CFU/m L;当海藻酸钠的浓度为5%、氯化钙浓度为3%、菌液浓度为2%,固定化时间为1 h时,测得固定化小球的直径为44. 4 mm,质量为0. 44 g,密度为0. 0302 g/πm^3,成球率较高为90. 3%,溶出菌量较好为8. 5×107CFU/m L.

海洋石油降解菌固定化小球的制备及其对含油海水的降解特性

以实验室前期筛选分离得到的海洋石油降解菌SI-JHS为供试菌,在不同包埋条件下对SI-JHS进行固定化以提高其对含油海水的降解率,考察了pH值、盐度和温度等海水环境条件对固定化小球降解特性的影响。实验结果表明,包埋剂选用10%(质量分数,下同)的聚乙烯醇(PVA)和1%的海藻酸钠(SA)混合液,交联剂选用含3%CaCl_2的硼酸饱和溶液,包菌量为20%,活性炭添加量为5%时制备出的固定化小球成球性好,具有较好的传质性能和机械强度。SI-JHS固定化小球对含油海水的最适宜降解条件为:pH值7.0～7.5、盐度3%～4%、温度30～35℃。SI-JHS固定化小球对含油海水的降解率为97.8%,较游离菌提高了22.6%,固定化小球对海水中石油的降解过程符合准一级降解动力学模型。

固定化小球联合动态反应器还原水中Cr(VI)

利用包埋法将耐铬菌株——柠檬绿木霉NG01孢子固定在PVA-SA-PDA小球内,在此基础上设计动态反应器,分别探究了固定化NG01小球以及不同反应条件下动态反应器还原Cr(VI)的性能。研究结果表明,制备的固定化NG01小球直径为2~5mm,球体完整性较好,内部孢子具有活性;固定化NG01小球对Cr(VI)的还原能力远高于游离菌体,处理50mg•L-1的Cr(VI)废水可重复利用17次以上;在反应温度30°C、pH8和水力停留时间5d时,动态反应器对Cr(VI)的还原率高达97.73%。

固定化菌藻小球去除猪场废水中氨氮的研究

菌藻共生体系对猪场废水中的氨氮去除效果良好,但游离的菌藻易流失,将菌藻进行有效粘附是目前该体系的研究热点。以聚乙烯醇—海藻酸钠为载体,采用包埋法将光合细菌和混合藻液制备成固定化菌藻小球,考察其物理特性及最优制备条件,并探讨其对猪场废水中氨氮的去除效果。实验结果表明,固定化菌藻小球的最佳制备条件为:海藻酸钠投加量0.14%(m/V)、光合细菌包埋量1.18×10^(10) cfu/mL、包埋时间3.46 h。对于初始氨氮浓度为500 mg/L的猪场废水,在不调节废水pH的条件下,经过10 g/L的固定化菌藻小球处理12 d后,氨氮去除率高达93.3%。

CMC固定化灭活烟曲霉小球对活性艳蓝KN-R的吸附机理——吸附平衡、动力学和扩散传质过程

考察了羧甲基纤维素钠(CMC)固定化灭活烟曲霉小球吸附活性艳蓝KN-R的吸附平衡、吸附动力学和扩散传质过程.结果表明:CMC固定化灭活烟曲霉小球对活性艳蓝KN-R的吸附较易进行,吸附等温线能较好地用Langmuir模型和Freundlich模型来描述,而且用Langmuir模型更好,最大单分子层吸附量为66.7mg.g-1.吸附动力学很好地符合准二级动力学模型.小球内部扩散过程用Weber-Morris模型拟合的结果反映小球内部扩散过程是其吸附控制步骤,且染料从小球液相边界层向小球表面的扩散过程亦不能忽略.用外部传质模型MathewsandWeber(M&W)模型和FrusawaandSmith(F&S)模型分别计算得到的外部传质速度的表征值βIS值均小于0.1h-1.初始染料浓度越大,染料从液相到固相的外部传质速度越慢,而在小球内部越易扩散.

海藻酸钙-活性炭纤维固定化生物小球的强化除苯性能

在传统海藻酸钙固定化过程中加入活性炭纤维作为改性载体,以苯系物(BTEX)降解菌为对象,制备了海藻酸钙-活性炭纤维固定化生物小球(MB),并研究了MB微观结构及强化除苯性能.结果表明:所制备的MB直径为2～4,mm,其表面通透、孔道致密,孔径均一(约为200,μm),并可多次重复应用.MB强化除苯过程主要是吸附和生物降解共同作用的结果,且去除速率呈现由快速到慢速两个阶段,均符合一级动力学规律.微生物接种量为6.89,mg/mL(包埋载体溶液)时,MB结构稳定性最好,强化除苯效果最佳.不同接种量条件下,苯生物降解的平均半衰期为64 h,高于游离态BTEX降解菌.

固定化藻菌小球流化床光生物反应处理高浓度有机废水研究

在自制的流化床光生物反应器中加入固定化藻菌小球来处理高浓度有机废水。通过水泵调节液体流速,使固定化藻菌小球达到流态化,试验考察了废水浓度、光照强度、固定化藻菌小球浓度等因素对有机废水中COD、NH4+-N以及PO3-4-P去除的影响,结果表明:在室温条件下,COD的去除率最高可达到79.2%,对NH4+-N和PO3-4-P的去除也有较好的效果,最高去除率分别可达到80.1%和82.4%。

壳聚糖—海藻酸钠固定化菌小球处理猪场沼液

采用包埋法,以海藻酸钠-壳聚糖为载体、自行筛选的高效脱氨氮菌为目标菌制备固定化菌小球,用于去除猪场沼液中的氨氮.优化了固定化小球的制备条件,考察了废水处理条件对氨氮去除效果的影响.结果表明,固定化菌小球的最佳制备条件为:壳聚糖投加量20g/L、海藻酸钠投加量10g/L、目标菌种包埋量2:5(V/V).处理含氨氮废水时,在不调节废水pH值的条件下,当固定化菌小球投加量为15g/L、反应时间为4h时,氨氮的去除率为93.9%,其中吸附作用对氨氮的去除率为64.3%,微生物作用对氨氮的去除率为29.6%.扫描电镜表征结果表明,处理废水后,固定化菌小球外部及内部微生物数量明显增多.动力学与等温线拟合结果显示,固定化菌小球对废水中氨氮的去除过程符合准二级反应动力学方程(R 2=0.9252)和Langmuir等温线方程(R 2=0.9578).

固定化藻菌小球在气升式内循环反应器内脱氮除磷的研究

将蛋白核小球藻和活性污泥包埋于聚乙烯醇中制成藻菌小球,用于气升式内循环反应器处理模拟生活污水中氮磷的研究．结果表明,在室温、光照度为3 500-4 500 lx、水力停留时间为12 h情况下,固定化小球的填充量影响着反应器效率的提高．运行初,氮、磷的去除率随着填充率的增加而增加,但随着运行时间延长,填充率为10％时对氮、磷去除率均高于填充率为5％、20％时的去除率．包埋于小球中的最初藻和活性污泥的量影响其对污水中氮磷的去除效果．在藻细胞数量一定下,包埋活性污泥的量越少,去除效果越好。固定化小球对氮、磷的去除率还与系统中的有机负荷量有关,有机负荷量每增加约94 mg/L,氮、磷的去除率就增加12％-21％．

内聚营养源SRB污泥固定化处理含锌及硫酸根废水

利用聚乙烯醇(PVA)-硫酸铵包埋法对硫酸盐还原菌(SRB)污泥进行固定。采用上流式厌氧反应器进行含锌废水的处理,研究进水SO42?质量浓度、pH、固定化小球与废水质量比等因素对体系处理含锌废水的影响。研究结果表明:在进水SO42-质量浓度为4.151 g/L,Zn2+质量浓度为0.100 g/L,pH为5.9,固定化小球与废水质量比为1:2,水力滞留时间为20 h的条件下,Zn2+去除率达98%以上,出水Zn2+质量浓度达《污水综合排放标准》(GB 8978—1996);锌离子主要结合SRB的代谢产物S2-形成ZnS沉淀从废水中去除。利用稳态法测得SO42-催化还原速率与SO42-浓度函数关系曲线遵守米氏方程。

固定化SRB污泥处理含镉离子废水

利用聚乙烯醇-硫酸铵包埋法制备了硫酸盐还原菌(SRB)污泥固定化小球,考察了反应时间、初始镉浓度、球液配比量、初始pH值、温度等因素对处理含镉废水效果的影响,阐明了其去镉机理。结果表明,在Cd2+的质量浓度为100 mg/L,球液比为1∶5,初始pH为7.0,温度为30℃,反应时间为24 h的条件下处理含镉废水,镉离子去除率达到99.2%;镉离子主要与SRB的代谢产物S2-形成CdS沉淀,从废水中去除。

内聚营养源SRB固定化交联剂及交联机理研究

用聚乙烯醇(PVA)为包埋介质固定硫酸盐还原菌(SRB),对不同交联剂成球效果进行研究,通过红外光谱法,对交联剂固定成球的机理进行了探讨。结果表明:交联剂为饱和硼酸与2%CaCl_2混合溶液,PVA与硼酸反应生成B-O官能团,处理废水过程中硼氧键断裂小球破损;交联剂为40%(NH_4)_2SO_4与2%CaCl_2混合溶液时,PVA与硫酸铵反应生成链状化合物,处理废水过程中小球未出现破损;进行4次循环试验,锌离子去除率在98%左右。

海洋石油烃降解菌的固定化及其石油降解性能研究

以前期分离出的海洋石油烃降解菌Acinetobacter sp.Tust-DM21为供试菌,以海藻酸钠和壳聚糖作为包埋载体对石油烃降解菌进行固定化处理。分析固定化小球的理化性能及石油烃的降解效率,通过四因素三水平的正交实验对固定化条件进行优化。结果表明:4个因素对石油烃降解率的影响程度为pH>NaCl>壳聚糖>海藻酸钠,其中pH为显著影响因素。石油烃降解的最佳条件为海藻酸钠质量分数4%、壳聚糖质量分数1.00%、pH=7、NaCl质量分数5%。对比游离菌剂与固定化小球对模拟油污土壤的处理效果,游离菌剂、固定化小球对石油烃的降解率分别为45.9%、70.6%,可见石油烃降解菌固定化后的降解效率比游离菌大幅升高,在石油污染的现场修复中具有更高的应用价值。

海藻酸钙固定水生假丝酵母生产耐酸性α-淀粉酶

介绍了以海藻酸钙为载体,对水生假丝酵母进行包埋固定处理,并利用这种固定化细胞生产酸性α-淀粉酶的方法。实验表征了固定化过程的工艺条件对海藻酸钙固定化水生假丝酵母细胞的结构、机械强度和产酶性能的影响,确定了最优的工艺条件为:在30℃条件下,将2.8%海藻酸钠、0.6%的菌体的混合液体,通过注射器缓慢注入4%CaCl2溶液中固定4h。这种固定化细胞的产酶能力为70.24U/mL,比游离细胞高9.45倍。

CMC-硅藻土复合固定硝化细菌降解养殖水体中的氨氮

以羧甲基纤维素钠(carboxy methyl cellulose sodium,CMC)和硅藻土为载体材料,采用包埋法固定硝化菌制备固定化微生物小球降解养殖水体中的氨氮,探索固定化微生物小球的最佳制备条件和小球降解氨氮的最佳使用量,并考察温度、p H值对固定化微生物小球和游离菌降解氨氮的影响。结果表明,固定化微生物小球的最佳制备条件为CMC含量2.5%、硅藻土含量3.0%、硝化菌含量2.5%、交联剂硫酸铝[Al2(SO4)3]溶液的浓度为1.5%、交联时间4 h,最佳使用量为每150 m L模拟养殖水投入3 g,小球在30℃、p H值为8时对氨氮的降解率最高。通过不同温度、p H值下固定化微生物小球和游离菌降解氨氮情况的比较,发现在弱酸弱碱环境下固定化微生物小球比游离菌有更好的效果,在较高或较低的温度下对氨氮的降解效率也高于游离菌。

养殖水体中Cu(Ⅱ)离子去除新型吸附剂的制备和性质测定

为寻找易分离、环保型吸附剂,以海藻酸钠和聚乙烯醇为包埋剂制备小球型固定化海带粉吸附剂,用于处理含铜污染水体。利用氢氧化钠-乙醇和柠檬酸处理粉碎后海带粉末,选出对Cu(Ⅱ)离子吸附效果较好的改性海带粉;利用改性海带粉末制备小球吸附剂,以对Cu(Ⅱ)离子吸附效果和成球性能为考核指标,探究海带粉用量、聚乙烯醇浓度、海藻酸钠浓度、氯化钙浓度、交联时间、交联温度等条件对小球吸附剂制备的影响;最后对小球吸附剂进行红外测定(IR)和养殖水体中Cu(Ⅱ)离子去除应用。试验结果表明:海带粉被15%柠檬酸改性后对Cu(Ⅱ)离子吸附效果较好;当改性海带粉投加量0.25 g(20 mL包埋剂中)、聚乙烯醇浓度6%、海藻酸钠浓度2%、氯化钙浓度1.5%、时间12 h、温度25℃时,制备的小球吸附剂综合性能较好;羟基、羧基在固定化小球吸附Cu(Ⅱ)离子过程中发挥了作用;将其用于淡水虾养殖水体中,Cu(Ⅱ)离子去除后可达到《渔业水质标准》规定。