固定化微生物-水生生物强化系统在前置库示范工程中的应用

在前置库中构建固定化微生物-水生生物强化系统处理太湖入湖河道污水，以减少入湖污染负荷．在驯化期加入复合微生物菌剂30mg／kg，驯化期后每月投加1次（20mg／kg），强化微生物的活性．监测期间（5-11月）库水进水ρ（TN）为0．54～1．59mg／L，ρ（TP）为0．079～0．172mg／L，ρ（CODMn）为5．41—13．40mg／L，前置库水力停留时间约为9d，TN，TP和CODMn平均去除率分别为45．0％，42．2％和50．8％．固定化微生物区域微生物数量高于水生植物根际区1—2个数量级，反硝化菌数量达到10^9，水生植物根区微生物数量也高于示范区自然水体2～3个数量级以上．试验结果表明，固定化微生物-水生生物强化系统具有良好的环境适应能力，治理水体富营养化效果明显，但其在前置库中的长效运行，有待于进一步验证．

固定化异养硝化-好氧反硝化菌在污水生物强化中的研究进展

异养硝化-好氧反硝化(Heterotrophic nitrification-aerobic denitrification,HN-AD)菌可以在有机碳存在的好氧条件下实现同时硝化和反硝化,广泛应用于各类污水处理过程中。综述了HN-AD菌株的脱氮特性和代谢途径,总结了其在污水处理中的应用和研究现状,比较了不同载体材料的优缺点,重点讨论了固定HN-AD菌株提高反应器处理效果和稳定性的作用机理。最后,展望了固定化HN-AD菌株在污水处理中面临的挑战和未来的研究方向。

光催化氧化-固定化微生物法处理硝基甲苯类废水

探讨了光催化氧化-固定化微生物组合工艺处理硝基甲苯类废水的可行性.考察了最佳光催化工艺条件:TiO2=0.1g/L,H2O2=0.1ml/L,pH=3,反应时间3h,废水可生化性.结果表明,光催化反应3h后,废水可生化性从0.04提高至0.3以上.光催化反应3h的出水采用固定化微生物法处理,生物反应器稳定运行40d,废水经反应器处理4h后,硝基甲苯类废水中2,6-DNT、4-MNT和COD的去除率分别为90%、90%和60%以上.借助SEM观察了固定化微生物在大孔载体上的表面形态.

自固定化微生物降解工业废水中的2-氯苯甲酸

经微生物自固定化的反应器启动快,只需 1周时间 COD去除率即稳定在 86%以上,而接种一般污泥的对照反应器至少需4周时间才能达到该效果;且经微生物自固定化的反应器能够稳定地降解含易降解基质(葡萄糖)的混合配水,2 氯苯甲酸与总COD去除率均稳定在90%左右。对处理含单一基质和混合基质废水的膜生物相观察表明:二者差异很大,前者以球状菌为主,同时也有大量的短杆菌;后者主要以丝状菌为主,同时也有相当数量的球菌、杆菌。

固定化微生物厌氧-好氧处理焦化废水中COD及氨氮的研究

应用固定化微生物小球技术结合厌氧-好氧工艺处理焦化废水中的COD和氨氮,结果表明可行,该法与传统的活性污泥法及固定化硝化菌处理系统相比较,具有明显的优越性。经固定化微生物厌氧酸化24 h、好氧曝气24 h后,出水COD为132.1 mg/L,氨氮为24 mg/L,达到国家GB8978-1996二级排放标准(COD≤150 mg/L;氨氮≤25 mg/L)。表明该法在焦化废水处理方面有一定价值。

固定化微生物-曝气生物滤池(IBAF)技术用于微污染水处理的实验研究

以温榆河微污染水为研究对象,采用人工草生物载体固定微生物,并在曝气生物滤池反应系统中对其进行处理。河流微污染水中N、P营养缺乏,有机物浓度较低,而且水质变化较大。在水力停留时间为10 h、8h、6.3 h、4.7 h时,此工艺对此河水的处理效果有较大的差异,说明水力停留时间的不同对污染物去除率的影响较大。

微生物-水生生物强化系统模拟处理富营养化水体的研究

采用模拟试验装置,对利用高效微生物菌剂促进填料快速挂膜,并和水生植物联合作用净化富营养化水体进行了研究。结果表明,复合微生物菌群表现出了良好的种群环境适应能力,高效微生物在局部水域形成微生物数量上的优势,也为在秋冬季低温水体中保持较高的去除效果提供了必要条件,并且固定化微生物扩散的高效微生物在下游水体的植物根区附着,可强化根际微生物的活性。实验模拟了暴雨后和正常状况下两种工况,该处理系统对目标污染物的去除效果分别为:工况1(暴雨后)进水TN、TP及CODCr值范围分别在11.6～16.4mg·L-1、1.75～1.95mg·L-1和34～48mg·L-1时,出水TN、TP及CODCr的去除率分别稳定在64%,69%和81%以上;工况(2正常状况),TN进水2.3～4.2mg·L-1,平均去除率52%;TP进水0.9～1.4mg·L-1,去除率稳定在55.4%;CODCr的去除率也在78%以上。试验结果表明,微生物-水生生物强化系统治理水体富营养化效果明显,但其在前置中的稳定运行,有待于进一步验证。

固定化微生物法处理含氨氮废水

采用聚乙烯醇-硼酸包埋固定从活性污泥中筛选的硝化菌和反硝化菌,对生活污水进行硝化反硝化工艺处理,当废水中氨氮浓度为45 mg/L,pH值为7.5,DO为2.0 mg/L,水力停留时间为18 h,氨氮去除率可达96%。

固定微生物用改性聚(MA-VAc-MMA)多孔载体的合成

多孔载体用于微生物固定化有许多优点,通过合成和测试用碳酸钙和软锰矿粉改性的聚(MA-VAc-MMA)多孔载体,经分析改性后的载体更有利于微生物固定化。分别添加1%～5%的碳酸钙或软锰矿粉,载体的孔容和孔度,吸水率和膨胀比以及孔径明显增大;扫描电子显微镜照片显示:添加1%～4%碳酸钙改性的载体球形度较好,但当碳酸钙添加量为5%时,载体球形度变差;根据原子吸收光谱测定金属元素的量,可计算出4%的碳酸钙和3%的软锰矿粉实际填充量分别是3.54%,2.59%;分别添加4%的碳酸钙和软锰矿粉载体的红外光谱图表明这两种无机物的添加对共聚物分子结构组成无影响。

固定化微生物两级还原耦合络合吸收工艺脱除NO_x的动力学研究

分析了固定化微生物两级还原耦合络合吸收工艺脱除NOx的动力学过程,建立了生物反应器内固定化微生物还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO和Fe(Ⅲ)EDTA的生化反应模型以及固定化生物小球的扩散-反应模型。分析结果表明:固定化反硝化菌还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO的最大反应速度γmax为6.97×10-6 mmol/(m3·s-1),半饱和常数Km为0.001 6mmol/m3;固定化铁还原菌还原Fe(Ⅲ)EDTA的最大反应速度γ′max为6.805×10-5 mmol/(m3·s-1),半饱和速率常数K′m为0.013 73mmol/m3;Fe(Ⅱ)EDTA-NO和Fe(Ⅲ)EDTA的微生物还原过程均由内扩散控制,后期设计运用中应着力提高小球内反应物的扩散速率。

固定化微生物制剂应用于水产养殖的研究进展

近年来集约化水产养殖在国内外迅速发展,大量饵料以鱼类代谢产物及剩饵形式进入环境,造成水体、池塘底泥等的污染[1]。养殖水域生态功能退化,病害日趋严重,给水产养殖业造成巨大经济损失。微生态制剂中的活体微生物利用有害物质实现自身生长的同时,修复退化养殖水体生态系统[2]、减少水生环境致病菌[3]、提高水产品产量和质量[4-5],且费用低、无二次污染。随着固定化技术的深入研究,近年来,固定化高效微生物菌剂在净化养殖水体中的应用得到了广泛关注。研究固定化微生物菌剂的技术方法、寻找新型固定化材料及高效微生物菌剂,对其在养殖废水处理中的推广应用具有重要意义。

植物浮床-微生物对污染水体的修复作用

在唐山市南湖公园进行了植物浮床-微生物修复富营养化水体的研究。研究结果表明:凤眼莲Eichhomia crassipes、美人蕉Canna indica Linn、鸢尾Iristectorum Maxim是较好的修复污染水体的植物,因为它们既有良好的修复效果又有良好的观赏价值。将人工填料悬挂于植物浮床下,形成植物和微生物相结合的修复系统,其修复效果明显好于单独植物修复技术,因此温度较高时用植物和微生物共同结合的生物修复技术修复水体污染;秋末冬初温度较低时,植物开始死亡,必须将植物收割,以免植物残体造成二次污染,此时用固定化氮循环细菌(INCB)和水体中原有微生物相结合的技术来修复水体的污染。应用这些技术经过为期3a的修复试验,南湖公园的水体由地表水劣Ⅴ类恢复到了Ⅲ类标准,基本解决了南湖公园水体的污染问题。

多孔微生物载体固定床生物反应器的污水处理特性

为开发从源头上解决剩余污泥问题的污水处理技术,选用球形多孔载体,制作不设沉淀池的定点曝气式固定床生物反应器,在保证高浓度固定化微生物的同时,使体系形成一种好氧-厌氧反复交替变化的多样化环境。实验采用以C6H12O6为碳源、(NH4)2SO4为氮源的人工废水,进水COD和TOC浓度分别为300～700mg/L和100～300mg/L,稳定运行的结果显示,未经沉淀的处理水中的SS浓度很低,长期维持在30mg/L以下,可以直接排放。反应器对有机物的去除效率较好,处理水的COD<100mg/L,TOC<20mg/L,其相应的去除效率分别为80%和90%以上。经过1年多的实验,装置运行正常,没有出现污泥堵塞现象,没有排过污泥,

水生生态系统中的微生物—金属相互作用

阐述了水生生态系统中的微生物—金属相互作用的３种基本形式，即胞内相互作用，胞表相互作用和胞外相互作用；论述了微生物在水生生态系统中有毒金属的迁移和循环模式中所起的重要作用。

微生物转化甘油生产1,3-丙二醇的研究进展

甘油是油裂解和生物柴油生产过程中的主要副产物,生物柴油市场的蓬勃发展将会造成甘油价格的下降。这些甘油-水混合物不用再次处理就可以直接用于微生物发酵。在众多甘油的利用当中,附加值最高的应该是1,3-丙二醇(PDO),利用甘油在厌氧条件下发酵生产PDO与传统工艺相比产物浓度从70～80g/L提高到了100g/L,而且如果用固定化细胞发酵,产率可以从2g/(L·h)提高到30g/(L·h)。综述了微生物转化甘油为1,3-丙二醇的研究进展。

水生植物-沉积物微生物燃料电池研究进展

水生植物-沉积物微生物燃料电池是将水生植物引入沉积物环境体系中,利用水生植物光合作用、呼吸作用及微生物新陈代谢作用,将有机污染物中蕴含的化学能转化成电能的装置,能够实现“污水净化”和“能量回收”的双重作用,具有显著的经济效益和环境效益。详细介绍了水生植物-沉积物微生物燃料电池的产电原理,阐述了电极、外电阻、微生物、电子中介体、水生植物等电池内部结构及温度、溶解氧浓度、沉积物中有机物等电池外部环境对其产电和去污的影响,同时对水生植物-沉积物微生物燃料电池面临的挑战、发展趋势进行了展望,以期为该技术的实际应用提供理论参考。

聚乙烯醇-壳聚糖复合物包埋微生物高效降解水中苯酚的研究

苯酚属于高毒性有机物,工业废水中常含有苯酚等酚类污染物,即使低浓度排放,对生态环境也会造成极大的危害。本文以聚乙烯醇-壳聚糖复合物为载体包埋微生物,获得了高效降解水中苯酚的固定化微生物球形催化剂。固定化微生物初次处理苯酚水溶液,30℃下反应120 h,苯酚浓度由100 mg·L^(-1)降至0.48 mg·L^(-1),苯酚降解率高于99%;而在相同条件下,使用游离微生物苯酚的降解率仅为21.1%。固定化微生物重复使用处理苯酚水溶液,催化活性提高显著,第4次重复使用,反应5 h苯酚的降解率已达到99%;65次循环处理苯酚水溶液,苯酚的降解率达到99%所用的时间几乎保持不变(5 h)。聚乙烯醇-壳聚糖复合物包埋微生物,既包埋了微生物实现了固定化,又为微生物活性的发挥提供了适宜的微环境,使得制备的固定化微生物具有良好的催化活性和重复使用性。

植物—微生物联合修复技术治理水体富营养化

植物修复技术、微生物修复技术是治理水体富营养化的有效措施,在此基础上发展起来的植物-微生物联合修复技术是当前研究的热点之一。综述了植物修复技术、微生物修复技术的原理、特点及在富营养化水体治理中的应用现状;阐述了植物生态浮床和微生物固定化的技术路线;总结了植物-微生物联合修复技术的优缺点,并结合当前的研究现状,提出了今后的研究方向。

乳化-内部凝胶化工艺制备固定化酵母微胶囊

乳化-内部凝胶化技术可制备粒径可控且分布较均匀的海藻酸钙凝胶微球,其工艺易于放大以实现工业规模生产,因而已被用于蛋白、多肽类药物的缓控释载体和酶的固定化研究。本文提出将乳化-内部凝胶化工艺用于微生物固定化培养的研究,以啤酒酵母S.cerevisiae BY4741为模型,重点考察了乳化-内部凝胶化工艺过程相关参数对微生物活性的影响规律,发现酸是影响其活性的主要因素。因此,从内部凝胶化的原理入手,确定了适合微生物包埋的工艺条件,制备过程中微生物活性可保持77.0%,凝胶微球体积产率93.5%。进而制备载细胞海藻酸钠-壳聚糖微胶囊(AC微胶囊),考察AC微胶囊固定化培养过程中啤酒酵母的生长动力学,结果表明:在细胞增殖过程中,微胶囊形态保持良好,酵母菌的生长动力学明显优于游离培养组。因此,乳化-内部凝胶化工艺有望成为规模化微生物固定化培养和生产的新技术。

鸭不同养殖模式对环境中微生物数量的影响

实验旨在研究“鸭-水生植物-鱼”“鸭-水生植物”和“鸭-稻”不同鸭养殖模式对环境中微生物数量的影响,比较分析了鸭舍内与运动场粪样、戏水池与消化池、水生植物池、稻田及饮水管水样中细菌总数、大肠杆菌、芽孢杆菌和沙门菌的数量。结果显示,“鸭-水生植物-鱼”养殖模式中,鸭舍内和运动场粪样中的细菌总数最多,汇入排水沟的粪污通过消化池处理后再进入饮水管,与排水沟相比,一级池、二级池、三级池及饮水管水样中的细菌总数分别降低11.11%、24.09%、28.35%和32.29%(P<0.01),表明该模式能逐级减少微生物数量。“鸭-水生植物”养殖模式中运动场粪样中的细菌总数、大肠杆菌数、芽孢杆菌数和沙门菌数均极显著高于水生植物池和饮水管水样(P<0.01),不同时间检测的各样品微生物变化不显著(P>0.05),表明该模式不会对鸭粪便(肠道)微生物的数量造成显著影响,从而保障蛋鸭维持较高的产蛋性能。“鸭-稻”养殖模式中,实验组与对照组稻田水样中均未检出沙门菌,细菌总数、大肠杆菌数和芽孢杆菌数差异不显著(P>0.05),表明该模式对稻田水样中的微生物数量没有显著影响。