球衣菌(Sphaerotilus natans)吸附Ag^+的影响因素及其机理

采用球衣菌(Sphaerotilus natans)为生物吸附剂,研究了初始离子浓度、吸附剂用量、菌龄、pH值、温度和吸附时间等因素对其吸附硝酸银溶液模拟废水中Ag+的影响及其吸附机理.结果表明,球衣菌在初始Ag+14 m.gL-1、吸附剂用量0.2.gL-1、菌龄32 h、pH 8、温度30℃、吸附时间60 m in的优化条件下,对Ag+的吸附率为71.75%,吸附量为50.23 m.gg-1;该吸附过程是一个快速的过程,在吸附5 m in时,吸附量已达总吸附量的91%,并且以被动吸附为主;吸附动力学符合准二级动力学方程.透射电镜观察和红外光谱分析显示,球衣菌细胞表面的活性基团与Ag+发生络合反应,同时还有少量Ag+通过主动吸收过程进入活细胞内.

球衣菌吸附重金属Hg^(2+)的理化条件及其机理研究

采用球衣菌(Sphaerotilusnatans)FQ32为生物吸附剂,研究了初始离子浓度、吸附剂用量、菌龄、pH值、温度和吸附时间等理化因素对其吸附重金属Hg2+的影响,并进一步研究了吸附机理.结果表明,球衣菌在Hg2+浓度为16mg·L-1、吸附剂用量0.4g·L-1、菌龄16h、pH7、温度30℃、吸附时间90min时的优化条件下,对Hg2+的吸附量为72.86mg·g-1;该吸附过程是一个快速的过程,在吸附5min时,吸附量达总吸附量的74.10%,90min达到吸附平衡;此过程符合Langmuir等温方程.等温模型、透射电镜观察和红外光谱分析显示,菌体细胞表面的活性基团与Hg2+的络合反应是球衣菌吸附Hg2+的主要机理.

球衣菌对Pb^(2+)的吸附及其影响因素研究

采用球衣菌(Sphaerotilus natans)FQ32为生物吸附剂,研究了Pb^(2+)初始浓度、吸附剂用量、菌龄、pH值、温度和吸附时间等理化因素对球衣菌吸附硝酸铅溶液模拟废水中Pb^(2+)的影响。结果表明,球衣菌在Pb^(2+)初始质量浓度为50 mg/L、吸附剂0.6g/L用量、菌龄32 h、pH=7、温度30℃、吸附时间60min的条件下,对Pb^(2+)的吸附率为89.98%,吸附量为74.98 mg/g;该吸附过程是一个快速的过程,在吸附5 min时,吸附量已达总吸附量的94%.90 min达到吸附平衡。球衣菌对Pb^(2+)的吸附基本为细胞表面的被动吸附,吸附条件对吸附效率有较大影响。

浮游球衣菌的分离及其对铅离子的吸附性能

利用改进后的菌种分离方法,从某污水中分离得到一菌株·研究了该菌株的菌落形态特征、菌株形态特征、生理生化特性、生长曲线、菌种保藏方法及其对Pb2+的吸附特性·经研究确定该菌株为第十四群鞘细菌类(sheathedbacteria)球衣菌属(Sphaerotilus)浮游球衣菌(Sphaerotilusnatans)·吸附实验结果表明:浮游球衣菌对Pb2+有很好的吸附效果,在10min内即可达到吸附平衡;在pH值约为5 5,菌的质量浓度为0 6g/L,铅离子初始质量浓度不大于20mg/L时,Pb2+去除率接近100%·

球衣菌对重金属离子的耐受性及其吸附能力

研究了球衣菌对重金属离子Ag+、Hg2+、Pb2+、Zn2+的耐受性及生物吸附情况,并着重对Pb2+的吸附行为及工艺条件进行了探讨.结果表明:球衣菌对4种重金属离子均有不同程度的耐受性,其中对Pb2+具有较大的耐受力.不同生长阶段的菌体对重金属离子的敏感性也不同.球衣菌对Pb2+的吸附作用是一种快速而非依赖温度的过程.在ρi(Pb2+)=5 mg/L,菌体浓度ρb=0.2 g/L,θ＝30～35 ℃,pH＝6.5,菌龄a＝32 h,吸附时间t=30 min时,吸附率可达95.6%,吸附量为23.9 mg/g. 图3

浮游球衣菌去除废水中Pb^(2+)的研究

以浮游球衣菌为生物吸附剂,考察了菌铅比、pH、温度和时间等因素对Pb2+吸附的影响.结果表明,浮游球衣菌对Pb2+有很好的吸附效果,该过程10min内即可达到吸附平衡,且温度对吸附效果影响不大.当pH5.5,菌含量0.6 g/L,铅离子初始浓度不大于20 mg/L时,Pb2+去除率近100%,浮游球衣菌最大单位吸附量为2.1 mmol/g干菌体.浮游球衣菌对0~60 mg/LPb2+的吸附符合Freundlich方程.HCl和EDTA溶液可有效地将Pb2+从菌体上解吸下来并可重复使用.

纳米Fe_3O_4负载的浮游球衣菌去除重金属离子的工艺研究

以纳米Fe3O4负载浮游球衣菌(Sphaerotilus natans)制备复合生物吸附剂,对此吸附剂进行表征并考察了其吸附水中重金属离子的性能.红外光谱分析表明,此复合生物吸附剂表面的主要活性基团为酰胺基(—CONH—)和羟基(—OH).吸附性能研究表明,菌含量和流量是影响复合生物吸附剂吸附重金属离子的主要因素,在Cu2+初始浓度c0<20 mg/L,菌含量1.5 g/L(菌/Fe3O4=3∶2),流量0.96 L/h时吸附剂对Cu2+的吸附效果最好;用稀盐酸对复合生物吸附剂进行再生,吸附剂可重复使用10次以上,再生液可重复使用3次;吸附选择性为:Pb2+>Cu2+>Zn2+>Cd2+.

浮游球衣菌对Cu^(2+)的吸附及生物吸附机理初探

以浮游球衣菌(Sphaeotilus natans)为生物吸附剂,对废水中Cu2+的吸附规律进行了研究,并采用红外光谱分析法、扫描电子显微镜-X射线能量散射光谱和离子交换实验探讨了Cu2+与浮游球衣菌可能的作用机理.结果表明,pH值是影响菌体吸附Cu2+的主要因素,吸附的最佳pH值为5.5;Cu2+与Ca2+,Na+之间存在着离子交换作用,同时还存在着Cu2+与带负电荷细菌表面的静电吸引作用,—CONH2和—OH是菌体吸附Cu2+的主要活性基团,当溶液pH值较高时,Cu2+能形成氢氧化物微沉淀沉积在细胞表面.

浮游球衣菌对Pb^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)、Cd^(2+)的吸附性能研究

研究了浮游球衣菌(Sphaerotilus natans)在不同吸附条件下对溶液中Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+的吸附规律。结果表明,Sphaerotilus natans对这4种重金属离子均有一定的吸附作用,并在20min内达到吸附平衡,pH对吸附过程影响较大,pH为5.5时Sphaerotilus natans对这4种金属离子的吸附效果最好,Sphaerotilus natans对它们的吸附选择性为Pb2+>Cu2+>Zn2+>Cd2+,Pb2+、Cu2+能部分置换出已被菌体吸附的Zn2+、Cd2+。HCl和EDTA溶液可有效地将金属离子从菌体上解吸下来,解吸后的菌体可重复使用。

球衣菌属的研究概况

球衣菌是一种具有典型鞘结构的丝状细菌 ,广泛存在于活性污泥以及受污染的水体中。介绍了该菌的形态结构、生理生化特征等生物学特性。

尿素/Stoke体系球衣菌对针铁矿生物矿化的调制作用

以城市污水处理厂二沉池活性污泥中的细菌作菌种,通过富集、划线分离等培养方法在Stoke、尿素2种培养基培养中,成功培养出比较纯的球衣菌。加入FeCl3,采用TEM和FTIR对不同矿化体系中微生物矿化过程和产物进行了观察和分析,结果表明生物分子能控制水溶液中铁离子及氢氧化铁凝胶的成核机制,结晶相和晶体的生长速度。同时,矿化过程还受细菌生长环境的影响。

球衣菌合成聚羟基烷酸(PHA)的发酵研究

研究了球衣菌 (Sphaerotilussp.)W991 3 6合成聚羟基烷酸 (PHA)的培养基配方及发酵条件。结果表明 ,W991 3 6适宜发酵培养基配方为 :葡萄糖 1 0 2 5g/L ,蛋白胨 2 6 3g/L ,MgSO4·7H2 O 0 1 7g/L ,CaCl2 0 0 5g/L ,NaH2 PO4·2H2 O 0 0 2g/L ,K2 HPO40 0 4g/L ,KH2 PO40 0 3g/L ;最佳接种量为 0 1 3 8g (干 ) / 1 0 0mL ,培养基适宜初始pH为 7 0～ 7 5 ,发酵 3 6h可获得较大的细胞干重与PHA产量 ,经1 H NMR与GC分析 ,其PHA为羟基丁酸与羟基戊酸共聚体P (HB co HV) ,其中羟基戊酸 (HV)含量达 3 9 3 %。

球衣菌胞内聚β-羟基丁酸提取方法的研究

以球衣菌(Sphaerotilus natans FQ40)为材料,比较多种破壁方法对其胞内PHB提取率的影响。结果表明SDS-NaClO混合破壁法最适宜于提取球衣菌胞内PHB。细胞悬液先用10g/L SDS,35℃处理10min,再用体积分数5%的NaClO处理5min后,经离心、洗涤、烘干,用热氯仿抽提PHB,提取率可达56%,纯度与标准品相同。

纳米Fe_3O_4负载的浮游球衣菌去除Cr(Ⅵ)的研究

以纳米Fe3O4负载浮游球衣菌（Sphaerotilus natans）为复合生物吸附剂,考察了其对Cr（Ⅵ）的吸附性能,并对生物吸附机理进行了初步研究.结果表明,pH值是影响复合生物吸附剂吸附Cr（Ⅵ）的主要因素,吸附的最佳pH为2-3;用此复合生物吸附剂对Cr（Ⅵ）进行吸附,其单位吸附量为0.0217 mmol/g.用HCl对其进行再生,再生率在90%以上;—CONH2和—NH—是菌体吸附Cr（Ⅵ）的主要活性基团,静电吸引是复合生物吸附剂吸附Cr（Ⅵ）的主要机理之一.

次氯酸钠-氯仿提取球衣菌PHB的研究

利用次氯酸钠-氯仿从球衣菌中提取PHB,研究了次氯酸钠浓度、作用时间、作用温度以及SDS对提取率的影响.实验结果表明:次氯酸钠处理的最适条件为5%NaClO,10%SDS,温度35℃,时间5min.在此条件下PHB提取率可达56%,纯度与标准品相同.

浮游球衣菌-纳米Fe_3O_4生物吸附剂处理电镀废水中Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的研究

文章研究了浮游球衣菌-纳米Fe3O4生物吸附剂对重金属离子Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附性能,结果表明,此生物吸附剂对Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)有一定的吸附作用,当处理废水的pH为5.5、菌体投加量为0.3 g·L-1时,对20 mg·L-1含Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)废水的去除率分别为89%和68%。吸附-解吸试验结果显示,生物吸附剂可重复利用3次,在使用第3次时,Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的去除率仍可达64%和42%。

球衣菌对染料的耐受性及其脱色特性研究

从福州祥坂污水处理厂的活性污泥混合液中分离到1株球衣菌,并就其对染料的耐受性及脱色特性进行了研究.结果表明,该菌株对直接耐晒黑、酸性黑ATT等偶氮染料具有良好的耐受性,对碱性橙、碱性棕染料耐受性一般,而对孔雀石绿和碱性品蓝等染料的耐受性较差.综合考虑耐受性及脱色效果,选择酸性黑ATT作为脱色实验染料.该菌对酸性黑ATT的最大耐受极限为1.9 g/L.其脱色效果受温度、pH值、装液量和培养时间的影响较大.酸性黑ATT的最佳脱色条件为:pH值为7.0,温度为28℃,培养基装液量为60 mL,接种量为4%,培养时间为4 d.在此条件下,菌株对酸性黑ATT的脱色率可达93.30%.

Sphaerotilus natans对Zn^(2+)吸附的研究

以球衣菌作为生物吸附剂,研究了球衣菌对Zn2+吸附过程中的影响因素,包括吸附时间,pH,菌龄等。结果表明:Zn2+浓度为1.0mg/L,菌体浓度为0.5g/L,菌龄32h,pH7.0,吸附时间30min时,吸附的效果最好,吸附率达到77.2%,吸附量为3.86mg/g。吸附作用是一个快速的过程,30min就基本达到平衡。

球衣菌对工业废水中Cu^(2+)吸附条件的研究

利用球衣菌FQ32制备生物吸附剂,研究其对Cu2+的耐受能力,并以连江某工厂含Cu2+废水为样液,对其进行吸附条件试验,分析了影响吸附率和吸附量的因素,结果表明,球衣菌FQ32对Cu2+的耐受能力大于150 mg/L。在工业废水中Cu2+的浓度为23.1mg/L,吸附剂用量为0.2g/L,30℃,pH值6.0,吸附时间10m in的条件下,该吸附剂对Cu2+的吸附率达到85.2%,吸附量达91.21mg/g。

浮游球衣菌单株培养形态学特征的研究

浮游球衣菌是污水好氧生化处理中的知名菌种,对污水中有机物和重金属有很强的降解和去除作用.本文经分离纯化后,对单个菌株进行连续培养.该菌株在极低营养环境(A培养基)中呈现树枝状向四周辐射的菌落,在普通琼脂平板,呈光滑园形隆起的白色菌落.对数期的细胞10~12 min分裂一次;单胞菌体和短丝体阶段均强烈摆动.培养4 d后,菌丝达十几个到数十个细胞长时,丝体相互缠结成团,丝体中细胞大量逸出胶鞘.电镜片显示,菌体细胞两端均有纤维状鞭毛并相互连接成丝体,胞外有宽厚的半透明胶鞘.该菌具有在低营养环境中强力吸取营养的特性,以及快速繁殖和强烈的活动性,与其在污水处理中的卓越效果可能有关联.长丝体缠结成团时,丝体中细胞大量逸出,仅含胶质鞘团块的比重必然减轻,这可能是污泥膨胀的主要原因.在培养后期溶解氧(DO)有明显下降,也可能与污泥澎胀有因果关系.