微生物降解法处理含酚废水

目的筛选苯酚降解菌并研究固定化苯酚降解菌对含酚废水的降解效率,为利用微生物降解法处理含酚废水奠定基础.方法采用平皿稀释分离法在筛选平板中分离出苯酚降解菌,并进一步通过驯化及固定化手段提高菌株的降酚率.结果筛选出一株苯酚降解菌S10;经进一步驯化及固定于聚乙烯醇凝胶颗粒后,在实验条件下对质量浓度为1 000 mg/L的含酚废水的降解率达到90%以上,且固定化细胞对环境的pH、温度的耐受能力以及对热的稳定性等性能增强结论采用固定化降酚菌株的方法处理含酚废水不仅具有较高的降解能力而且固定化细胞更能适应多变的环境条件.

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。

苯酚降解菌DF51的分离鉴定、降解特性及其固定化的研究

为了研究焦化废水污染土样中微生物的降解性能,作者特地从太原市郊焦化厂附近的污染土样中采样,以便从中加氧酶催化开环,表明菌株DF51兼有混浊红球菌(Rhodoccocus opacus R7)和红球菌PNAN5(Rhodoccocus sp.strain DF51)降解苯酚的途径。菌株DF51固定化试验表明,该菌的固定化细胞具有降解苯酚的潜在应用价值。

利用固定化细胞法降解含酚废水的研究

通过正交实验，得到了试验用菌种的固定化细胞制备最优操作条件，并对固定化细胞的降解含酚废水过程进行了动力学分析，结果表明：固定化细胞的降解过程符合Ｍｏｎｏｄ模型，且固定化细胞的降解效果明显优于游离细胞。同时，采用添加硅藻土成份和表面化学处理两种方法，对固定化细胞性能的改进进行了初步研究。

高效脱酚菌的筛选及微生物多样性分析

为了揭示不同培养基分离的细菌种群的多样性差异及获得高效脱酚菌,采用单链构象多态性技术,以16S rRNA基因的V3区为靶对象,对3种不同培养基SJ(自制培养基)、LB(牛肉膏蛋白胨培养基)、YEB(酵母牛肉膏培养基)分离细菌的种群多样性进行了比较研究.结果表明:SJ培养基比LB和YEB培养基有更高的种群多样性,更适于细菌的分离筛选.利用SJ培养基筛选出的3株高效脱酚菌降解废水中总酚的能力均在99%以上,经过生理生化鉴定和16S rDNA测序,建立了系统发育树,鉴定出这3株菌分别属于气单胞菌属(Aeromonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)和不动细菌属(Acinetobacter).

微生物降解法处理含酚废水的研究进展

微生物降解法处理含酚废水作为一种简便、高效的处理方法具有传统方法所无法比拟的优点。文中从降酚菌的来源、苯酚的生物降解途径以及固定化微生物技术在处理含酚废水中的应用等方面介绍了微生物降解法处理含酚废水的最新研究进展,预期该领域具有十分广阔的应用前景。

固定化微生物技术处理含酚废水的研究现状

从固定化细胞的微生物选择、细胞固定化载体的选择以及固定化细胞降解苯酚效果的影响等方面介绍了固定化细胞技术降解苯酚的研究进展,指出了固定化细胞技术在降解苯酚应用中所存在的问题,并展望了固定化细胞技术降解苯酚的应用前景。

固定化微生物细胞降解苯酚的研究进展

综述了固定化微生物细胞降解苯酚的最新研究进展。介绍了吸附(结合)固定化、交联固定化、包埋固定化和自身固定化等方法。从降解苯酚微生物的分离纯化、微生物降解苯酚能力介绍了固定化细胞的微生物选择。分析了各因素对固定化细胞降解苯酚效果的影响,指出了固定化细胞技术在降解苯酚应用中存在的一些问题,并展望了固定化细胞技术应用于苯酚降解的前景。

固定化技术在含酚废水处理中的应用研究进展

本文在汇总国内利用生物固定化技术处理含酚废水研究进展的基础上,认为国内该项技术主要使用物理分隔法中的包埋法。其中采用的包埋材料以天然高分子(如海藻酸钠)和合成高分子(如聚乙烯醇和聚丙烯酰胺)为主,但以用天然高分子改性合成高分子为包埋材料时效果最好。工艺流程多采用三相生物流化床技术,除酚效率可达90％以上,但目前尚未工业化应用。文中分析了各种方法的优缺点,认为目前主要的研究工作应是解决固定化条件对生物活性的影响,提出了今后重点研究的方向是使用光固化技术和新的改性聚合物做包埋材料。

固定化细胞三相环流反应器处理含酚废水的宏观动力学

用国产卡拉胶固定化热带假丝酵母菌,在喷射环流反应器(JLR)中处理含酚废水,较活性污泥曝气池容积负荷提高3.5倍以上。动力学研究结果表明,苯酚降解规律受喷射环流反应器操作条件的影响;苯酚比降解速度对苯酚是零级,对氧是一级。根据质量守恒原理,考虑液-固传质,失活壳和内扩散的影响,推导出氧消耗的宏观动力学模型。基于本文实验数据,对模型参数进行估计,将模型值与实验值进行比较,结果表明,所得宏观动力学模型是令人满意的。

可降解苯酚的厌氧产电菌株的分离筛选及生物学特性研究

以含苯酚的厌氧段污水为底物构建微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC),从处于稳定期的MFC阳极分离筛选获得一株可降解苯酚的厌氧产电菌株A4。对菌株A4进行生理生化鉴定,表明该菌为肠杆菌。以菌株A4作为研究对象,探究了不同的氮源、碳源、pH值、温度、初始苯酚浓度、接种量及重金属离子对菌株生长同时对苯酚降解情况的影响。研究表明:最适氮源为NH4NO3,最佳共代谢基质为蔗糖,培养基初始pH值8,最佳初始苯酚浓度500 mg/L,最适温度为23℃,接种量为10%。菌株A4可耐受一定浓度(0.2 mg/L)的Pb2+,而对高浓度(2000 mg/L)的苯酚耐受性降低。该菌株在生长的稳定期产电,测得64 h时苯酚降解率达到67.37%,库伦效率(CE)为17.8%。研究通过选育优质的厌氧产电菌并优化其生长条件,在MFC处理含酚废水的应用上有重要意义。

微生物燃料电池强化锐钛矿光电催化降解苯酚废水研究

以溶胶凝胶-法制备锐钛矿电极,并以此构建微生物燃料电池(MFC)强化锐钛矿光电催化系统。在0.3,0.6 V条件下,3 h苯酚降解率分别为56.5%,82.6%,拟合反应速率常数k分别为0.29 h-1(R2=0.994),0.58 h-1(R2=0.996),远高于锐钛矿光催化(18.2%)与电催化(33.4%)组。三轮循环降解实验,降解率皆高于80%,表明MFC联合锐钛矿共同作用后,系统表现出了极为显著的光电催化降解苯酚水平。

生物炭水凝胶固定微生物处理含酚废水

筛选和分离出一种高效的苯酚降解菌Bacillus sp.26,以西瓜生物炭水凝胶作为载体,用海藻酸钠作为交联剂包埋该菌株.通过实验研究对比灭活的固定化Bacillus sp.26细胞对苯酚的吸附;固定化Bacillus sp.26细胞对苯酚的吸附和降解;游离Bacillus sp.26细胞对苯酚的降解能力.结果表明:Bacillus sp.26游离菌株具有高效降酚能力,可在1.0 d内降解浓度高达800 mg/L的高盐含酚废水;生物炭水凝胶固定化Bacillus sp.26同样显示出高效降解苯酚废水的能力,且具有优良的循环使用性能,在循环使用3次后,对1200 mg/L苯酚废水的降解效率仍达到100%;固定化后的Bacillus sp.26在循环使用过程中性能不断提高,说明炭水凝胶为菌株提供良好的生长和增殖环境.生物炭水凝胶固定微生物的方法具有易于回收、分离和重复使用的特点,具有潜在的应用价值.所筛选出的菌株和发展的固定化方法,为固定化微生物技术处理苯酚废水提供新的材料和思路.

丝孢酵母TX1及其固定化降解苯酚特性研究

为研究固定化技术在含酚废水治理中的应用,以聚乙烯醇(PVA)为载体将高效降酚菌株丝孢酵母TX1包埋处理得到胶珠颗粒,在分批培养反应器内分别研究游离体系和固定化体系中溶液p H值、培养温度和苯酚初始质量浓度对TX1降解苯酚效果的影响。结果表明,在游离细胞体系TX1对苯酚降解最佳培养条件为温度30℃,p H=7. 0;而固定化体系中的TX1对苯酚降解的最佳条件为温度30℃,p H=6. 5。在偏酸性条件下,游离细胞体系中TX1对苯酚降解效果比固定化体系差,在25～40℃时后者对苯酚的降解能保持50%以上,表明固定化技术有利于提高微生物的耐受温度。两个体系在降解苯酚过程中均受到底物抑制:在低质量浓度时(≤1 000 mg/L),游离细胞降解速率高于固定化细胞,但当苯酚质量浓度高达3 000 mg/L时,固定化体系中TX1对苯酚比降解速率为0. 088 h-1,远高于前者,表明固定化技术有利于实际高浓度废水的处理。此外,利用高效液相色谱和气相色谱-质谱检测苯酚降解中间产物,只在固定化体系中检测到中间产物为邻苯二酚和顺,顺-黏糠酸。该结果表明,降解过程中固定化体系发生的扩散阻力延迟了体系的降解反应,有利于发现中间体,使固定化技术有望成为新的检测中间体的方法。

可降解苯酚的产电芽孢杆菌WL027的分离筛选及其产电机制初探

以含苯酚的生活污水为底物构建微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC),从处于稳定期的MFC阳极中分离筛选获得一株可降解苯酚的产电菌WL027。对菌株WL027的生理生化鉴定表明,该菌为蜡样芽孢杆菌。同时,对菌株WL027的产电性和苯酚降解情况进行了初步探讨。结果表明:菌株WL027具有电化学活性,产电期主要集中在菌株生长的稳定期;将菌株WL027接种到MFC中,MFC的最大电压较起始电压增加了179mV,库仑效率为64.25%,苯酚降解率为68.62%;菌株WL027在产电过程中胞内和胞外核黄素质量浓度分别为6.10×10^(-3)和1.32×10^(-2) mg/L;在已处于稳定期的MFC中加入核黄素,电压升高了18mV。猜测菌株WL027可能通过分泌核黄素来促进电子在微生物中传递。

竹炭固定化施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri ZH-1降解苯酚的研究

通过竹炭固定化以加强施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri ZH-1对苯酚的降解能力。采用正交试验优化竹炭对菌株ZH-1固定化条件,冷场发射扫描电镜(SEM)观察固定化后的菌株在竹炭上的附着情况,对比固定化菌和游离菌的降解性能并对固定化菌做重复利用性能测试。结果显示,竹炭固定化P.stutzeri ZH-1的最适条件为竹炭1 g,接种量5%(体积分数),吸附时间24 h;SEM显示菌附着在竹炭表面和内部空隙中;竹炭固定化后菌株ZH-1对苯酚的降解率显著增加(P<0.05),处理48 h时降解率增加15%;竹炭固定化菌ZH-1经10轮重复利用后仍有很高的苯酚降解性能,48 h时降解率增加173%(P<0.05)。竹炭固定化菌ZH-1在去除含苯酚类有机废水中具有较好的应用前景。

响应曲面法优化苯酚降解菌Pseudomonas stutzri JFL2008固定化细胞活化培养基

以聚乙烯醇、海藻酸钠为复合载体,固定化Pseudomonas stutzri JFL2008,通过响应曲面法优化活化培养基,考察活化培养的固定化细胞降酚能力。结论:在连续完全降解1 000 mg/L苯酚过程中,活化培养比未经活化培养的固定化细胞多运行10个批次,表明响应曲面法适用于活化培养基的优化。

电芬顿—磁固定化菌株耦合体系治理苯酚废水

为提高苯酚废水的处理效率,研究将磁固定化高效苯酚降解菌株Cupriavidus sp. JS与电芬顿体系相结合,构建电芬顿-磁固定化细胞耦合体系。结果表明,在pH为3.5和电压为1.0 V的适宜条件下,耦合体系的苯酚羟化酶(PHO)、邻苯二酚2,3-双加氧酶(C23O)、ATP酶和脱氢酶(DHA)酶比活性均最高,且耦合体系的苯酚降解率(100.0%)显著高于单独的磁固定化细胞(87.40%)与单独电芬顿体系(8.65%)之和,表明电芬顿体系与生物降解间存在耦合协同作用。该耦合体系中苯酚降解率以及PHO、C23O、ATP酶和DHA活性均随着重复利用次数的增加而逐渐提高。

微生物燃料电池在含酚废水处理中的应用

近年来,工业化的快速发展所带来的环境问题受到了广泛的关注.含酚废水作为造纸、制药、石油化工等工业生产的主要有机污染物废水,具有毒性大和生化降解难的特点,亟须开发一些能够对其进行高效降解的废水处理工艺.文章着重介绍了微生物燃料电池(MFC)的技术原理、处理含酚废水中的应用及影响其性能的几个因素,并指出了未来MFC技术的研究方向.

双室微生物燃料电池同时去除废水中的苯酚和硝酸盐

构建了一种双室微生物燃料电池,以苯酚为阳极燃料,同时去除阴极室的硝酸盐废水。结果表明,在闭合情况下,该微生物燃料电池阳极室的苯酚降解效率达到7.6 mg/(L·h),是开路情况下的2倍;反应开始后的5 d内,闭合系统阴极室硝酸盐降解效率达到4.43 mg/(L·d),是开路情况下的2倍多,表明了该MFC系统可以同时去除废水中2种难降解污染物,并且与传统的生物降解方式相比较,具有更快的降解速率。