固定化微生物强化处理对甲苯胺模拟废水的研究
固定化微生物技术及其在污水处理中的应用
固定化微生物技术及其在污水处理中的应用发表时间:2018-12-22T14:09:01.650Z 来源:《防护工程》2018年第23期作者:王诚诚[导读] 近年来,我国的环境污染问题日益严重,而我国的经济发展、环境也造成了一定的破坏,人们关于环保意识逐渐增强。
摘要:近年来,我国的环境污染问题日益严重,而我国的经济发展、环境也造成了一定的破坏,人们关于环保意识逐渐增强。
因此,固定化微生物技术的应用促进了环境保护工程发展。
利用固化微生物技术处理污染环境中的废水、废气和废渣,对环境保护做出了突出贡献。
关键词:固定化微生物技术;污水处理;应用前言:固定化微生物技术是利用微生物的活性特点,对污染物进行降解、分化,在污水处理、空气污染处理、土壤污染处理中有着显著的效果。
但在实际应用中固定化微生物技术还存在一些不足之处,想要更广泛地被应用,还需要继续研究与发展。
1固化微生物技术应用现状固化微生物技术是起始于20世纪60年代,在固化酶的基础上研发出来。
我国对固化微生物技术的研发和应用,要比其他国家晚了十年左右。
固化微生物技术也就是把细胞或是酶进行固化处理,因为酶在直接使用上有着一些不足之处,例如价格高、稳定性差、不能重复使用,而且比较难提取等,也就造成了酶在应用上的局限性。
而固化微生物技术在环境工程中应用更多的是在污水处理上。
通过把较为分散的微生物固定在一个载体上,充分发挥微生物的作用,可以进行印染污水处理、重金属污水处理、含氮生活污水处理等。
同时对于大气污染物和土壤中的污染物也能很好的降解。
2固化微生物技术特点由于固化微生物能够提高微生物的浓度,使活性物质的作用得到提升和优化。
所以在环境工程中,固化微生物技术对废水处理有着很好的效果。
固化微生物技术能够培养优良微生物群,让污染物与微生物有更明显的区别。
微生物经过了固化处理,其抗毒能力得到改善,这样可以防止微生物被有毒物侵害。
微生物的固化反应不需要特别大的空间,这样就能降低空间占用率。
固定化微生物技术及其在污水脱氮方面的应用
固定化微生物技术及其在污水脱氮方面的应用固定化微生物技术是一种将微生物细胞固定在一定载体上用于污水处理的技术。
随着环境污染问题日益凸显,固定化微生物技术在污水处理领域得到了广泛应用,其中在污水脱氮方面的应用尤为突出。
本文将从固定化微生物技术的原理和应用以及在污水脱氮方面的具体应用进行介绍。
一、固定化微生物技术的原理和应用固定化微生物技术是利用载体将微生物固定在一定位置,使其在一定范围内活动,有效利用微生物的代谢活性来处理污水中的有机物、氨氮、磷等物质。
常见的载体有多孔陶瓷、多孔玻璃、发泡塑料、植物渣等。
固定化微生物技术在污水处理中的应用主要有以下几个优点:1. 提高微生物的稳定性和抗冲击能力:微生物固定在载体上后,可以减少外界环境因素对微生物的影响,提高微生物的稳定性和抗冲击能力。
2. 提高微生物的代谢效率:固定化微生物技术可以使微生物在载体上形成一定密度,有利于微生物与底物的接触,从而提高微生物的代谢效率。
3. 增加微生物的保存性:通过固定化技术,可以使微生物在较长时间内保持生物学活性,减少了频繁接种的次数,提高了微生物的使用寿命。
氮是污水中主要的污染物之一,其中的氨氮和硝态氮是最主要的问题。
氨氮和硝态氮是水质中的两种重要氮源,对生态环境和人体健康都具有较大危害。
固定化微生物技术在污水脱氮方面的应用主要包括以下几种方式:1. 厌氧氨氮去除:通过将微生物固定在厌氧颗粒中,形成厌氧颗粒污泥床反应器,可以有效去除污水中的氨氮。
此种方法适用于富集和分离厌氧细菌群,提高氨氮的去除效率。
2. 低温硝化:低温硝化是指在低温条件下将氨氮氧化成硝态氮。
通过固定化微生物技术,可以将低温硝化微生物固定在一定载体上,在寒冷季节或寒冷地区,依然能够高效去除氨氮。
3. 排水塔工程:在城市污水处理厂的氨氮去除工程中,排水塔是一个重要的环节。
通过固定化技术,在排水塔中保存一定数量的高效硝化细菌,可以提高氨氮的氧化速率和硝态氮的去除效率。
固定化微生物处理有机废水的初步研究
2.3最佳pH确定
零1
(2)pH 用稀盐酸和氢氧化钠钠溶液调节水样的pH值,分别为 5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,得出实验最佳的反应pH。 (3)时间 测定不同反应时间(时间为4
24 h,8 h,12 h,16 h,20
静 文 帐 霎 鑫 她 pH值
h和
图3
h),对处理效果的影响,得出最佳反应时间。
Fig.3
pH对固定化微生物的影响 The influence of pH
2实验结果与讨论
2.1
固定后微生物具有一定的耐酸碱,弱酸弱碱几乎可以忽略 其对固化微生物的影响,从图3中可以得出最适pH为6.0~
8.0。
微生物固定化效果
表1微生物固定前处理效果
高浓度有机废水一般是指由造纸、皮革及食品等行业排出 的COD在2000,ng/L以上的废水。这些废水中含有大量的碳 水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物。水污染是当前我 国面临的主要环境问题之一。预测工业废水占总污水量的70% 以上。而工业废水又以高浓度有机废水为主。高浓度有机废水 对环境水体的污染程度大,而且处理难度较高,如果直接排 放,会造成严重污染¨。2
第42卷第2期 2014年1月
广州化工
Guangzhou Chemical Industry
V01.42 No.2 Jan.2014
固定化微生物处理有机废水的初步研究
王玫,刘艳
(南昌航空大学环境与化学工程学院,江西
摘 南昌330063)
要:固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选定的载体上,使其高度密集并保持生物活性,在适宜条件下能够快
2 The treatment effect of microorganism immobilized 8
固定化微生物技术在印染废水处理中的应用研究
固定化微生物技术在印染废水处理中的应用研究摘要伴随着我国经济水平的迅速提升,纺织工业获得了一个良好的发展平台,排放工印染废水的量呈现逐年增长的趋势。
如果没有采取有效措施来对这些污水废水进行及时的处理,将会破坏大自然水体生态系统的平衡,严重影响人们的居住环境。
处理工业印染废水的方式及措施是多种多样的,一般有生物与物化等方式,其中采用生物方式进行处理的频率是比较高的。
但是由于染料的类型发生了非常复杂的改变,导致工业印染废水处理难度系数的不断提升,以往使用的生物法因为只能聚集少量的微生物,非常容易流失菌种,获得的脱色率及水质都不是很理想,已经无法满足工业印染废水的标准排放要求。
而固定化微生物技术能够迅速聚集大量的微生物,发生反应的速度非常快,具有理想的稳定性及耐毒害能力,在处理过程中只丢失少量的微生物,这些优于传统方式的特点让固定化微生物技术在工业印染废水的处理中得到了非常广泛的应用。
关键词固定化微生物技术;概念;印染废水特征;处理方式1 固化微生物技术的概念微生物固定化技术诞生于20世纪60年代,是固定化酶技术在发展中逐渐演变形成的一种高效的生物技术。
这种技术是物理及化学措施的协助下,把处于游离状态的细胞固定在预期规定的范围之内,让细胞聚集在一起,确保其具有很高的活性及反复利用的可能性,进而提升生物系统整体的适应及处理能力。
采用这种技术来对废水进行处理,在处理反应器里中可以获得聚集量比较高的微生物,能够迅速产生反应,同时还可以有效避免污泥处理之后再次发生污染。
在这种技术形式下,可以将具有优势的菌种充分聚集起来,营造一个优异的微环境,促进微生物获得更快更好的繁殖;而且能够同时施行硝化与反硝化,两个过程并不会发生冲突,生物获得理想的脱氮速率,整体效率非常高。
微生物固定化技术具有很强的抗冲击、抗毒作用,在复杂的废水成分中呈现良好的适应性。
2 印染废水的特征印染废水是一种非常难以进行降解的工业废水,其水质及水量存在的不定性因素非常多,随时都可能发生巨大的改变,水质的构成成分比较复杂,含有高浓度的有机污染物。
微生物固定化技术在污水处理领域的研究进展
微生物固定化技术在污水处理领域的研究进展微生物固定化技术在污水处理领域的研究进展近年来,随着人口的快速增长和工业化的进展,污水排放问题日益突出,给环境和人类健康带来了巨大的威胁。
传统的污水处理方法往往存在技术难题和高昂的成本,因此寻找一种高效、经济且可持续的污水处理技术显得尤为重要。
微生物固定化技术作为一种新兴的污水处理方法,由于其独特的优势在研究中引起了广泛关注,取得了显著的进展。
微生物固定化技术是一种利用载体材料将微生物固定化并附着在固定化载体上的方法。
而微生物就是维持生态平衡的重要组成部分,它们能够通过吸附、降解、转化等功能,将污水中的有机物、无机物、微生物等进行转化和去除,从而达到治理污水的目的。
目前,在微生物固定化技术的研究中,常用的载体材料包括多孔陶瓷颗粒、纤维束、活性炭和生物膜等。
这些载体材料能够提供有利于微生物生长和代谢的物理、化学环境,并通过增大接触面积促进与污水中或固体表面存在的有机物和无机物的吸附和转化。
微生物固定化技术在污水处理领域中的应用主要包括厌氧固定化技术和好氧固定化技术。
厌氧固定化技术是指将厌氧微生物固定在有效载体上,以降解有机废水中的有机物质。
它能够高效地去除废水中的有机物质,并能把有机物质转化为沼气等能源。
而好氧固定化技术则是将好氧微生物固定在载体上,通过氧化反应降解污水中的有机物质,并将其转化为无害的物质。
微生物固定化技术的研究进展主要包括以下几个方面:首先,改进载体材料的研究。
研究人员通过改进载体材料的性质,如增加载体的孔隙率和比表面积,改善载体的生物相容性和稳定性,提高载体对微生物的承载能力和保护微生物的能力,以提高微生物固定化技术的效果和稳定性。
例如,一些研究人员通过改变载体材料的物理结构和化学性质,将固定载体的孔隙度增加,从而提高固定载体对微生物的承载能力和吸附效果。
其次,微生物固定化技术与其他污水处理方法的结合。
研究人员将微生物固定化技术与其他污水处理方法相结合,形成联合处理系统,以进一步提高废水处理效果。
应用固定化细胞技术处理废水的研究进展
Ke r s:mmo i z d c l;C rir y wo d I b l e el a re ;W a tw t rt ame t i s a e r t n ;Hih y c n e t td o g n c w se ae e e g l o c nr e ra i a tw tr a
X 0 71
文献标识码
A
文章编号
10 7 3 (0 2 1 5 0 0 7— 7 1 2 1 )7— 4— 3
Th v l p e to pl i g CelI mo l a i n n a t wa e e t n e De e o m n fAp y n l m bi z to i W se t r Tr a me t i
该技 术应用于高浓度 有机废水 、 难降解废 水、 含氮废水 、 重金 属废水 的处理具有很 好 的效果 , 显示 出固定化 细胞技 术
在 废 水 处理 领 域 中 广 阔 的发 展 潜 力 。 关键 词 : 固定 化 细 胞 ; 体 ; 水 处理 ; 浓度 有机 废 水 y mea a t w trs o g o e t n f ce c e .I e v tl se ae h w o d t a me t i in is mmo i z d c l tc n lg a i ed v lp n oe t l n te w r e bl e el e h o o y h sa w d e e o me t tn i h i p ai
用等 突出 的优 点 。因此 , 水环 境 污染 E益严 重 的今 天 , 在 l
目前 常用 的载 体主要 有有 机载体 、 机载 体和 复合 载 无 体三 大类 。有机载体 是 细 胞 固定 技 术 中使 用 的 主要 载 体
浅谈固定化微生物法处理氨氮废水
浅谈固定化微生物法处理氨氮废水李华伟王军强(漯河市郾城区环保局,河南漯河462300)应用科技喃耍】本研究选用两种微生物茵系。
采用不同的固定方法,制得了4种不同的微生物小球,洲其物璎l生质,并将其用于模拟废水的处理。
研究了温度、pH、处理时间等因素对模拟废水氨氮处理效果的影响,得出在最佳处理条件下氨氮的去除率。
【关键硼废水;处理;固定化微生物技术固定化微生物技术自上世纪七十年代以来,以其独特的优点引起了越来越多人的关注。
将固定化微生物用于污水处理,具有微生物密度高,反应速度快,而}毒害能力强,微生物流失少,产物分离容易,污水设备小型化,剩余污泥:!≯等优点。
1材料与方法1.1实验材料”.1仪器721型分光光度计:101—2型电热鼓风干燥箱:S H A—B型恒温振荡器:SB5200D T超声波清洗机:S K Y一200B恒温培养振荡器:分析天平;蒸馏装置;注射器等。
1_12试剂聚乙烯醇:硼酸;氯化钙:海藻酸钠;碳酸钙;氯化钙;二氧化硅;壳聚糖:聚丙烯酰胺:醋酸:硫酸铵;锌粒:盐酸等。
所有试剂除注明者外皆为分析纯,水为蒸馏水。
1.13材料1)模拟废水:人工配制的模拟废水组成为:(N…2s0“K H2P O∞其中N H4*-N的浓度为200m g/E,pH约为6.0~7.002)微生物菌系:EM菌液:广东省华侨天然保健品有限公司出品:其主要成分为乳酸菌、酵母菌、放线菌、光合细菌、芽孢杆菌等20属80种有益微生物。
威宝菌制剂:台湾威宝神采科技有限公司提供:其中含有光合细菌、酵母菌等。
12实验方法12.1固定化微生物小球的制备1)聚乙烯醇+海藻酸钠+活性炭+EM菌。
称取1.09聚乙烯醇,Q19海藻酸钠加入10m L水中,加热煮沸溶解,然后加入049Si02,O.039C aC03,搅拌均匀。
在5m L EM菌液中加入0.0759活性炭,混合吸附10m i n。
待上面的聚乙烯醇混合液冷却到室温,把含活性炭的菌液加到里面。
固定化微生物技术处理废水
固定化微生物技术处理废水作者:王龄泽王南来源:《科学与财富》2017年第10期摘要:固定化微生物技术利用物理或化学手段将具有特定生理功能的游离微生物固定于载体材料内部或表面,并加以有效利用。
该技术具有微生物活性高、单位空间微生物密度高、耐受性好、抗冲击负荷能力强、处理效率高等优点,目前已被广泛应用于废水处理。
本文就固定化微生物技术处理废水得应用进行探讨。
关键词:固化微生物;废水;处理引言固定化微生物细胞技术是利用物理或化学的手段将游离微生物细胞定位于限定的空间区域,并使其保持活性反复利用的方法,在化工、印染、发酵生产、能源、医药等行业应用广泛。
一、固定化载体的选择1.1 固定化载体的分类及性能比较目前,用来作为固定化微生物的载体有:有机高分子载体、无机高分子载体和复合载体三类。
其中有机高分子载体分为天然和人工合成两类。
常见的天然有机高分子载体有琼脂、角叉莱胶、明胶、海藻酸钠等;常见的人工合成的有机高分子载体有聚丙烯酰胺凝胶(ACAM)、聚乙烯醇凝胶(PVA)、光硬化树脂、聚丙烯酸凝胶等。
常见的无机载体有多孔玻璃、多孔硅酸盐、石英砂、生物活性炭(BAC)、硅藻土等。
天然有机高分子载体对生物无毒性,传质性能好,但机械强度较低,在厌氧条件下易被微生物分解;人工合成的有机高分子载体一般强度较大,但传质性能较差,微生物固定时对其活性影响较大,聚乙烯醇与琼脂、明胶和丙烯酰胺凝胶相比较,具有机械强度较高、传质性能较好,生物毒性较低和固定操作容易等优点。
无机载体具有机械强度大、对微生物无毒性、不易被微生物分解、耐酸碱、成本低、寿命长等优点。
由于有机载体和无机载体各有优缺点,在许多性能方面两类载体可以互补,因而,就有了复合载体材料,它是将两类载体结合起来,以改进载体性能,降低成本,提高废水处理效果。
以聚乙烯醇(PVA)、累托石、海藻酸钠(SA)作为固定化载体材料,硼酸和氯化钙作为交联剂,将菲的降解菌(茄镰孢菌)包埋制备固定化微生物小球,考察了各种材料的用量,微生物包埋量,PVA投加量,交联时间等因素对微生物小球活性的影响,及固定化茄镰孢菌小球的机械强度和传质性能。
固定化微生物技术在废水处理中的研究进展
sa i t l s l d e mo t n sr n e i tn e o d mmo l y t b l y, s s u g a un a d to g r s sa c l a .I i e bi t mi r o g n s t c ni u s i c o r a im e h q e ,me h d o c o r a i m mmo i t ,i t o s f mi r o g n s i b l y mmo ii i b lt y c ri r h c o r a im mmo i z d a p ia i n a d sud t t s o mmo iie c o r a im e h i u n wa t wae r ame t we e i to u e a re ,t e mir o g n s i b l e p lc t n t y sa u f i i o b lz d mir g n s t c n q e i se t rte t n r n r d c d
ZHANG n LI Bi ANG a -me g TI Xio n2 AN io M A Ⅺ u-柚 J 3 n l
( .u o g Cb n b i u t i c ll c vr n n n t r g S f m , u o gJ l 1 4 0 , h n ; 1 S n a g a F Mo n a n E ov in En io me t gi Mo i i t i o n a o F s n in,3 5 0 C i a i
2. le eo Colg fEn r n e a n Ch mia gie rng, la i o n i e st Dai a nng, 1 0 8, n i m ntla d e c lEn n e i Dai nJ a t gUn v riy, la Lio i 1 6 2 Chia; v o o n
微生物固定化技术在污水处理中的应用研究
定 微 生物 。 1 . 1 实验 材料
处理厂对遏止水环境污染加剧的趋势起到了重要作
用。
原水 : 原水采 自青藏铁路线三岔河污水处理站 排污 口和兰州市安宁区培黎广场污水排污 口。实验 设备 : C O D 、 氨氮 、 总磷测定 : 兰州连华 5 B一 6 C ( H ) 型测定仪 ; B O D测定 : J P B一 6 0 7便携式溶解 氧测定
依 据。 关键词 : 污水 ; 固定化载 体 ; 聚氨酯泡 沫
中图分类号 : X 7 0 3
污水处 理 技术 发 展 至 今 已有 百 年 历 史 , 在 此 之
目前国际前沿和流行的方法、 技术 。
前, 人们生产、 生活产生 的污水通过污水收集系统收 集并排放到下游水体 , 使 其经过水体 的稀释和 自然 净化而排放 。但随着经济的发展和人 口数量的不断 增加 , 产生的污水量也越来越大 , 水质越来越复杂 ,
水 处 理厂 4 2 7座 , 其 中二级 处理 厂 2 8 2座 , 这些 污 水
易于控制 , 有利于去除氮和高浓度有机物 ,ห้องสมุดไป่ตู้可免除污 泥处理 的二次 污染等问题。2 0 世纪 7 0年代后期 , 随着水环境污染的 日益严重, 研究 高效 生物处理废
水系统 的要求也 日益迫切。故本实验采用固定化微 生物技术对污水进行处理研究 J 。 聚氨酯 泡沫 ( P U F ) 是 目前 常用 的一种 吸附载 体 】 。聚氨酯是 由异氰酸酯 与多元醇反应 制成 的 种具有氨基 甲酸酯链段重复结构单元 的聚合物。 聚氨酯泡沫具有多孔性、 相对密度小、 比强度高、 比 表面积高等特点 , 而且并带有羟基等基 团, 可有效固
2 4 h, 待用。
新型固定化生物小球的研制及其处理模拟焦化废水的脱氮特性
载体的方法,寻求提高固定化小球的传质性能和降 解效率的有效途径。
1 材料与方法
1.1 试验材料 1.1.1 菌种来源
所用硝化细菌(以下简称 X)和好氧反硝化细 菌(简称 F)均由本校环境工程教研室筛选得到,经 试验得到 X 的最适生长温度为 30 ℃、pH 为 8.0;F 的最适生长温度为 35 ℃、pH 为 7.5~8.0。 1.1.2 试验材料
76
水处理技术
第 36 卷 第 7 期
表 3 载体对固定化球吸水率和膨胀系数的影响
Tab.3 Vectors have impacts on the water absorption and coefficient of expansion of the immobilized ball
载体
QX 吸水率 /% 膨胀系数 /%
炭(PAC)的新型固定化球。扫描电镜(SEM)微观分析表明,PAC 的加入使传统 PVA 小球内部结构由原来的聚结
成块变为小球堆积的孔状结构,明显提高了固定化球的传质性能和通透性。24 h 摇床培养后,添加质量分数 4% PAC
固定化生物技术在废水处理中的研究
吸附法 又 叫载体 结 合 法 , 依据 带 电的微 生 物 是 细 胞和 载体之 间 的静 电 、 面张力 和粘 附力 的作 用 , 表 使 微生 物细胞 固定 在 载体表 面 和 内部形 成 生物膜 的 方 法 , 分为 物理 吸 附法 和 离 子 吸 附法 两 种 。从 本 可 质上 看 , 吸附 固定法 是微 生物 自我 固定 , 在废水 生 它
摘 要 : 出 了 固定 化 生物 技 术是 通 过 化 学或 物 理 的手 段 将 游 离细胞 或 酶 定位 于 限 定 的 空 间 区域 内 , 其 指 使 保 持 活 性 且 可 反 利 用 的 方 法 。对 微 生 物 的 固定 化 方 法 、 固定 化 技 术 在 废 水 处 理 中的 应 用 及 研 究 进 展 状 况 进 行 了探 讨 , 分析 了其 发 展 前景 。 并
微 生 物 密 度 高 、 应 速 度 快 、 毒 害 能 力 强 、 _ 物 反 耐 微生
交联 法 是 利 用 双 功 能 或 多 功 能 试 剂 , 接 与 细 胞 直
表面的反应 基 团( 如氨基 酸 、 羟基 、 硫基 、 唑基 ) 生 咪 发 反应 , 使其彼此交联形成 网状 结构 的固定化 细胞 , 结 其 合力是共价 键 。常用 的交联 剂有戊 二醛 、 甲苯二异 氰
较 理想 的方 法 , 目前 应 用 最 多 。
2 3 共 价 结 合 法 .
3种难 降解有 机物 均可 降解 9 以上 。 O
3 2 固定 化 细 胞 技 术 处 理 氨 氮 废 水 .
共 价 结 合 法 是 细 胞 表 面 上 功 能 团 ( n ,一 如 一 E氨
固定化细胞技术处理化工废水研究进展
绿色化工(67~72)固定化细胞技术处理化工废水研究进展刘春芳(中国石油兰州石化公司石油化工研究院,甘肃兰州730060)摘要:综述了近几年来固定化细胞的载体及其固定化方法、固定化细胞技术处理氨氮废水以及含难降解有机污染物的化工废水等方面的研究进展。
固定化细胞技术在处理高氨氮废水和焦化废水的中试和工业试验的成功,表明了这一技术在化工废水处理领域的广阔前景。
关键词:固定化细胞;载体;脱氮;难降解有机污染物;曝气生物流化床;基因工程菌中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1009-0045(2003)01-0067-06 经济有效地去除难生物降解有机物和浓度较高的氨氮一直是困绕化工废水处理的难题。
难生物降解的有机物一般是人工合成物,具有毒性,对于这类物质的排放,必须严加控制。
由于自然界存在的一般微生物对其降解的能力很差,采用传统的生物处理法,难于奏效。
而采用其他的物理化学方法,处理费用往往十分昂贵。
废水中的氨氮排入水体,会影响作为生活饮用水水源的水体水质和渔业生产,严重时会产生水体的富营养化。
采用传统生物处理法中的硝化-反硝化工艺,可经济有效地去除废水中低浓度的氨氮,并已成功地应用在城市污水和生活污水处理中。
但某些化工废水中的氨氮浓度很高,当其浓度超过200mgΠL时,一般的微生物将会受到抑制,使生物硝化脱氮过程失效,而采用物理化学方法,同样存在技术和经济上的问题。
在固定化酶技术上发展起来的固定化细胞技术,由于其诸多的优点:生物处理构筑物中微生物浓度高,反应速度快;固定对某种特定污染物有较强降解能力的酶或微生物,使有毒难降解物质的降解成为可能;固定化技术为生理特性不同的硝化菌、反硝化菌的生长繁殖提供了良好的微环境,使得硝化、反硝化过程可以同时进行,从而提高了生物脱氮的速度和效率;固定化微生物特别是混合菌相当于一个多酶反应器,对成分复杂的有机废水适应能力强,因而成为近年来废水生物处理领域的研究热点。
固定化技术在废水处理中的应用
固定化技术在废水处理中的应用摘要:固定化微生物技术由于处理负荷大及其高效率已成为污水处理领域的研究热点,包埋法是固定微生物最常用技术。
在普通生物法难降解的染料废水、含酚废水、含芳香烃废水处理中,固定微生物技术取得了良好的处理效果。
微生物固定化技术不断发展,研究者已研发出无载体固定化细胞、超微载体固定化等技术。
随着微生物固定化技术的研发进步,在污水处理领域的应用必将不断扩大。
关键词:载体、微生物、固定化技术前言固定化技术是指通过采用化学或物理的方法将游离微生物或酶定位于限定的空间区域内,使其保持活性并可反复使用,它包括固定化酶和固定化微生物。
废水生物处理是利用处理设施中的微生物,将废水中各种污染物加以代谢、分解从而净化水体。
固定化微生物技术可将筛选出的优势菌种或微生物加以固定,从而构成一个高效的废水处理系统,具有反应速度快、处埋负荷大、效率与稳定性高、耐冲击能力强、污泥产量低、便于连续化和自动控制等,因此很快成为研究的热点。
1 载体的种类和固定化方法1.1 载体不同的固定化方法对固定化载体有不同的要求。
固定化技术所采用载体的物理化学性质直接影响所固定细胞的生物活性和体系传质性能。
因选择一种对细胞无毒、传质效应好、性能稳定、耐用、价格低廉的固定化载体,是固定化技术能否投入实用的关键。
常用的载体包括:(1)无机载体,如活性炭、多孔玻璃、石英砂、氧化铝、硅胶、硅藻土、高岭土、沸石等;(2)有机载体主要是一些天然的和合成的高分子凝胶,如琼脂、海藻酸钙、角叉莱胶、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、淀粉、聚氨酯、光硬化树脂、含氨基离子交换树脂、纤维素等。
1.2固定化方法在提取了需要的酶或筛选、培养和驯化了对污染物分解能力强的特定的微生物和选择了合适的载体以后,便可以制备固定化酶或固定化微生物。
载体偶联法是固定化酶研究的最多的方法。
此外还包括吸附法、交联法、包埋法、共价结合法。
固定化微生物应用最多的方法是包埋法,此外还包括吸附法、共价结合法和交联法。
零价铁类Fenton-固定化微生物工艺处理农药废水的研究与应用
零价铁类Fenton-固定化微生物工艺处理农药废水的研究与应用零价铁类Fenton-固定化微生物工艺处理农药废水的研究与应用近年来,随着农业生产的不断发展,农药的使用量逐年增加,导致农药废水成为环境污染的一个重要因素。
农药废水中含有大量有机物质,其高度毒性和难以降解的特性给环境带来了巨大的威胁。
因此,有效处理农药废水的方法成为重要研究领域之一。
零价铁类Fenton-固定化微生物工艺作为一种新兴的处理农药废水的方法,近年来受到了广泛关注和研究。
本文将从该工艺原理、实验研究及其应用前景等方面进行探讨。
零价铁类Fenton-固定化微生物工艺的原理是利用零价铁或其氧化物以及过氧化氢在催化剂的作用下产生强氧化反应,将农药废水中的有机物质降解为无害物质。
此外,通过固定化微生物,可以进一步增加处理效率和稳定性。
在实验研究方面,一系列研究表明零价铁类Fenton-固定化微生物工艺具有较高的应用潜力。
首先,实验结果表明,该工艺对不同类型的农药废水有较好的降解效果。
其次,该工艺在一定程度上能够抑制器官胎儿毒性和环境潜在危害。
此外,固定化微生物能够提高系统的稳定性和耐受性。
此外,该工艺对农药废水中的重金属离子也具有很好的去除效果。
在应用前景方面,零价铁类Fenton-固定化微生物工艺具有广阔的应用前景。
首先,该工艺具有处理效率高、成本低、操作简便等特点,适合在实际工业生产中进行大规模应用。
其次,该工艺对农药废水中的有机物质和重金属离子等污染物具有较好的去除效果,能够显著降低农药废水对环境的危害。
此外,此工艺还能够降低废水处理过程对环境的二次污染风险。
综上所述,零价铁类Fenton-固定化微生物工艺作为一种新兴的处理农药废水的方法,在理论研究和实际应用方面取得了积极的进展。
然而,还需要进一步探索其机理、优化工艺参数,并结合实际情况进行合理的工程设计和应用。
相信通过不断的研究和发展,零价铁类Fenton-固定化微生物工艺将成为一项重要的农药废水处理技术,为保护环境和人类健康做出更大的贡献综上所述,零价铁类Fenton-固定化微生物工艺在处理农药废水方面表现出较高的应用潜力。
固定化微生物强化生物滤池处理硝基苯和苯胺废水
固定化微生物强化生物滤池处理硝基苯和苯胺废水申运栓;王中友;叶正芳;唐鹏;许晓峰;曲绍业;曲建菊;张戈;郭玉凤【期刊名称】《中国给水排水》【年(卷),期】2009(25)21【摘要】利用复合微生物菌群BCP35,对自制的大孔功能化载体FPU进行微生物的固定化,并与厌氧生物滤池和好氧生物滤池联用处理含高浓度硝基苯和苯胺的废水,研究了固定化微生物强化生物滤池处理污染物的运行效果、硝基苯和苯胺的降解特征,比较了固定化微生物和游离态微生物的除污性能,同时分析了载体上微生物的状态和生物量。
结果表明,固定化微生物强化生物滤池工艺对硝基苯、苯胺具有很好的去除效果,对硝基苯和苯胺的降解率可分别达到99.8%和99.9%;同时生物滤池还对污染物浓度变化具有较强的抗冲击负荷能力;与游离态微生物相比,固定化微生物在去除COD、硝基苯、苯胺等方面更具优势;生物滤池内的微生物浓度较高,可达到38g/L。
【总页数】4页(P65-68)【关键词】固定化微生物;生物滤池;硝基苯;苯胺【作者】申运栓;王中友;叶正芳;唐鹏;许晓峰;曲绍业;曲建菊;张戈;郭玉凤【作者单位】宁波万华聚氨酯有限公司;北京大学环境工程系【正文语种】中文【中图分类】X703【相关文献】1.固定化高效微生物生物滤池处理焦化废水试验 [J], 尹江华2.用含固定化微生物的曝气生物滤池处理炼油厂高浓度废水 [J], 畅显涛;叶正芳;高峰;唐三连3.大孔树脂白球固定化微生物强化处理对甲苯胺废水的研究 [J], 张波;陈金龙;张炜铭;王璠;鲁俊东;张全兴4.固定化高效微生物处理高含盐苯胺、硝基苯废水应用 [J], 申运栓;唐鹏;许晓峰;郭玉凤;李沧海;漆剑荣;魏雪松因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
固定化细菌处理合成氨工业废水的试验研究的开题报告
固定化细菌处理合成氨工业废水的试验研究的开题报告题目:固定化细菌处理合成氨工业废水的试验研究一、选题背景及研究意义合成氨工业是我国重要的化学工业之一,随着工业生产的不断发展,合成氨工业废水的排放量逐年增加,给环境和人类健康带来了很大的威胁。
传统的废水处理方法如化学法、物理法等均存在成本高、操作复杂、反应效率低等问题,同时也难以满足废水排放标准。
因此,寻找一种高效、低成本的废水处理技术迫在眉睫。
固定化细菌技术是一种将微生物细胞培养在合适的载体上,形成固定化结构进行附着、生长和代谢的生物技术。
该技术具有高效、低成本、易操作等优势,已广泛应用于废水处理领域。
本研究将利用固定化细菌技术处理合成氨工业废水,降低废水中COD、NH3-N等指标,实现废水的达标排放,为合成氨工业的可持续发展提供一种可行的新技术和方法。
二、研究目标和内容本研究的主要目标是通过固定化细菌技术处理合成氨工业废水,优化处理工艺,降低废水中COD、NH3-N等指标,实现达标排放。
具体研究内容包括:1.选取适合的细菌株和载体,筛选出适合处理合成氨工业废水的固定化细菌。
2.优化固定化细菌的培养条件,确定最适生长条件。
3.研究废水处理过程中COD、NH3-N等关键指标的变化规律,确定最佳处理时间和条件。
4.分析处理后的废水的水质指标,评估处理效果。
5.对比固定化细菌和传统处理工艺的优缺点,探讨固定化细菌技术在废水处理领域的应用前景。
三、研究方法本研究采用实验研究法,主要包括以下几个方面:1.选取适合处理合成氨工业废水的细菌株和载体,通过菌群结构、COD、NH3-N降解率等指标筛选出最佳组合。
2.优化固定化细菌的培养条件,包括温度、pH、营养物质等因素对细菌生长及废水处理效果的影响。
3.确定最佳处理时间和条件,研究COD、NH3-N等指标的降解效果,并探究不同处理条件对废水的处理效果差异。
4.对处理后的废水进行综合分析,测定水质指标和污泥活性等,分析处理效果和固定化细菌技术的适用性。
固定化-膜生物反应器处理焦化废水的研究的开题报告
固定化-膜生物反应器处理焦化废水的研究的开题报告【题目】固定化膜生物反应器处理焦化废水的研究【背景】焦化行业生产废水是一种高浓度、高COD、高氨氮的有毒有害废水,含有苯、酚、甲醛、马尾松精油等有机物,对水体、土壤和空气都有严重的污染影响。
传统的化学处理技术虽然能够有效去除有机物,但会产生大量的污泥和高成本。
相比之下,生物处理技术具有高效、经济、无二次污染等优点,能够降低总成本、减少环境影响。
然而,传统的生物处理技术在处理高浓度废水时存在问题,例如难以在短时间内达到高效分解有机物、处理周期长、容易出现毒性物质对微生物生长的抑制等。
因此,需要通过创新性的技术改进,使生物处理技术能够更好地适应焦化废水处理的需求。
【研究内容】本研究将采用固定化膜生物反应器(Fixed film membrane bioreactor,FMBR)处理焦化废水,研究废水的处理效果、微生物群落结构及其变化、运行参数对系统性能的影响等方面。
研究内容包括:1.采集垃圾焚烧废水样品,进行水质分析和微生物群落分析。
2.设计和建立FMBR反应器试验系统,经过周期性运行后达到稳定状态,并进行废水的处理实验。
3.评价系统处理效果,包括对COD、氨氮等水质指标的去除率的测定。
4.应用基于高通量测序(Next Generation Sequencing,NGS)技术的微生物多样性分析方法,对系统中的微生物群落结构进行分析,并探讨不同操作参数对微生物多样性的影响。
5.探究不同工艺参数(如MBR反应器中的反应时间、曝气量、流速等)对系统性能的影响。
【研究意义】本研究通过创新性地采用固定化膜生物反应器处理高浓度焦化废水,探究不同条件(如反应时间、曝气量、流速等参数)对系统性能的影响,降低总成本,减少环境污染,促进了焦化废水的资源化利用和重复利用,从而具有重要的应用价值和社会经济效益。
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第7卷第7期环境污染治理技术与设备Vol.7,No.72006年7月Techniques and Equi pment for Envir on mental Polluti on Contr olJul.2006固定化微生物强化处理对甲苯胺模拟废水的研究张 波 陈金龙3 王 王番 张全兴(南京大学环境工程系污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京210093)摘 要 采用新型固定化载体大孔吸附树脂X 25固定化微生物强化S BR 处理对甲苯胺模拟废水,与对照组相比,通过投加大孔吸附树脂X 25固定化微生物可以有效提高反应器的处理效率。
在进水T OC 浓度为43418mg/L,对甲苯胺浓度为32619mg/L 的条件下,强化组可在100m in 左右将T OC 和对甲苯胺基本去除完全,去除率在99%以上。
对照组则需要300m in 才能达到相近的去除效果。
强化组对氨氮同样具有较好的硝化效果,出水氨氮浓度在10mg/L 以下。
关键词 对甲苯胺 大孔吸附树脂X 25 固定化 生物降解中图分类号 X70311 文献标识码 A 文章编号 100829241(2006)20720106203Study on enhanc i n g trea t m en t of p 2tolu i d i n e syn theti cwa stewa ter by i m m ob ili zed m i croorgan is mZhang Bo Chen J inl ong W ang Fan Zhang Quanxing(State Key Laborat ory of Contr ol and Res ource Reuse,Depart m ent of Envir onmental Engineering,Nanjing University,Nanjing 210093)Abstract I n this study p 2t oluidine synthetic waste water was treated by m icr oorganis m i m mobilized on newcarrier macr opor ous ads or p ti on resin X pared with contr ol react or,the treat m ent efficiency was enhanced by i m mobilized m icr oorganis m on macr opor ous ads or p ti on resin X 25.Enhanced react or could re move al m ost all T OC and p 2t oluidine in the waste water within 100m in and the re moval efficiency was above 99%,while the con 2tr ol react or needed about 300m in t o do the sa me,when the concentrati ons of T OC and p 2t oluidine in the influent were 434.8mg/L and 32619mg/L res pectively .The nitrificati on effect of a mmonium nitr ogen in the enhanced react or was better than that of contr ol react or .The concentrati on of a mmoniu m nitr ogen in the effluent of the en 2hanced react or was bel ow 10mg/L.Key words p 2t oluidine;macr opor ous ads or p ti on resin X 25;i m mobilized;bi odegradati on基金项目:国家自然科学基金资助项目(20274017)收稿日期:2005-06-07;修订日期:2005-10-29作者简介:张波(1976~),男,博士研究生,主要从事水污染控制工程方面的研究工作。
E 2mail:zhangbo7607@s ohu .com3通讯联系人 20世纪70年代由固定化酶技术发展起来的固定化微生物技术开始应用于工业废水的生物处理。
微生物固定化方法主要吸附法、共价结合法、交联法和包埋法等[1]。
吸附法是利用菌丝与载体接触时的自然吸附作用实现微生物的固定化。
吸附法操作简单,载体可反复利用,微生物经固定化后可保持较高的生物活性,因此在实际生产中得到了广泛的应用。
吸附法固定化微生物的关键在载体的选择,载体的性质直接关系到固定化生物量的多少和微生物与载体结合的牢固程度。
目前,吸附法固定化微生物的载体主要为活性炭、陶瓷和聚氨酯泡沫块等[2~4]。
树脂作为一种新型固定化微生物载体,具有比表面积大,孔径可以人为调控,具有一定的吸附性能,且机械强度好,使用寿命长,密度适中,易于流化,是一种较好的微生物固定化载体。
目前,应用树脂作为载体固定化微生物的研究,主要集中在固定化生物酶和其在食品、医药和生物传感器领域的应用,应用树脂作为固定化微生物载体及其在化工废水治理中的应用研究尚处于起步阶段。
对甲苯胺是一种重要的染料和农药中间体,在生产过程中会产生含高浓度对甲苯胺的废水,本研究采用大孔吸附树脂X 25作为固定化微生物载体,强化S BR 处理对甲苯胺模拟废水,重点考察了微生物在大孔树脂X 25上的分布情况,并对固定化微生物强化S BR 和传统的S BR 反应器对T OC 及对甲苯胺去除效果和氨氮的硝化效果进行了比较。
1 试验部分1.1 试验装置S BR 反应器用有机玻璃制成,有效容积为113L,反应器底部设置一砂芯曝气头,以空气为氧第7期张 波等:固定化微生物强化处理对甲苯胺模拟废水的研究源,曝气量为016L /m in,采用滗水器排水,底部设一排泥口。
反应器置于恒温水浴槽中,保持温度为25±1℃。
由于反应器较小,进水及排水时间很短,基本可以忽略,沉淀时间2h,曝气时间8h,闲置时间115h,进水后静置015h,每个周期12h,每天2个周期。
试验装置如图1所示。
图1 S BR 试验装置图Fig 11 S BR experi m ental set 2up112 试验菌种和试验用水水质试验用活性污泥取自南京市锁金村污水处理厂的二沉池回流污泥,按COD ∶N ∶P =100∶5∶1的比例配制营养液活化10d 后开始采用人工配配制的对甲苯胺模拟废水进行驯化,营养液成分为:蔗糖500mg/L,NH 4Cl 75mg/L,KH 2P O 425mg /L,NaH 2CO 3375mg /L,酵母膏1215mg/L,MgS O 4250mg/L 。
对甲苯胺浓度根据试验需要向营养液中添加。
113 大孔树脂X 25的预处理及其物理性质大孔吸附树脂X 25使用前首先用无水乙醇在索氏提取器中抽提8h,以除去树脂孔道内残余的有机物,抽提后用蒸馏水洗去残存的乙醇并用蒸馏水浸泡备用。
大孔吸附树脂X 25的物理性质为:比表面积45814m 2/g,粒径013~018mm ,颜色为白色,非极性,平均孔径2915n m 。
114 分析项目及方法对甲苯胺采用N 2(12萘基)乙二胺偶氮光度法测定[5];T OC 采用Shi m adazu 2T OC 5000测定;NH 32N采用纳氏试剂比色法[5],扫描电子显微镜(SE M )为H itachi 公司X650扫描电子显微镜。
115 试验方法采用平行试验方法,同时向2个S BR 反应器中接种等量的活性污泥,对照组仅投加污泥,强化组加入50mL 经预处理的大孔吸附树脂X 25,采取逐步提高2组反应器进水营养液中对甲苯胺浓度的方式对活性污泥进行驯化。
经过1个月的运行,进水中对甲苯胺浓度提高到330mg/L 左右,大孔吸附树脂X 25上生物膜形成。
用扫描电子显微镜观察X 25树脂挂摸后表面上生物膜形态,并且分别对强化组和对照组进行降解过程跟踪试验,分析比较2组反应器对T OC 、对甲苯胺的去除效果和氨氮的硝化效果。
2 结果与讨论211 2组反应器对总有机物去除效果的比较图2对比了强化组和对照组对总有机碳去除的效果。
2组反应器的进水T OC 浓度为43418mg/L 时,从图2可以看出,强化组中总有机碳有较高的降解速率,可以在100m in 左右将有机物基本降解完全,剩余T OC 在4mg /L 以下,T OC 去除率>99%。
而对照组要在300m in 左右才可达到相近的效果。
图2 强化组和对照组对T OC 去除效果的比较Fig 12 Comparis on of T OC re moval effects bet w een enhance ment and contr ol react ors212 2组反应器降解对甲苯胺效果的比较由图3可以看出,投加大孔吸附树脂X 25固定化微生物能够有效提高反应器去除对甲苯胺的速率。
在进水对甲苯胺浓度均为32619mg/L 时,强化组能够在100m in 左右将对甲苯胺从开始曝气时的14914mg/L 迅速降到015mg/L 以下,去除率在99%以上,而对照组需要300m in 以上才能达到相近的效果。
强化组中对甲苯胺具有较高降解速率,这可能是由2方面原因引起的:(1)强化组具有较高的微生物浓度使得反应器具有较高的生物降解效率;(2)大孔吸附树脂X 25的吸附富集作用提高了对甲苯胺向微生物细胞内的传质动力。
对比图2和图3可发现,对照组和强化组中对甲苯胺的降解曲线和T OC 的降解曲线基本一致,说明对甲苯胺在生物降解过程基本上没有中间产物积累。
图3 强化组和对照组对对甲苯胺的去除效果比较Fig .3 Comparis on of p 2t oluidine re moval effects bet w een enhancement and contr ol react ors701环境污染治理技术与设备第7卷213 2组反应器对氨氮硝化效果的比较考察对比溶液中氨氮浓度的变化有助于深入了解对甲苯胺的降解情况。
图4表示了2组反应器中氨氮的变化趋势,都基本上遵循先升高后降低的规律。
这是因为对甲苯胺在降解时会释放出NH+4,并且由于对甲苯胺毒性对硝化细菌的抑制作用,使得硝化速率大大低于NH32N 的释放速率,因此,在反应初期反应器内的NH32N 浓度上升;当对甲苯胺基本降解完全时,反应器内的NH32N 浓度开始降低。