《生物吸附降解》PPT课件
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第十章微生物的有机物降解(共80张PPT)
2）中间产物的抑制作用；
3）浓度低，不能维持生命代谢。
互不影响、促进作用、抑制作用（顺次利用）
1. 多基质同时被利用
2. 一种基质促进第二种基质的降解
• 甲苯促进假单胞菌对苯、二甲苯的降解 • 易降解物质的添加增加微生物浓度
3. 一种基质阻碍另一基质的降解
• 抑制作用
• 顺次利用（sequential use )：一种基质的分解只发生在另
酸（臭味） • S → H2S（臭味） • P → PO43• 水体自净的天然过程中
厌氧分解（开始）→ 好氧分解（后续）
有机质＋ 微生物＋氧
微生物 细胞增长
CO2、H2O、SO42－、NH3、 ＋能量 PO43－等
随水排出
热能释出
CXHYOZ＋(X＋0.25Y－0.5Z）O2
XC O22O＋Q
在正常情况下，各类微生物细胞物质的成分 是相当稳定的，一般可用下列实验式表示： 细菌，C5H17NO2；真菌，C10H17NO6；藻
• 三、有机物的厌氧生物分解
有机物+微生物
细胞物质
有机酸、醇 + 微生物
CO2、NH3、HS、P
O
3 4
等 + 能量
细胞物质
产酸细菌的作用
CO2、CH4 + 能量 甲烷细菌的作用
17
一、有机物的生物分解性评价
1、意义：正确评价有机物的生物分解难易程度，即生物分 解性，对于评价有机污染物在环境中的迁移转化规律及其 生态与健康风险，预测其在污水生物处理和生物净化装置 中的去处效果等具有重要的意义。
R R
NH＋N
O
2
（’ 仲胺）
R N－N＝O R （’ 亚硝胺）（致癌、致畸）
3）浓度低，不能维持生命代谢。
互不影响、促进作用、抑制作用（顺次利用）
1. 多基质同时被利用
2. 一种基质促进第二种基质的降解
• 甲苯促进假单胞菌对苯、二甲苯的降解 • 易降解物质的添加增加微生物浓度
3. 一种基质阻碍另一基质的降解
• 抑制作用
• 顺次利用（sequential use )：一种基质的分解只发生在另
酸（臭味） • S → H2S（臭味） • P → PO43• 水体自净的天然过程中
厌氧分解（开始）→ 好氧分解（后续）
有机质＋ 微生物＋氧
微生物 细胞增长
CO2、H2O、SO42－、NH3、 ＋能量 PO43－等
随水排出
热能释出
CXHYOZ＋(X＋0.25Y－0.5Z）O2
XC O22O＋Q
在正常情况下，各类微生物细胞物质的成分 是相当稳定的，一般可用下列实验式表示： 细菌，C5H17NO2；真菌，C10H17NO6；藻
• 三、有机物的厌氧生物分解
有机物+微生物
细胞物质
有机酸、醇 + 微生物
CO2、NH3、HS、P
O
3 4
等 + 能量
细胞物质
产酸细菌的作用
CO2、CH4 + 能量 甲烷细菌的作用
17
一、有机物的生物分解性评价
1、意义：正确评价有机物的生物分解难易程度，即生物分 解性，对于评价有机污染物在环境中的迁移转化规律及其 生态与健康风险，预测其在污水生物处理和生物净化装置 中的去处效果等具有重要的意义。
R R
NH＋N
O
2
（’ 仲胺）
R N－N＝O R （’ 亚硝胺）（致癌、致畸）
第06章 吸附提取技术 生物分离工程ppt
R －SO 3H R －SO 3 + H + → R －SO 3 + Na + R －SO 3 Na →
强酸性树脂离解能力很强，在酸性或碱性溶液中 都能离解和产生离子交换作用， 使用时pH没有限制。
−
−
磺丙基交换基团为—(CH2)3SO3H，离解H+，呈 磺丙基 强酸性。 sulphopropyl，记作SP。
生化专用离子交换剂
用于生物大分子分离的吸附剂：需要高的亲水 性和较大孔径，以减少非特异性吸附，大分子 易进入吸附剂内部，提高实际交换容量。
(1) 纤维素类 离子交换纤维是最早用于生物大分子分离的 介质，具有松散的亲水网络、大孔、大的表面积等优点。 (2)葡聚糖系 Sephadex离子交换剂不溶于水及各种溶剂。 葡聚糖系 避免强酸强碱溶液， 具有较高的吸附容量。 另外，还有琼脂糖系离子交换剂（Sepharose)， 聚丙烯酸 羟乙基酯系离子交换剂等。
(6-10)
(6-11)
6.2 固定床吸附过程分析
6.2.1 间歇吸附
F为进料量， A为吸附剂量，C 0和C 分别为进 料和吸附残液中吸附质浓度，q 0和q 分别为吸 附剂初始和最终的吸附量。
Freundlich吸附等温曲线 吸附等温曲线 Langmiur吸附等温曲线 吸附等温曲线 质量衡算 操作线方程
F 2 q = q 0 + (C 0 − C ) = 0 + (0.58 − C ) A 8 即 q = 0.145 − 0.25C
作曲线q＝0.68C 0.38和直线。 交点为 q＝0.14kg／kg，C＝0.0155kg／m3。 故类固醇吸附回收率为：
0.58 − 0.0155 × 100% = 97.3% 0.58
污染物的生物降解 ppt课件
50
Ⅱ人工合成的难降解有机化合
物的生物降解
难———对于自然生态环境系统,如果一种化合物滞留可 达几个月或几年之久,或在人工生物处理系统, 几小时或几 天之内还未能被分解或消除
• 种类：稳定剂、表面活性剂、人工合成的聚合物、杀虫剂、
除草剂以及各种工艺流程中的废品等。
• 提问：为什么这些有机物难于生物降解？ • 微生物缺乏相应的水解酶
生物分解速度
＞0.4
较快
举
例
甲醛、乙醛、乙酸、丙酮、丁 酸、甘油、酚等
0.4～0.3 0.3～0.2 ＜0.2
一般
较慢，微生物需经驯 化
很慢，微生物需长期 驯化
一般城市污水、醋酸钙、棕榈 酸等
丙烯醛、丁香皂等
丁苯、乙戊二乙烯等
11
污染物的生物降解
基质的生化呼吸曲线
耗 氧 量
/(mgo 2/g 污 泥)
51
1. 氯苯类
用 途：稳定剂（润滑油、绝缘油、增塑剂、油 漆、热载体、油墨等都含有）
危 害：急性中毒，是一种致癌因子（米糠油 事件）
降 解 菌：产碱杆菌、不动杆菌、假单胞菌、芽 孢杆菌以及沙雷氏菌的突变体
通过共代谢完成氯苯的完全降解。 *共代谢研究进展及其成果对环保的应用现状？
52
污染物的生物降解
指1968年在日本发生的一种食品污染公害事件。 患病者5000多人，其中死亡16人，实际受害者超过1
苯类 酚类
萘
菲
蒽
荧光假单胞 铜绿色假单胞 菲 杆 荧光假单胞
菌、铜绿色 菌、溶条假单胞 菌、菲 菌和铜绿色
微生物 假单胞菌及 菌、诺卡氏菌、 芽孢杆 假单胞菌、
名 称 苯杆菌
球形小球菌、无 菌 小球菌及大
生物吸附降解.ppt
在操作上可以选择各种各样的反应操作是SBR的 最大特点。
2、反应期 若要去除BOD、硝化和磷的吸收，则需要
曝气；若要反硝化，则停止曝气而进行缓 速搅拌。
3、沉淀期 相当于二沉池；
混合液在静止状态下进行泥水分离。
4、排放期 排出沉淀后的上清液； 此时，水位最低，留下部分活性污泥作为 下一个造作周期的菌种。
但是，A段停留时间短，难降解物的转化往往是 有限的；而且兼性运行会造成A段处理效果降低。
解决办法：
将A段分成两部分 第一部分兼氧、好氧交替运行，第二部分 好氧运行。
3、A段的抗冲击负荷能力 A段对有机污染物和毒物的冲击负荷有显著的缓 冲能力。
原因：
①A段起主导作用的是絮凝过程，对冲击负荷的 敏感性小；
3、 中沉池HRT<1.5h，污泥回流比50%以内。
三、序批式活性污泥法(SBR)
SBR是一种间歇运行的污水生物处理工艺，其 污水处理机制与普通的活性污泥法完全相同，仅 运行方式不一样。
SBR的基本运行模式由进水、反应、沉淀、排 放和闲置等五个基本过程组成一个周期。
（一）过程 1、进水期
池内剩有活性污泥混合液，起回流作用； 进水期结束，原水与反应器隔离。 依据不同的目的，进水有三种策略： ①非限制性（曝气进行好氧反应） ②半限制性（搅拌或者间歇曝气创造缺氧条件） ③限制性（静置无搅拌和曝气）
5、闲置期 等待下一个周期开始。 可以搅拌和曝气，以保持污泥活性。
（二）反应器构造 由进水、曝气、出水、排泥及池体、泵房、
鼓风机房等组成。 曝气和出水是SBR成功运行的关键部分。
1、曝气装置 扩散装置:
① 微孔扩散器 由微孔透气材料（陶土、氧化铝、氧化硅或尼
龙等）制成；气泡直径在2mm以下（气泡在 200m以下者，为微孔）。 ② 中气泡扩散器
2、反应期 若要去除BOD、硝化和磷的吸收，则需要
曝气；若要反硝化，则停止曝气而进行缓 速搅拌。
3、沉淀期 相当于二沉池；
混合液在静止状态下进行泥水分离。
4、排放期 排出沉淀后的上清液； 此时，水位最低，留下部分活性污泥作为 下一个造作周期的菌种。
但是，A段停留时间短，难降解物的转化往往是 有限的；而且兼性运行会造成A段处理效果降低。
解决办法：
将A段分成两部分 第一部分兼氧、好氧交替运行，第二部分 好氧运行。
3、A段的抗冲击负荷能力 A段对有机污染物和毒物的冲击负荷有显著的缓 冲能力。
原因：
①A段起主导作用的是絮凝过程，对冲击负荷的 敏感性小；
3、 中沉池HRT<1.5h，污泥回流比50%以内。
三、序批式活性污泥法(SBR)
SBR是一种间歇运行的污水生物处理工艺，其 污水处理机制与普通的活性污泥法完全相同，仅 运行方式不一样。
SBR的基本运行模式由进水、反应、沉淀、排 放和闲置等五个基本过程组成一个周期。
（一）过程 1、进水期
池内剩有活性污泥混合液，起回流作用； 进水期结束，原水与反应器隔离。 依据不同的目的，进水有三种策略： ①非限制性（曝气进行好氧反应） ②半限制性（搅拌或者间歇曝气创造缺氧条件） ③限制性（静置无搅拌和曝气）
5、闲置期 等待下一个周期开始。 可以搅拌和曝气，以保持污泥活性。
（二）反应器构造 由进水、曝气、出水、排泥及池体、泵房、
鼓风机房等组成。 曝气和出水是SBR成功运行的关键部分。
1、曝气装置 扩散装置:
① 微孔扩散器 由微孔透气材料（陶土、氧化铝、氧化硅或尼
龙等）制成；气泡直径在2mm以下（气泡在 200m以下者，为微孔）。 ② 中气泡扩散器
污染物的生物降解和转化PPT课件
R-O-CH3+O
R-OH+HCHO
R1
R1
CH-NH2+O
C=NOH+H2O
R2
R2
R-S-CH3+O
RSH+HCHO
R1
R1
CH-NH2+O
C=O+NH3
R2
R2
2.碳双键环氧化
碳双键在混合功能氧化酶的作用下，能被环氧化。
R1CH=CHR2+O
R1CH-CHR2
O o
三、碳羟基化
混合功能氧化酶利用细胞内分子氧，将其中一个氧原子与有机 底物结合，使之氧化，而另一个氧原子与氢原子结合形成羟基。
• 研究生物降解性的意义： （1）数十万种环境污染物中绝大多数是有机物，这些物质的生物
可降解性研究是控制物质生产、排放和生物处理工艺设计的 重要依据；
（2）有助于深入认识污染物在环境中的迁移转化规律和了解这 些染物对自然界物质转化循环的影响，为控制污染、保护 环境提供理论依据；
（3）与保护人类健康和自然界生态平衡有密切关系；
致突变物 急性毒物
缓慢矿化
植物毒物 抗菌素
持久性
图4-5 无毒物的活化作用
例如： 脱卤作用，三氯乙烯（TCE）在厌氧环境中会发生脱
卤，形成1,1-二氯乙烯、1,2-二氯乙烯和氯乙 烯，降解物均为致癌物； 硫醚的氧化，含有硫醚键（C-S-C）杀虫剂会被氧化成 相应的亚砜和砜，毒性比硫醚更大； N-亚硝化作用，在土壤中仲胺通过N-亚硝化作用形成 “三致”毒物——亚硝胺；
C. 酶的专一性与抑制作用
卤代二羟基苯与催化芳香核加氧作用的酶活性中心的铁离子发 生螯合作用，抑制了酶系统的活性。
生物分离-4吸附法PPT课件
沸石吸附）吸附物（水0.2%NaCl洗涤） 吸附物（25%硫酸铵洗脱）洗脱液
-
21
磷酸钙凝胶
1）组成结构： 多孔网状结构凝胶
2）种类：制法不同磷酸钙— Ca3（PO4）2 ；磷酸氢钙 —
CaHPO4 . 2H2O；羟基磷灰石—Ca5（PO4）3 .OH
3）吸附性质：凝胶骨架中Ca2+与蛋白质负电荷基团 的静电吸附作用
-
27
• 氢氧化铝凝胶
Al2O3·3H2O 铝盐与氨水生成 可后制备
吸附力与“陈化”程度有关 刚生成吸附力弱 常用吸附抗原
-
28
• 滑石粉
Mg3H2(SiO3)4 吸附力弱；可吸附多糖；可作为助滤剂
• 皂土
铝、镁的硅酸盐 膨润土 表面负电，结合金属离子、肽、碱性蛋白 核酸酶抑制剂
-
29
• 聚酰胺粉
-
34
吸附等温线
概念：当温度一定时，吸附量与浓度之间的 函数关系称为吸附等温线。
1. 兰缪尔（Langnuir）吸附等温线
1）二个假设： • 吸附活性中心间各自独立 • 每一个吸附活性中心只吸附一个分子
-
35
2）推导 ：
吸附速度=K1（m∞ － m)C ,解吸速度=K2 m 当达到平衡时， K1（ m∞ －m)C =K2m m-溶质/ g吸附剂 C-溶液浓度 b=K1/K2 m∞ b C m = ———— 1&吸附剂——芳香族（苯乙烯等） • 中等极性吸附剂——脂肪族（甲基丙烯酸酯
等）
• 极性吸附剂——含硫氧、酰氨、氮氧等基团
-
32
空隙度- % 孔容-空隙体积/g树脂 骨架密度-g/ml骨架 湿真密度-空隙充满水时的密度
-
33
-
21
磷酸钙凝胶
1）组成结构： 多孔网状结构凝胶
2）种类：制法不同磷酸钙— Ca3（PO4）2 ；磷酸氢钙 —
CaHPO4 . 2H2O；羟基磷灰石—Ca5（PO4）3 .OH
3）吸附性质：凝胶骨架中Ca2+与蛋白质负电荷基团 的静电吸附作用
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27
• 氢氧化铝凝胶
Al2O3·3H2O 铝盐与氨水生成 可后制备
吸附力与“陈化”程度有关 刚生成吸附力弱 常用吸附抗原
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28
• 滑石粉
Mg3H2(SiO3)4 吸附力弱；可吸附多糖；可作为助滤剂
• 皂土
铝、镁的硅酸盐 膨润土 表面负电，结合金属离子、肽、碱性蛋白 核酸酶抑制剂
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29
• 聚酰胺粉
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34
吸附等温线
概念：当温度一定时，吸附量与浓度之间的 函数关系称为吸附等温线。
1. 兰缪尔（Langnuir）吸附等温线
1）二个假设： • 吸附活性中心间各自独立 • 每一个吸附活性中心只吸附一个分子
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35
2）推导 ：
吸附速度=K1（m∞ － m)C ,解吸速度=K2 m 当达到平衡时， K1（ m∞ －m)C =K2m m-溶质/ g吸附剂 C-溶液浓度 b=K1/K2 m∞ b C m = ———— 1&吸附剂——芳香族（苯乙烯等） • 中等极性吸附剂——脂肪族（甲基丙烯酸酯
等）
• 极性吸附剂——含硫氧、酰氨、氮氧等基团
-
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空隙度- % 孔容-空隙体积/g树脂 骨架密度-g/ml骨架 湿真密度-空隙充满水时的密度
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33
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析-生物技术吸附
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
固定床吸附过程理论
轴向扩散模型 Dz为轴向扩散系数,可用文献中的关联式计
算. H为柱内固液体积比. TR为传质速率,可具有各种不同表达式,因此
该理论模型可派生出各种不同的传质速率 模型.
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附 高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
硅藻土过滤机
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
即可获得吸附平衡关
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
系
q f (c)
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
固定床吸附操作
多柱串联吸附操作
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
固定床吸附过程理论
穿透曲线的预测是固定床吸附过程设计与 操作的基础.
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
20.4 固定床吸附
固定床吸附是吸附分 离操作中常采用的设 备.
固定床吸附设备
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
固定床吸附操作
2021届
高中生物竞赛理论辅导课件
生物技术
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
固定床吸附过程理论
轴向扩散模型 Dz为轴向扩散系数,可用文献中的关联式计
算. H为柱内固液体积比. TR为传质速率,可具有各种不同表达式,因此
该理论模型可派生出各种不同的传质速率 模型.
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附 高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
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硅藻土过滤机
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即可获得吸附平衡关
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系
q f (c)
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
固定床吸附操作
多柱串联吸附操作
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
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固定床吸附过程理论
穿透曲线的预测是固定床吸附过程设计与 操作的基础.
高中生物竞赛理论辅导PPT课件分析- 生物技 术吸附
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20.4 固定床吸附
固定床吸附是吸附分 离操作中常采用的设 备.
固定床吸附设备
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固定床吸附操作
2021届
高中生物竞赛理论辅导课件
生物技术
微生物对污染物的降解与PPT幻灯片
腈 的 分 解 ： R C N+H 2O R C N
腈
O H H
H CO O H ＋ N H 3
CO 2
CO 2+H 2O
R C N H2 +H 2O
羧 酸
R· CO O H ＋ N H 3
O 酰 胺
（三） 亚硝胺
R1－N－N＝0
强烈致癌作用，食品，或污泥，污水中均能形成亚硝胺，对人类健康造成危害。 光合细菌（荚膜红假单胞菌）是一种厌氧性细菌。对二甲基亚硝胺有分解作用。
24
三、化学农药
如杀虫剂、除草剂等 化学成分：有卤素、磷酸基、氨基、硝基、羟基及其 它取代物的简单烃骨架（有机磷、有机锡、有机氯 等）。
相比较其它取代基团而言，微生物对卤素取代基往往不适应，因 而随着卤素取代基数量的增多，农药的生物可降解性大幅度下降。
水中来源：农田土壤的灌溉水或雨水
25
微生物降解农药的途径
1酶促作用
1）酶促作用——需先经诱导产生特殊酶而后才能使农药降解，有的可直接利 用农药作能源和碳源。
2）共代谢作用——对于难降解顽固复杂的农药，通过先培养容易降解其中一 种农药，促使对其它农药的降解作用。
3) 去毒代谢——微生物不直接利用农药作营养，而是摄取其它有机物作营养和 能源，在其中发展了为保护自身的生存解毒作用。
说明基质不可生物降解。
第三情况：基质线在内源线之下，
说明不但不能降解而且有杀灭作用。
t
基质呼吸
A
内源呼吸
B
C 时间（h）
基质呼吸线， 投价机制后微生物的好氧情况。
内源呼吸线，在不投加基质的条件下，微生物处于内源呼吸状态时利用细胞体内 物质作营养呼吸耗氧随时间变化的曲线。
生物炭吸附的ppt
生物炭的特性
污染物类型 有机物
微生物 重金属 环境纳米材料 （ENPs）
污染物 多环芳烃 菲 泰乐菌素 抗生素 磺胺甲嘧啶 磺胺甲恶唑 大肠杆菌 Cd、Pb、As、Cu、Zn、Ni、 Cr等
银纳米颗粒、碳纳米管、二 氧化钛
作用机理
吸附和生物降解 微孔和间隙孔捕捉 吸附 π-π键 π-π键、离子交换 π-π键、离子交换 吸附
定义 以 自然界广泛存在的生物质资源为
基础， 利用特定的炭化技术，由生物 质在缺氧或低氧条件下经高温裂解 （通常<700℃）产生的高度炭化多孔 物质
不同材质烧成的生物炭
名称 内涵
Байду номын сангаас
生物炭 强调生物质原料来源和农业科学、环境科学中
Biochar 的应用，主要用于土壤肥力改良、大气碳库增 汇减排以及受污染环境修复
活性炭 强调制作过程中为增强表面特性的应用而人为 Activated 采用极高温（通常>700℃）、物理化学手段活 carbon 化的、高比表面积、高吸附特性的疏松多孔性
物质，常用于受污染环境的修复、环境工程处 理方面
木炭 Charcoa
制作过程和性质特点与生物炭相似，多使用木 头、煤炭作为原料，强调应用于燃料、工业冶 炼、除臭脱色的生物质热解残渣，具有高热值 和高内表面积
生物炭
——在水中的处理应用
地球表面的70％被水覆盖， 但淡水资源仅占所 有水资源的2.5％，而且很多天然水体已经受到严重 污染，可供人类饮用的淡水资源少之又少，并且全 球已有超过80％的废水未得到处理，由此可见，水 处理工艺与技术是极其重要的。现阶段，生物炭对 水中含有的各种污染物有很好的去除效果，且生物 炭的来源广泛，成本低。另外由于炭化程度低，生 物炭残余的氢氧基团可以促进部分金属离子以及有 机物质的吸收。目前许多国家已采用生物炭技术进 行给水处理、生活污水和工业废水的处理。
最新生物化学技术3吸附层析ppt课件
二、应用实例
1．用DNS—氨基酸的聚酰胺薄膜层析鉴定肽N末端
2．用DABTH—氨基酸的薄层法分析蛋白质序列
结束语
谢谢大家聆听！！！
43
化的
10．膨胀度 在一定溶液中，单位重量的基质充分溶胀后所占有的体积
（用Vβ表示）。即每克溶胀基质所具有的床体积 一般亲水性基质的膨胀度比疏水性的大
11．分配系数 是指一组分在固定相与流动相中含量的比值，常用K表示
12.迁移率 指一组分在相同时间内，在固定相移动的距离与流动相移
动距离之比值。常用Rf表示
第三节 聚酰胺薄膜层析
一、聚酰胺薄膜层析的概念
聚酰胺薄膜层析是1966年之后发展起来的一种层析方 法。特别应指出的是，用此法分析氨基酸衍生物DNP-氨 基酸、PTH-氨基酸、DNS-氨基酸以及DABTH-氨基酸1） 时，具有灵敏度高、分辨力强、展层迅速和操作简便等优 点，它超过了这类化合物过去使用的纸层析、纸电泳和薄 层层析(茚三酮法)等方法
➢吸附层析 的固定相
极性:如羟基磷灰石、硅胶、氧化铝、人造沸石等 非极性：如活性碳等
➢流动相通常为有机溶剂或缓冲液
一、常 用 术 语
1．固定相 固定相是由层析基质组成的。其基质包括固体物质(如吸
附剂、离子交换剂)和液体物质(如固定在纤维素或硅胶上的 溶液)，这些物质能与相关的化合物进行可逆性的吸附、溶 解和交换作用
加样操作示意图
（五）柱子再生
各种层析柱，其再生方法因固定相不同而异
六、实例应用
(1)纯化生命物质[72]： 天然的双链(ds)和热变性单链(ss)小牛胸腺DNA在HA层析柱 的分离图谱
(2)分离蛋白质的亚基[114] 14C-组氨酸标记的兔球蛋白亚基在HA层析柱的分离图谱
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14
5、AB工艺与氮磷去除 ① 除氮
硝化： A段对有机物的去除改善了B段的硝化条 件，使B段污泥中硝化菌比例明显提高。 反硝化： 主要是调节好BOD5/N。
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② 除磷
A段对进水磷浓度的变化有较大的缓冲作 用，去除率为20%~50%。
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原因： ① 悬浮态的磷被絮凝吸附去除； ②常规微生物增殖对磷的消耗； ③聚磷菌作用；
这种转化所需的条件是兼性厌氧、特定种类的 微生物和可转化的难降解有机物。
但是，A段停留时间短，难降解物的转化往往是 有限的；而且兼性运行会造成A段处理效果降低。
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解决办法： 将A段分成两部分 第一部分兼氧、好氧交替运行，第二部分 好氧运行。
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3、A段的抗冲击负荷能力 A段对有机污染物和毒物的冲击负荷有显著的缓 冲能力。
曝气；若要反硝化，则停止曝气而进行缓 速搅拌。 3、沉淀期
相当于二沉池； 混合液在静止状态下进行泥水分离。
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4、排放期 排出沉淀后的上清液； 此时，水位最低，留下部分活性污泥作为 下一个造作周期的菌种。
5、闲置期 等待下一个周期开始。 可以搅拌和曝气，以保持污泥活性。
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（二）反应器构造 由进水、曝气、出水、排泥及池体、泵房、
鼓风机房等组成。 曝气和出水是SBR成功运行的关键部分。
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（2）完全混合式曝气池
①特点：多采用机械曝气装置 ②构造 A、曝气区
位于池中央 B、导流区
位于曝气区与沉淀区之间 宽：600mm 高：1.5m 缓冲水流，气液分离 C、沉淀区 位于导流区外侧； 澄清区水深>1.5m； 污泥区容积：2h污泥量； 回流缝宽度15~30cm
长度 400~600mm
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AB法遵循的两条基本原理：
①与单段系统相比，微生物群体完全隔开的 两端系统能取得更佳和更稳定的处理效果;
②对于一个连续工作的A段，由外界连续不断 的接种具有很强繁殖能力和抗环境变化能 力的短时代原核微生物，大大提高了处理 工艺的稳定性。
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为什么可以不设初沉池？
实际上AB工艺是由城市排水管网和污水 处理厂构成的处理系统。
如果需要进一步处理，可与其它工艺相结合。
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A/A/O工艺
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（三）AB工艺的设计
1、原污水中必须有足够的已经适应该污水的微生 物；
对工业废水，AB法难以发挥其特有高效节能优 势。
2、A段HRT最好控制在25~30min，停留时间过长 不利于高效和节能。
最佳污泥负荷在3~4kg/(kg·d)，污泥浓度 2~2.5g/L效果较佳；
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二、吸附生物降解法
简称AB工艺 属于高负荷活性污泥法。
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（一）、流程与特点 ① A段污泥负荷很高，可达2~6kg/(kg·d),约为常规
法的10~20倍，泥龄0.2~0.5d，HRT30min； B段污泥负荷低，0.15~0.3 kg/(kg·d)左右 ，泥龄 15~20d，HRT2~3h； ② A段全是细菌，世代短，繁殖快，20min一代； B段菌胶团、原生动物&后生动物； ③ 不设一沉池； ④ A段可实行好氧或缺氧运行。
A段是AB工艺的主体，对整个工艺起关 键作用。
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（二）工艺机理与特征
1、A段对BOD、COD和SS的去除
一般城市污水中所含COD和BOD的50%以 上是由悬浮固体(SS)形成的。
A段对非溶解性有机物（悬浮物质和胶体 物质）的去除率很高，即A段以非生物降解 的途径去除BOD和COD的比重很高。
对一些排水工程系统的大量测试表明， 原污水和排水沟渠内表面已存在着大量的 细菌。
这些排水管网系统犹如一个中间反应器， 把人类和污水处理厂连接起来，形成“人 类——沟渠——处理厂”污水净化系统。
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AB工艺不设初沉池，所以A段能充分利 用原污水中的微生物，并连续不断地进行 更新，使A段成为一个开放性的生物动力学 系统。
2、曝气池的构造 （1）推流式曝气池
① 特点：多为鼓风曝气、采用廊道式
② 构造 ：长宽比L/B≥5~10； 宽深比B/H=1～2； 超高 0.5～1.0m； 距池底1/2或1/3处设放水管； 池底纵向坡度2/1000左右， 设排空管； 空气扩散装置多安装在一侧， 池墙顶部与脚ห้องสมุดไป่ตู้均向外呈45°； 曝气池采用淹没潜孔进水，出 水采用溢流堰出水。
原因：
①A段起主导作用的是絮凝过程，对冲击负荷的 敏感性小；
②A段污泥主要以进水中细菌接种，而进水中细 菌已适应原水水质，故抗冲击较强；
③微生物突变和质粒转移。
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4、A段对B段的影响 ① 减小B段运行负荷； ② 保证B段运行条件； 污染物负荷和有毒物质冲击 ③ 调整BOD去除率，使B段相应工艺达到 优化调节； ④ A段除磷效果较好，使AB工艺为污水 除磷过程提供了条件。
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一般认为：A段主要通过絮凝吸附作用去 除BOD,而靠氧化分解去除BOD所占的比例 较小。
A段的BOD去除率是可变的，可根据污泥 负荷和运行方式进行调节，A段的BOD去除 率范围为40~70%。
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2、A段对难降解物质的去除
① 絮凝吸附；
② 当A段以兼性厌氧状态运行时，可出现A段出 水BOD5/COD值高于进水的现象，表明A段能降 解或转化难降解有机物。
池内剩有活性污泥混合液，起回流作用； 进水期结束，原水与反应器隔离。 依据不同的目的，进水有三种策略： ①非限制性（曝气进行好氧反应） ②半限制性（搅拌或者间歇曝气创造缺氧条件） ③限制性（静置无搅拌和曝气）
在操作上可以选择各种各样的反应操作是SBR的 最大特点。
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2、反应期 若要去除BOD、硝化和磷的吸收，则需要
3、 中沉池HRT<1.5h，污泥回流比50%以内。
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三、序批式活性污泥法(SBR)
SBR是一种间歇运行的污水生物处理工艺，其 污水处理机制与普通的活性污泥法完全相同，仅 运行方式不一样。
SBR的基本运行模式由进水、反应、沉淀、排 放和闲置等五个基本过程组成一个周期。
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（一）过程 1、进水期