固定化基因工程菌应用于水环境污染治理的研究进展

固定化细胞技术和基因工程技术在环境污染物治理领域是新兴技术。本文综述了近年来固定化细胞技术和基因工程技术在水环境污染治理中的研究及应用情况。通过固定化基因工程菌处理废水的一系列成功实验,表明了其在废水好氧反硝化等水环境污染治理中的广阔应用前景。     

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。     

含油废水处理概况

目前含油废水造成的环境污染已成为工业可持续发展中要解决的重大问题之一.介绍了含油废水的处理方法,重点综述了微生物处理含油废水及固定化微生物技术在治理废水中应用、存在的问题和发展方向.微生物固定化技术用于废水生物处理,尤其是在特种工业废水处理领域中具有广阔的应用前景,是一项符合可持续发展战略的课题.     

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.     

生物优势菌种在焦化废水处理中的应用

针对焦化废水成分复杂，是一种难生物降解的有机工业废水的情况，简要介绍了焦化废水的组成、危害及处理焦化废水的难点，重点介绍了近年来国内外利用生物强化技术和固定化技术培养优势菌种处理焦化废水的研究进展。     

固定化细胞降解含表面活性剂废水的研究

以生物降解法处理阴离子表面活性剂（直链十二烷基苯磺酸钠，即ＬＡＳ）废水。通过将ＴＰ－１号菌种固定在海藻酸钠载体上，采用正交试验法，以固定化细胞对ＬＡＳ的降解率和降解寿命为试验指标，确定了适宜的固定化条件，并与游离细胞对ＬＡＳ的降解效果做了对比试验。结果表明，固定化细胞对ＬＡＳ的降解程数明显增加。     

利用固定化脲酶处理尿素废水

研究了各种材料固定化脲酶用于处理化肥厂的尿素废水，选择了明胶－戊二醛包埋法。对其固定化条件和固定化脲酶的性质进行了探讨，结果表明：在５０℃下，尿素废水通过固定化酶柱只需停留３ｍｉｎ、就有９２．５％的尿素分解。固定化脲酶的半衰期为３个月。     

固定化细胞处理含酚废水

将活性污泥中驯化分离出的对苯酚具有较强降解能力的菌株,用海藻酸钠进行固定化包埋.采用正交实验,确定了制备该菌株固定化细胞的条件.进一步研究表明：该降酚菌株的固定化细胞对苯酚的耐受能力和降解速度均优于游离细胞,经48 h可将1650 mg/L以下的苯酚完全降解;固定化细胞降解苯酚的最适温度为30～35 ℃,最适pH为6～8;用制备的固定化细胞处理含酚废水,48 h后,CODcr值可从1274 mg/L下降到74 mg/L.     

难降解有机废水回用中固定化技术研究

以某化工厂二级处理后出水回用的试验为基础，对固定化技术在难降解有机废水回用中的应用可行性进行了研究．结果表明，人工固定化生物活性碳滤池(IBACF)比未固定的活性炭滤池(GACF)的处理效果好，对油类的平均去除率为90％，对COD的平均去除率为80％，分别比GACF柱高40％和50％．出水水质稳定，达到工业冷却循环水的用水要求．证明了固定化技术在石化废水回用中的应用是可行的．     

固定化白腐真菌处理染料废水的研究

染料废水具有COD高、色度高、盐度高和BOD/COD比值低等特点,属于难生化降解的有机工业废水.白腐真菌对可生化性差、有毒有害的废水有较好的降解作用.利用固定化微生物技术可构成一种高效、快速、能连续处理的废水处理系统,减少二次污染.实验采用固定化白腐真菌处理染料废水,分别考察了不同生物球的投加量、染料废水浓度、pH、转速对染料脱色率的影响.结果表明:固定化白腐真菌对染料废水分别在生物球投加量为5.5g/100mL、染料废水浓度为20mg/L、pH为3、转速为120r/min条件下具有最好的脱色率.     

Biodegradation of Ammonia Nitrogen Using a Novel Candida sp. Strain N6 Immobilization

固定化假丝酵母菌株N6降解氨氮的研究

王 凯^1,2，孙亚文¹，李斯琪¹，张瑛洁¹，程喜全¹，马 军²

（1. 哈尔滨工业大学(威海)， 海洋科学与技术学院，山东 威海 264209；

2. 哈尔滨工业大学 市政与环境工程学院，哈尔滨 150090）

创新点说明：

发现一株假丝酵母菌株，具有较高的氨氮降解能力，采用固定化技术，将其固定化后用于模拟生活污水的处理效果仍然显著，表明将该菌固定化后具有较高的应用价值。

研究目的：

将高氨氮处理效率的菌株N6固定化，以期通过固定化的形式将其应用于废水处理中。

研究方法：

从山东威海金海湾排污口分离出一株假丝酵母菌，该菌株具有较高的氨氮处理效率。采用包埋固定化技术将N6固定，考察了固定化N6的氨氮降解能力以及稳定性，通过单因素以及正交试验确定了固定化材料以及最佳固定化条件。利用SBR反应器探究固定化N6的应用情况。

研究结果：

1）当固定化材料PVA, SA, CaCl2的浓度分别为9%, 1.5%, 2%时最适合N6固定化，在此条件下，固定化N6的氨氮去除率达到了97.97%。

2）稳定性测试表明固定化N6具有很强的稳定性，固定化小球在测试条件下未出现破碎现象。

3）固定化N6的最佳固定化条件为：固定化24h，N6接种量3%，pH 8。

4） 固定化N6在SBR反应器中表现出非常好的氨氮降解能力，去除率稳定在95%-99%。

5）在固定化N6的应用过程中，最适添加量为15%。

结论：

固定化高效菌株用于废水处理具有广阔的前景。高氨氮处理效率的假丝酵母N6固定化后氨氮降解能力仍然较强。固定化N6具有潜在的应用价值，将固定化N6应用到SBR中，具有较高且稳定的氨氮去除率。

关键词：氨氮废水；固定化；假丝酵母菌属；脱氮效率

     

稻壳固载焦化废水优势反硝化菌制备条件优化

选用从焦化废水的污泥中筛选出5株优势反硝化菌,采用固态培养技术将优势反硝化菌固定至稻壳载体.实验通过响应面法,以TTC脱氢酶酶活为响应值,对反硝化菌的固态培养条件：培养时间、培养温度、接种量、含水率进行优化;并研究3种保存方法对固载菌株TTC-脱氢酶活性的影响.实验结果表明,固态培养条件的最佳值：发酵时间为70h,培养温度为24.2℃,接种量为10.6/20,含水率为50.1%,固载菌株TTC-脱氢酶活性最大达到31.809（ugTF/g/h）;冷冻保存法对酶活影响最小,鼓风风干最经济实用.保存30d后的固载菌株48h对焦化废水的降解率达70%以上.     

膜生物反应器技术探讨

膜生物反应器(MBR)是通过膜强化生化反应的污水处理新技术,具有污染物去除效果好,污泥产率低的优点.分析了影响MBR处理效果的相关因素,提出新型复合生物动态膜(HDMBR)生物反应器.同时论述了其所具有的特点,说明了HDMBR运用于回用水处理是一种高效、低耗、资源化的工艺技术.     

生化技术在印染废水处理中的应用

研究了印染废水处理的新工艺与最近进展.介绍了废水处理中的物理化学法、化学处理法,重点阐述了废水处理的生物处理法(厌氧法、好氧生物处理法、固定化微生物技术、生物强化技术)的作用机理、处理效果及优缺点,提出了目前印染废水处理领域存在的问题,并对其发展方向进行了展望.     

白腐真菌固定化技术及其影响因素的研究进展

在综述白腐真菌技术的生物学特性和降解特性以及固定化细胞技术的概念、分类和优点的基础上,重点探讨了固定化白腐真菌技术在产酶、处理污染物、抑制杂菌、提高系统的抗毒能力和稳定性等方面的优势,并对影响该技术的载体物理结构和性质特征、固定化时间、固定化方法等控制因素进行了探讨.该技术仍处于试验阶段,要达到工业应用的水平还需要解决高效载体、高效解吸剂、高效工程菌、系统调控参数及固定化反应器等问题.     

低压蒸馏法处理高浓度中药废水的研究

薯蓣皂素生产废水具有废水量小,色度大,有机物浓度高,酸度大,温度高等特点,是一种难处理的中药废水。通过调研和实验室试验,我们采用低压蒸馏工艺处理该废水。废水色度去除率达１００％,ＣＯＤ去除率９７％以上,该工艺具有运行费用低,运行稳定,操作管理简便等特点。     

生物微胶球处理含酚废水研究

用热带假丝酵母菌株1322作为生物菌种,以海藻酸钠为载体,通过高压静电液滴喷射法制成直径为300～400μm的生物微胶球。考察了生物微胶球在降解处理苯酚浓度分别为500mg／l、1000mg／l、2000mg／l溶液时及连续三批处理苯酚浓度为500mg／l溶液时的降解情况。结果表明：生物微胶球对含酚废水具有良好的降解效果,且胶球机械强度高,溶胀性小,与废水容易分离等特点,为生物降解工业含酚废水提供了理想途径。     

污水原位厌氧氧化生物滤床处理

城市污水厌氧消化处理时经常有机负荷较低,但是从经济、环境和能耗的角度考虑,厌氧污水处理技术还是有很强的吸引力.对无污水收集系统的小区和偏远地区,原位污水处理系统可以提供卫生和健康的环境.然而,不适当的原位污水处理系统的设计、安装、建设与维护,可能导致很多这样系统的损坏.本研究利用微色谱在线系统等研究方法,对利用两段厌氧滤床去除污水中污染物运行进行了研究.结果显示,该系统对BOD5 和SS 的去除率高于90 %.同时,研究利用LiCl为示踪剂,对两段厌氧滤床的水力停留时间进行了监测,得到了反应器的停留时间分布函数.结果可以帮助构建合适的节约型原位污水处理系统,为可持续的公共健康与环境保护服务,推动原位污水处理系统技术的发展.