几种固定化耐冷菌载体的比较研究

向低温污水中投加耐冷菌,污水中有机物的去除率可大幅提高,但菌体流失快,重复使用性差.结合吸附法与包埋法,对聚胺脂泡沫、破碎陶粒、柱状活性炭等几种载体进行生物固定化,形成生物载体.实验结果表明固定化生物载体的效果取决于载体的孔径及表面的粗糙程度,载体固定化效果为:聚胺脂泡沫>陶粒>活性炭.经过60d 的连续运行,载体上的耐冷菌的活性良好且有大量的增殖,生物载体对污水中有机物的去除效果为:聚胺脂泡沫>陶粒>活性炭.     

处理低温污水耐冷菌生物膜的研究

寒冷地区冬季生活污水生物处理效率低，处理后污水排放经常出现不达标的问题．为了提高低温生活污水的生物处理效率，采用孔隙结构发达的软性聚氨酯泡沫为固定化载体，对活性污泥中分离得到的高效耐冷菌群进行固定化，并投加到生物反应器中运行．污水处理系统运行到30d左右时，化学需氧量（COD）的去除率达到82％，生化需氧量（BOD）的去除率达到92％．耐冷菌在载体的多孔结构中形成直径10-30μm的成团簇状分布的生物膜，每克载体附着生物量平均可达800mg左右，位于载体外层空间的生物膜量和生物活性明显高于内层．生物膜中耐冷细菌种群呈多样性分布，主要为各种耐冷球菌和杆菌，少量丝状菌起着生物膜骨架作用．低温生物膜的这些微生物结构为稳定系统、高效处理低温污水提供了基础．     

耐冷菌的分离及在低温污水处理中的应用研究

寒冷地区冬季时低温污水的生物处理长期以来存在着处理效果差、污水处理后难以达标的问题，虽通过降低污泥负荷，提高污泥浓度可得到一定程度的提高，但这样无疑提高了运行费，从微生物角度对此问题进行了研究，分离得到4种在0－9℃一可降解生活污水中有机物的耐冷菌，并作了单菌和混合菌的降解试验，结果表明，耐冷菌在低温条件下具有较高的降解能力，在低温污水处理中具有广阔的应用前景。     

利用耐冷菌处理低温污水的研究

生物法是目前污水处理中广泛采用的方法。但在我国北方地区冬季寒冷漫长、水温偏低,因此污水的生物处理普遍存在着处理效果差,出水难以达标的问题。通常解决的方法是降低污泥负荷,增加污水停留时间,但这样使污水厂的上中地面积增大,运转费用变高。本文从微生物角度对此进行了研究。从自然界中分离、筛选到了四种能在0-9℃下生长并能处理生活污水的耐冷菌。测定了它们的生长曲线同时也做了单菌和混合菌的降解试验。结果表明：与中温菌相比,耐冷菌在低温条件下能够生长并具有较高的降解能力。采用耐冷菌可提高低温污水的生物处理效果。     

利用耐冷菌处理低温污水的研究

生物法是目前污水处理中广泛采用的方法.但在我国北方地区冬季寒冷漫长、水温偏低,因此污水的生物处理普遍存在着处理效果差,出水难以达标的问题.通常解决的方法是降低污泥负荷,增加污水停留时间,但这样使污水厂的占地面积增大,运转费用变高.本文从微生物角度对此进行了研究.从自然界中分离、筛选到了四种能在0～9℃下生长并能处理生活污水的耐冷菌.测定了它们的生长曲线同时也做了单菌和混合菌的降解试验.结果表明与中温菌相比,耐冷菌在低温条件下能够生长并具有较高的降解能力.采用耐冷菌可提高低温污水的生物处理效果.     

聚氨酯固定高效优势耐冷菌处理低温生活污水

为确保寒冷地区污水生物处理系统的运行效能,以生活污水为研究对象,以聚氨酯泡沫为载体固定高活性耐冷菌,通过实验室小试,考察活性污泥法与生物接触氧化法联用的内循环复合生物反应器处理低温污水的效果及主要影响因素.结果表明,该工艺解决了由于冬季水温低出水难以达标排放的问题.系统对COD、BOD5和总磷的平均去除率分别为86.66%、90%和89.67%;系统HRT为10 h,活性污泥法处理单元与生物接触氧化法处理单元的DO分别保持在2.0～4.0 mg/L和4.0～8.0 mg/L,污泥负荷为0.25～0.30 kgCOD/(kgMLSS.d),可以使系统出水在冬季达到一级B排放标准.     

固定化产絮菌生产生物絮凝剂的研究

为降低发酵成本及实现生物絮凝剂的连续发酵生产,采用吸附法固定化生物絮凝剂产生菌,发酵生产生物絮凝剂.从载体稳定性、生物絮凝剂产量、发酵液絮凝率等方面对比颗粒活性碳、聚氨酯泡沫和菌丝球3种固定化载体性能,并优化了活性碳和菌丝球两种载体的固液比.结果表明:颗粒活性碳、聚氨酯泡沫和菌丝球均可有效固定化产絮菌F+,采用颗粒活性碳和菌丝球两种载体固定化发酵的生物絮凝剂产率高于聚氨酯泡沫载体.载体吸附试验表明:菌丝球载体对于产絮菌F+的24h吸附率高于颗粒活性碳载体;使用菌丝球固定化发酵时,固液比1.0 g/L,发酵时间24h,粗提生物絮凝剂2.234 g/L,比传统分批发酵生物絮凝剂的产量提高14％.摇瓶试验表明,3种载体均可连续使用15次以上.从发酵液絮凝率和成本两方面考虑,确定活性碳和菌丝球两种载体的最适固液比均为1 g/L.     

固定化Penicillium sp.ZD-Z1降解壳聚糖的研究

采用六种不同的载体对Penicillium sp.ZD-Z1菌进行了固定化,多孔聚氨酯泡沫固定化效果最佳.在固定化生物反应器中同时产酶和降解壳聚糖,确定了菌体固定化的最佳条件为: 载体用量为0.4g载体/50 mL培养基、pH为5.0、摇瓶培养48h;在30℃、通气量为0.1m3/h条件下,连续进行18批同时产酶降解试验.结果发现,壳聚糖酶活力和壳聚糖降解效率保持稳定,每批产生的壳聚糖酶活力可达0.128 U/mL以上,壳聚糖的黏均分子量可以降解到4 kDa以下.     

海泡石固定化微生物对酸性红B的脱色

以海泡石为载体，对高效脱色菌进行固定化，用其对酸性红B溶液进行脱色，研究不同海泡石活化温度、pH值、载体量、接种量、摇床转数对脱色效果的影响，并运用紫外可见光谱法对降解过程进行分析．结果表明，活化温度为400℃的海泡石最适宜作固定化载体．对酸性红B脱色的最佳条件为：温度33℃、pH值4～9、载体量10g／L、接种量2％、摇床转数120r／min．与游离态菌相比，固定化不仅提高了细菌降解染料的能力，而且在一定的pH值变化范围内，仍能保持稳定的脱色率．紫外可见光谱可确认，B菌对酸性红B的降解，是破坏了其结构中的共轭体系和芳香环结构．     

甲壳素作为微生物载体在废水生化处理中的应用

介绍了一种极具潜力的微生物固定化载体－甲壳素,并应用于豆制品厂及精细化工厂废水的生化处理。研究表明：甲壳素对微生物有着良好的吸附性能,保持它们高的生物活性,与活性炭为载体的微生物固定化方法在废水生化处理中的应用效果相比,甲壳素固定化法有着更好的处理效果。     

新型细胞固定化载体强化白腐菌降解活性染料

为提高白腐真菌的产酶能力和后续对染料的降解效果,采用摇瓶试验研究新型细胞固定化载体——聚氨酯泡沫固定化白腐真菌后的锰过氧化物酶(MnP)产生情况以及后续对活性染料——活性艳红K-2BP的降解效果.结果显示,新型载体固定化培养白腐真菌的5d脱色率为95%,比悬浮培养7d的脱色率高15%.固定化培养产生的MnP酶活为936.61U/L,而悬浮培养的MnP仅为269.52U/L,并且酶活高峰期提前4d.另外,固定化培养体系中碳、氮源的消耗比悬浮培养快很多,而且固定化培养使得白腐真菌具有较高的H2O2产量.因此,新型细胞固定化载体强化白腐真菌降解活性染料的原因应归于这种培养体系碳、氮源的快速消耗而带来的MnP酶活的提高和高H2O2产量.     

厌氧氨氧化污泥包埋固定化及其脱氮效能

为维持水中厌氧氨氧化菌生物量,采用水性聚氨酯(WPU)对厌氧氨氧化污泥进行包埋固定化,同时对比聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)以及PVA-SA包埋后颗粒的机械稳定性和厌氧氨氧化性能.结果显示:4种包埋颗粒均表现出良好的厌氧氨氧化性能,WPU颗粒生物活性最好,机械稳定性最高,相比其他几种材料具有明显的优势,适合作为厌氧氨氧化包埋材料.在WPU包埋颗粒的连续流实验中,通过不断降低水力停留时间(HRT)的方式增加容积负荷,当容积负荷为1.697 kg/(m3·d)时,WPU包埋颗粒仍能达到80%总氮(TN)去除率,并且在100 d内没有观察到出水SS增加和颗粒碎裂的现象,表明WPU包埋颗粒具有很强的抗负荷冲击能力和厌氧氨氧化性能,并且在长期运行中能保持良好的污泥截留能力和稳定性.通过16S r DNA-Cloning分析发现:WPU包埋颗粒内厌氧氨氧化菌主要是Candidatus Brocadia fulgida(JX243641.1),包埋材料作为载体,起到保护厌氧氨氧化菌和提高生物量的作用,但对菌体本身和菌群结构没有影响.     

活性炭粒度与吸附条件对脂肪酶固定化的影响

以活性炭为载体固定化脂肪酶,研究了活性炭粒度和吸附条件对脂肪酶固定化的影响。结果表明,随着活性炭粒度减小,其吸附酶量和固定化酶活力增大,但吸附酶量过大会导致酶分子相互凝结,降低固定化酶的催化活性。当酶液质量浓度在0.01~0.05 mg/mL时,提高酶液质量浓度可以提高载体吸附酶量和固定化酶活力。酶液pH和温度仅对固定化酶活力有影响,而对载体吸附酶量无影响。在pH 7.0、30℃和150 r/min振荡条件下,采用40目活性炭吸附0.05 mg/mL酶液1 h,制得的固定化脂肪酶活力达65 U/g。     

活性炭粒度与吸附条件对脂肪酶固定化的影响

以活性炭为载体固定化脂肪酶,研究了活性炭粒度和吸附条件对脂肪酶固定化的影响。结果表明,随着活性炭粒度减小,其吸附酶量和固定化酶活力增大,但吸附酶量过大会导致酶分子相互凝结,降低固定化酶的催化活性。当酶液质量浓度在0.01~0.05 mg/mL时,提高酶液质量浓度可以提高载体吸附酶量和固定化酶活力。酶液pH和温度仅对固定化酶活力有影响,而对载体吸附酶量无影响。在pH 7.0、30℃和150 r/min振荡条件下,采用40目活性炭吸附0.05 mg/mL酶液1 h,制得的固定化脂肪酶活力达65 U/g。     

固定化藻菌小球在气升式内循环反应器内脱氮除磷的研究

将蛋白核小球藻和活性污泥包埋于聚乙烯醇中制成藻菌小球，用于气升式内循环反应器处理模拟生活污水中氮磷的研究．结果表明，在室温、光照度为3500～4500 lx、水力停留时间为12h情况下，固定化小球的填充量影响着反应器效率的提高．运行初，氮、磷的去除率随着填充率的增加而增加，但随着运行时间延长，填充率为10％时对氮、磷去除率均高于填充率为5％、20％时的去除率．包埋于小球中的最初藻和活性污泥的量影响其对污水中氮磷的去除效果．在藻细胞数量一定下，包埋活性污泥的量越少，去除效果越好．固定化小球对氮、磷的去除率还与系统中的有机负荷量有关，有机负荷量每增加约94mg／L，氮、磷的去除率就增加12％～21％．     

不同载体固定化产脂肪酶发酵性丝孢酵母的比较

选择活性炭、硅胶G、大孔树脂DM-130为载体,采用吸附培养的方法将发酵性丝孢酵母细胞固定化,确定了固定化的适宜条件。通过比较适宜条件下固定化细胞的脂肪酶活力,筛选出固定化效果较好的吸附载体为活性炭。结果表明,在培养基中添加10g/L 40目活性炭,接入体积分数为10%的液体种子,于30℃、160r/min吸附培养48h的固定化效果较好,获得的固定化酶活力可达110.32U/g。     

二级处理出水中有机物的分级特性

为研究二级出水中有机物的化学特性,以哈尔滨市W污水处理厂为研究对象,利用XAD树脂将二级处理出水中的有机物分级为5个组分:疏水性有机酸(HPO-A)、疏水性中性有机物(HPO-N)、过渡亲水性有机酸(TPI-A)、过渡亲水性中性有机物(TPI-N)和亲水性有机物(HPI).采用氯化反应实验、可生物降解溶解性有机碳和尺寸分布测定,以及紫外和红外光谱分析考察二级处理出水中不同有机组分的特性.结果表明:HPO-A是加氯消毒时产生三卤甲烷的主要有机组分.各有机组分中,溶解性有机碳(DOC)(<0.025μm)均是主要的有机碳形式和主要的三卤甲烷前体物.各组分的可生化性为:HPI>TPI-A>HPO-A>TPI-N>HPO-N.各组分的芳香性为:HPO-N>HPO-A>TPI-N>TPI-A>HPI.HPO-N和TPI-N中碳氢化合物的含量较高.在二级处理出水中,HPO-A和HPI的含量相对较高,是主要的有机组分.此外,不同有机组分的化学特性不同.     

降解聚氨酯用微生物的驯化与筛选

以日本福井大学生物化学应用工学部保存的250个细菌菌株和70个真菌菌株作为菌源,分别提供与聚氨酯（PU）组成有关的3种有机物为碳源,经多代驯化后筛选出了对聚醚型聚氨酯有明显降解作用的8个菌株.文中就所用细菌和真菌对聚氨酯的降解性能进行了分析,并通过SDS-PAGE实验发现了菌体外酶存在的迹象.     

碳黑/聚氨酯共混导电纤维熔融纺丝的研究

以聚氨酯为基体、碳黑为导电介质共混得到导电母粒，通过熔体纺丝法制得碳黑／聚氨酯共混导电纤维．研究表明：随着碳黑含量的增加，导电性增强，但纤维的力学性能、可纺性下降，当碳黑质量分数为16％时，其导电性和力学性能较好；分散剂的含量对纤维导电性也有一定的影响．