固定化微生物技术对养殖水体脱氮的研究

以聚乙烯醇（PVA）为载体,人工沸石为吸附剂,采用包埋法固定硝化细菌,通过实验发现制备固定化小球最优组合为：质量浓度海藻酸钠1.5%,硼酸溶液4%,PVA 6%,人工沸石2%,此时小球成球效果较好,有合适的机械强度及传质性能.用此工艺制备的固定化小球,在水力停留时间15h,初始pH 8.0,溶解氧浓度5.0 mg/L的...     

微生物固定法降解含聚废水的最佳条件

利用从含聚废水中分离纯化得到的单一菌株R4-1,R4-2,R4-3,R4-5,H4-3,以海藻酸钠-PVA为包埋剂,采用包埋固定法对5种菌的混合菌进行固定化实验.通过单因素实验和正交实验,系统考察了湿菌体与包埋剂的体积比、氯化钙质量分数、硼酸质量分数和交联时间等因素对聚丙烯酰胺降解率的影响.实验得到微生物固定法降解含聚废水的最佳制备条件:4%海藻酸钠,4%的PVA,湿菌体与包埋剂体积比1∶1,2%氯化钙,3%硼酸,分段交联时间为氯化钙4h后硼酸20h.湿菌体与包埋剂的体积比对聚丙烯酰胺降解率的影响十分显著.追加实验最佳制备条件,得到微生物固定化颗粒对含聚废水的降解率可达到83.1%.     

海藻酸钠包埋啤酒酵母絮凝剂的制备研究

为了提高固定化啤酒酵母絮凝岩溶水硬度和矿化度的能力,采用固定化剂海藻酸钠包埋啤酒酵母,并制备了粒径1~2mm的固定化啤酒酵母絮凝剂小球。以啤酒酵母固定化菌的物理性质及对岩溶水硬度和矿化度絮凝率为指标,考察了固定化因素海藻酸钠质量分数、菌体海藻酸钠质量比、交联时间及氯化钙质量分数对固定化小球的物理性质及絮凝岩溶水的影响。结果显示,制作固定化菌的最优固定化条件分别为:海藻酸钠质量分数2.0%-3.0%、菌体海藻酸钠质量比6%-8%、交联时间6~10h和氯化钙质量分数2.0%-4.0%,此时的啤酒酵母固定化菌物理性质最优。由正交实验确定影响因素主次顺序及最优水平组合后,结果发现:较其他因素而言,海藻酸钠质量分数与菌体包埋比对絮凝率影响较大;当选取质量分数为2.0%的海藻酸钠、10%的菌体质量比、4.0%的氯化钙和10h的交联时间条件下制作的固定化小球,在投加量4g·L-1,絮凝时间60min时,对岩溶水的矿化度和硬度絮凝率分别达到76.97%和59.77%,处理后的岩溶水矿化度从3 109mg·L-1降到1 258mg·L-1,矿化度达到了《地下水质量标准》(GB/T14848-93)的Ⅳ类用水标准,硬度从2 856mg·L-1降到了658mg·L-1,硬度接近《地下水质量标准》(GB/T14848-93)的Ⅳ类用水标准。     

包埋固定化Rhodopseudomonas palustris对邻氯苯酚的降解

以海藻酸钠为包埋载体,活性炭为添加材料,对沼泽红假单胞菌Rhodopseudomonas palustris PSB-1D进行固定化,通过正交试验确定固定化微生物小球的最佳制备条件:活性炭添加量为1%,海藻酸钠质量分数为3%,包埋菌体与包埋材料的质量比为1/20。在最佳条件下,微生物小球培养7 d后对2-氯苯酚(2-CP)的降解率为72.6%。对比研究微生物小球和游离细菌的降酚效果。将微生物小球引入序批式好氧生物反应器(SBR)工艺中,分别研究小球投加量、曝气时间、曝气量对生物反应器降解2-氯苯酚效果的影响。试验结果表明:微生物小球对2-CP的降解率较游离细菌有明显提高。在黑暗好氧条件下,有效容积为5 L的固定化生物反应器对2-CP模拟废水降解处理的最佳稳定工艺条件为:微生物小球投加量为20 g,曝气时间10 h,曝气量为100 L/h。在此条件下,经过连续30个周期的测定,微生物小球对2-CP的平均去除率始终保持在65%左右。     

脱硫菌小球的制作及其表面改性研究

本实验采用海藻酸钠包埋法对实验室分离纯化的黄单胞杆菌进行固定化,开展了固定化载体和固定化条件的优化研究。首先,确定了海藻酸钠浓度4%,菌悬液的添加量为5ml/100ml海藻酸钠溶液,向海藻酸钠溶液中添加活性炭粉末0.2g/100ml海藻酸钠溶液,有利于提高脱硫率;其次,固定化过程中钙化液的浓度3%,钙化时间6h;第三,用己二胺溶液对菌小球进行表面处理,可增强菌小球的机械强度。     

利用聚乙烯醇-海藻酸钙固定化Propionibacterium freudenreichii NX-4制备丙酸

以Propionibacterium freudenreichii NX4为研究对象,采用聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠互配作为固定化载体,考察了其制备丙酸的最佳固定化条件:ρ(PVA)为 10.7g/L,ρ(海藻酸钠)为1.4g/L,包埋量16%(质量分数),ρ(硼酸)为50g/L,固定化时间18h.经15批次的发酵验证,产量稳定,丙酸平均产量为19.64g/L(葡萄糖40g/L).以80g/L的葡萄糖为C源固定化制备丙酸192h,丙酸产量达35.4g/L.     

聚间苯二胺作为Pb2+吸附剂的包埋

使用聚乙烯醇(PVA)为包埋剂,硼酸(H3BO3)为交联剂将聚间苯二胺粉末包埋成球。着重考察了包埋剂浓度、包埋比、交联时间这3个因素对小球性能的影响。对不同包埋条件进行比较,发现小球综合性能最佳的包埋工艺条件是,PVA质量百分比浓度为8%,包埋比为1∶1,交联时间为24 h,海藻酸钠质量百分比为0.2%。在该条件下小球的损失率为15.1%,对Pb2 的吸附容量达129.1 mg·g-1。在最佳工艺基础上添加少许CaCO3可提高小球对Pb2 的吸附率,高达82.5%,而且也改善了小球的强度。     

硫酸盐还原菌包埋固定化技术处理含铬废水

分别以海藻酸钠和聚乙烯醇(PVA)为包埋剂, 采用蠕动泵滴加, 包埋固定经驯化后的硫酸盐还原菌(SRB)占优的活性污泥. 以小球强度、传质性能、成球难易为指标定性确定包埋条件. 评价海藻酸钙(CA)法、 PVA法、 PVA混合载体法包埋小球对含铬废水的处理效果. 结果表明: 以Cr(VI)去除率为考核指标, PVA混合载体为最好的包埋方式, 其最优条件是PVA质量浓度为9%、包泥量为1:1, 添加少量的海藻酸钠, SiO2, CaCO3和粉末活性炭(PAC)有利于颗粒球传质与耐用性能的提高. 在连续化处理含铬废水的工艺中, 进水COD质量浓度为500 mg/L, SO2-4为500 mg/L, Cr(Ⅵ)为100 mg/L, 水力滞留时间为6 h的条件下, Cr(Ⅵ)的去除率为99.68%, 出水总Cr质量浓度为0.45 mg/L, COD质量浓度为187 mg/L, 同时铬以沉淀的形式与颗粒球分离有利于铬的回收.     

固定化粪链球菌酶法连续生产L-瓜氨酸

对复合诱变菌株粪链球菌Streptococcus faecalis BT001进行了固定化,利用固定化细胞中精氨酸脱亚胺酶转化L-精氨酸制备L-瓜氨酸。研究了固定化载体和菌体的配比、反应温度、反应液pH等条件对L-瓜氨酸产量的影响;通过简易颗粒强度测定仪,评估了添加不同质量分数的海藻酸钠和改性剂对颗粒强度的影响。结果表明:当包埋载体海藻酸钠质量分数为5%,菌体量为10%,改性剂硅藻土为5%,聚二甲基硅氧烷为3%,反应液pH值为6.5,反应温度为35℃时,在改进后的填充床中进行连续反应,得到的L-瓜氨酸产量可达95.6g/(L.d),摩尔产率为95.1%,且连续反应时间可达73d以上。     

包埋固定化复合菌低温下处理养猪废水研究

选用聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)和河沙作为包埋固定化载体材料,制备成固定化复合菌小球(MB),用于处理养猪废水,并以水体中氨氮和COD去除率为指标考察了影响养猪废水净化的各种因素.研究结果表明,在外界气温1～8°C、固定化小球投加量20％、曝气量6～7 mg/L、pH7.0～8.4和间歇曝气时间比1∶1时,养猪...     

海藻酸钠包埋脱氮菌株工艺研究

选用海藻酸钠作为包埋剂,4%CaC l2作为交联剂.通过正交试验和单因素实验,研究了包菌量,海藻酸钠(SA)质量分数,交联时间和小球直径4个因素对海藻酸钠包埋菌株的脱氮性能的影响,以氨氮去除率和总氮去除率为指标,优选包埋条件.在实验范围内的最佳包埋条件下,包埋的脱氮菌株的脱氮性能与其游离状态下的脱氮性能相当.     

光合细菌固定化及其对铜绿微囊藻的抑制

为探讨光合细菌固定化后对铜绿微囊藻的抑制作用,比较了光合细菌的5种不同固定化方法及其特性,确定了最佳的固定化方法;在实验室条件下进行菌藻共同培养,通过试验研究了固定化后的光合细菌与游离光合细菌对铜绿微囊藻生长的影响差异并确定了固定化光合细菌的最佳投加量。结果表明：采用沸石、碳酸钙和海藻酸钠混合包埋光合细菌的固定化方法最佳;固定化光合细菌对铜绿微囊藻抑制作用显著,为83.55%,而相同量的游离光合细菌的抑制作用只有26.81%;最佳固定化光合细菌投加量为36 g / L。     

微氧条件下固定化颗粒污泥的氯酚降解及菌群结构

将氯酚优势好氧菌与厌氧颗粒污泥以三种不同方式组合：（1）以聚乙烯醇和海藻酸钠为载体，采用冷冻法将氯酚优势好氧菌和厌氧颗粒污泥进行混合固定；（2）将氯酚优势好氧菌单独固定后再与厌氧颗粒污泥混合；（3）将氯酚优势好氧菌直接投加到厌氧颗粒污泥．比较三种固定化颗粒污泥在微好氧及厌氧条件下的五氯酚降解效果．结果表明：在氯酚优势好氧菌和厌氧颗粒污泥的混合固定中，微好氧条件下可通过厌氧菌与好氧菌的协同作用实现氯酚的厌氧好氧同时降解，而在厌氧过程中，三种固定化颗粒污泥的氯酚降解速率没有明显差别．厌氧好氧活性实验也进一步证实了固定化颗粒污泥中厌氧、好氧菌活性的存在，并进一步推导出了微氧条件下氯酚固定化颗粒污泥的菌群结构．     

固定化微生物去除地下水中氯苯研究

为探索固定化微生物技术去除地下水氯苯的最佳条件,采用聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠为包埋剂,培养了含氯苯的菌泥驯化培养的微生物,以制备固定化微生物小球,处理地下水中的氯苯.本研究从机械强度,传质性,氯苯降解率等方面综合考虑,利用正交实验确定了制备固定化微生物小球的最佳条件,并对固定化微生物和游离微生物降解氯苯的效果进行了比较.另外,还对固定化微生物降解地下水中氯苯的影响因素进行了探讨.实验结果表明,氯苯初始浓度大于20mg/L,固定化微生物降解氯苯效果好于游离微生物的.当小球粒径为1mm,菌液接种量为8%,氯苯初始浓度为80mg/L,pH值为7.0左右,盐度低于1.5%,控制培养温度为10℃,摇床转速为120r/min时,固定化微生物降解性能较好.     

海藻酸钠作为固定化细胞包埋剂的研究

通过正交实验和单因素实验,研究了包菌量,海藻酸钠(SA)浓度,交联时间和小球直径四个因素对海藻酸钠包埋菌株的脱氮性能的影响,并优选出最佳包埋条件.在最佳包埋条件下包埋的脱氮菌株的脱氮性能优于其游离状态下的脱氮性能.     

固定化苍白杆菌PW降解芘的研究

以海藻酸钠和聚乙烯醇为混合载体,采取包埋法固定化苍白杆菌PW,降解培养基中的芘。在实验中分析了固定化载体浓度对固定化小球机械强度和传质系数的影响;绘制出固定化PW菌和游离菌降解芘的动力学曲线,比较了二者的差异;分析了pH值和温度对PW菌降解芘的影响。研究结果表明：随着海藻酸钠浓度的提高,固定化小球的传质性能变好,机械强度提高;随着聚乙烯醇的浓度的提高,固定化小球的传质性能变差,机械强度提高;在同样的条件下,固定化PW菌降解芘的效果要优于游离菌;固定化PW菌降解芘的最适pH为6.5~7.5,最适温度为30℃左右。     

壳聚糖固定化技术及吸附性能的研究

采用海藻酸钠、聚乙烯醇、明胶作为载体,对壳聚糖的固定化条件进行了研究,并以制成的固定化壳聚糖吸附水中Cu2+和Cr6+。结果表明:分别用2%(质量分数,下同)的海藻酸钠、(1%的聚乙烯醇+1%的海藻酸钠)、(1%的明胶+1%的海藻酸钠)固定壳聚糖,成球性及机械性能理想。比较了壳聚糖质量、pH值、吸附时间对吸附效果的影响:0.20 g壳聚糖与(1%的聚乙烯醇+1%的海藻酸钠)载体混合,溶液pH值为6.5,吸附时间为8 h,Cu2+去除率达99.89%;0.15 g壳聚糖与(1%的聚乙烯醇+1%的海藻酸钠)载体混合,溶液pH值为4.5,吸附时间为10 h,Cr6+去除率达98.64%。     

海藻酸钙-超声辅助的多种雌激素增强生物降解

通过向土壤样品溶液中添加海藻酸钙并辅以超声,提高多种雌激素(E1,E2,E3,EE2和BPA)的生物降解效率,采用中心复合设计及响应曲面优化方法确定最优降解条件,并通过生物降解性能关系(QSBR)分析雌激素理化性质对生物降解的影响.结果表明:在海藻酸钙增强生物降解体系中,5种雌激素同时降解的最优条件为超声3min,海藻酸钙的质量分数为5%,菌液添加量6mL;优化降解3d后,E1的降解率约为100%;7d后E3,BPA,EE2和E2的降解率分别约为52.65%,96%,96.90%和100%;雌激素的极性表面积(PSA)、辛醇-水分配系数(lg Kow)和表面张力为影响雌激素生物降解的主要参数;极性表面积和辛醇-水分配系数的交互作用、辛醇-水分配系数和表面张力的交互作用对雌激素的降解均表现为协同作用.     

两种固定化方法的抑藻剂效果研究

采用藻类生长抑制试验的方法比较了相同抑藻剂与不同载体组配后对塔玛亚历山大藻和铜绿微囊藻的抑制效果,以研究固定化抑藻剂对于藻类爆发水体修复技术的可行性.结果显示,对于赤潮藻塔玛亚历山大藻（ATDH01）而言,海藻酸钠固定化绿茶浸提液及绿茶粉均有较高的抑制率;海藻酸钠固定化绿茶浸提液比海藻酸钠固定化绿茶粉的抑藻作用快5~24 h;单纯的海藻酸钠小球对ATDH01也有较好的抑制效果.PVA高分子棉片固定绿茶浸提液对ATDH01的抑制率与海藻酸钠固定化绿茶浸提液接近.对于铜绿微囊藻（FACHB-905）来说,海藻酸钠固定化绿茶抑藻剂（浸提液或粉）对FACHB-905的抑制效果不如ATDH01.总体来看,海藻酸钠或者PVA高分子棉片作为固定剂制备的绿茶抑藻剂均可用于处理ATDH01赤潮,但是对于FACHB-905水华,本研究的抑藻剂及其固定化方式效果均不够理想.     

利用固定化微生物细胞羟基化左旋乙基甾烯双酮

研究了海藻酸钙包埋法固定化技术在甾体化合物的生物转化中的应用.利用固定化 Penicillium raistrickii 细胞实现对左旋乙基甾烯双酮（13-ethyl-estr-4-ene-3,17-dione）的15α 位羟基化作用，合成了重要的药物中间体15α-羟基左旋乙基甾烯双酮.优化了固定化孢子浓度，固定化孢子接种量，投料浓度，投料时间，转化时间等转化条件.结果表明：在摇瓶发酵生物转化中，固定化 Penicillium raistrickii 细胞可重复利用5次而转化能力没有明显下降.