固定化细胞技术在高浓度含氮发酵废水中去除氨氮的研究
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生态工程学中一门主要的分支，它主要是将一些可以移植污染控制的微生物固定化到固定的支架上，用以控制环境污染，维持环境理想态。
作为一种污染控制技术，固定化微生物技术具有低成本、高效率、维持性能稳定、可以处理大量污染物等优点。
其主要应用领域包括有机污染，化学污染和生物污染等。
在污水脱氮方面，固定化微生物技术可以将氨氮，硝酸盐和亚硝酸盐等污水中的毒素物质吸附到无机物分子上，从而有效降低水体污染。
固定化微生物的freundlich系数比活细胞技术的高、脱氮效率也比活细胞技术的高，因此可以有效降低污水中的氮素水平，避免污染性氮素废物再污染河流，使之达到较低的目标水平。
固定化微生物技术在污水脱氮中还可利用植物根系和微生物群落之间的协作来改善脱氮性能，当微囊藻的存在时，根系可以有效地进行浓氮污染的还原，而微生物群落可以提高脱氮效率，使污水中的污染物含量更低。
另外，也可以利用固定化微生物技术的生物膜过滤系统来脱氮，可以同时实现水产化合物抑制和氨氮去除，大大降低氨氮的含量。
总之，固定化微生物技术可以有效降低污水中污染物的含量，有效脱除氮素，从而有效防止污染物最终污染环境。
因此，固定化微生物技术作为一种污染控制技术备受青睐，在污水脱氮方面有着广泛的应用前景。
《2024年固定化藻类去除污水中氮磷及其机理的研究》范文
《固定化藻类去除污水中氮磷及其机理的研究》篇一一、引言随着工业化、城市化进程的加快，污水排放问题日益突出，尤其是污水中氮磷等营养物质的超标排放，已经成为水体富营养化的主要诱因之一。
固定化藻类技术作为一种新兴的污水处理技术，因其高效、环保、可持续等优点，受到了广泛关注。
本文旨在研究固定化藻类去除污水中氮磷的效率及其机理，以期为该技术的应用提供理论支持。
二、研究背景与意义固定化藻类技术是通过将藻类固定在特定的载体上，使其在特定的环境下进行生长和代谢，从而达到去除污水中氮磷等营养物质的目的。
该技术具有处理效率高、运行成本低、无二次污染等优点，对于缓解水体富营养化、改善生态环境具有重要意义。
三、研究方法1. 材料与设备实验所需材料包括固定化藻类、污水样本、固定化载体等。
设备包括光照培养箱、分光光度计、显微镜等。
2. 实验方法（1）固定化藻类的制备：选用适宜的固定化载体，通过吸附、包埋等方法将藻类固定在载体上。
（2）污水处理实验：将固定化藻类放入含有不同浓度氮磷的污水中，进行光照培养，观察其生长情况及氮磷去除效果。
（3）机理研究：通过分析固定化藻类的生理生化指标、氮磷代谢途径等，探讨其去除氮磷的机理。
四、实验结果与分析1. 固定化藻类的生长情况及氮磷去除效果实验结果显示，固定化藻类在污水中生长良好，且随着培养时间的延长，其对氮磷的去除效果逐渐增强。
当污水中的氮磷浓度较高时，固定化藻类的生长速度和氮磷去除效率均有所提高。
2. 固定化藻类去除氮磷的机理（1）生理生化指标分析：固定化藻类通过光合作用、呼吸作用等生理过程，将污水中的氮磷转化为自身生长所需的营养物质。
同时，其还能分泌一些酶类物质，促进氮磷的降解和转化。
（2）氮磷代谢途径：固定化藻类通过吸收、同化、排泄等过程，将污水中的氮磷转化为自身的生物质。
其中，氮的代谢主要涉及硝化、反硝化等过程，而磷的代谢则主要涉及吸收、释放、储存等过程。
通过这些代谢途径，固定化藻类能够有效地去除污水中的氮磷。
应用固定化细胞技术处理废水的研究进展
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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
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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
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《2024年固定化藻类去除污水中氮磷及其机理的研究》范文
《固定化藻类去除污水中氮磷及其机理的研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体富营养化问题日益严重，成为全球关注的焦点。
水体富营养化主要由过量的氮（N）和磷（P）等营养元素引起，这些元素主要来源于生活污水、农业径流和工业废水等。
固定化藻类技术作为一种新型的污水处理方法，在去除污水中的氮磷方面展现出显著的效果。
本文将深入探讨固定化藻类去除污水中氮磷的机理及其应用。
二、固定化藻类技术概述固定化藻类技术是通过将藻类固定在特定的载体上，使其在一定的环境条件下进行生长和代谢，从而达到去除污水中氮磷的目的。
该技术具有操作简便、处理效果好、成本低等优点，成为污水处理领域的研究热点。
三、固定化藻类去除氮磷的机理1. 生物吸收：藻类通过光合作用等生物过程，吸收水中的氮磷等营养元素，为其生长提供必要的养分。
2. 沉淀作用：固定化藻类在生长过程中会分泌出一些物质，这些物质能与水中的氮磷结合，形成沉淀物，从而降低水中的氮磷浓度。
3. 生物固定：通过将藻类固定在特定的载体上，使其形成一个生物膜系统。
这个系统具有较高的比表面积和生物活性，能有效地吸附和降解水中的氮磷。
四、实验方法与结果（一）实验方法本研究采用不同的固定化藻类材料和方法，设置对照组和实验组进行实验。
通过监测实验组和对照组的水质变化，分析固定化藻类去除氮磷的效果。
（二）实验结果实验结果表明，固定化藻类技术能有效去除污水中的氮磷。
在一定的环境条件下，固定化藻类的生长速度和去除效果均优于对照组。
此外，不同种类的固定化藻类材料和方法对去除效果有一定的影响。
五、机理分析1. 氮的去除机理：固定化藻类通过生物吸收和生物固定作用，将水中的氮转化为细胞内的有机物。
同时，通过光合作用等生物过程，将部分氮以气态形式释放到空气中。
此外，固定化藻类的分泌物质还能与水中的氮结合形成沉淀物。
2. 磷的去除机理：磷是细胞生长的重要元素之一，固定化藻类通过生物吸收将其转化为细胞内的磷脂等有机物。
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。
细胞固定化技术在含氮废水处理中的应用研究
［ 图分 类 号 ］ Ｑ １ － ｘ ０ 中 ８ ４２ ７ ３ ；
［ 文献 标 识 码 ］ Ａ
［ 文章 编 号 ］ １０ — ０ ２２ １）２ ０ ９ — ４ ０ ９ ０ ０（０ ００ — ２ ５ ０
Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｆ Ｃｅｌ Ｉ ｐ ｉ ｔｏ ｓ ｏ ｌ ｍｍ ｏ ｉ ｚ ｄ ｃ ｂ ｌ ｅ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｔ ｏ ｅ －Ｃｏ ｔ ｉ ｅ ｉ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ Ｎｉｒ ｇ ｎ ｎ ａｎ ｄ
［ ｓｒｃ］ Ｔ ｅ ｂ ｌｇ ａ ｉｍｏｉｚｔ ｎ ｉ ａ ｋ ｄ ｏ ｎｗ ａｄ ｒ ｉ ｅｈ ｏ ｇ ｎ ｔｅｆ ｌ ｏ ｏ ｅｎ ｂ ｌｇ ａ Ａｂｔａｔ ｈ ｉ ｏｉ ｌ ｍ ｂｌａｉ ｓ ｉ ｆ ｅ ｎ ｓ ｇ ｔ ｎ ｌ ｙ ｉ ｈ ｅ ｆｍ ｄｒ ｉ ｏｉ ｌ ｏ ｃ ｉ ｏ ｎ ｉｎ ｃ ｏ ｉｄ ｏ ｃ
通 讯 … 物 技 术 Ｌ ＴＩ Ｓ Ｉ Ｂ ＯＴ ＣＨ Ｅ ＇ Ｎ Ｉ Ｅ ＮＯＬ ＥＲ ＯＧＹ Ｖ ｌ Ｎｏ一 一 ｒ ０ ０ ｏ 一 一 ． ２ １ ・ ２１ ，． Ｍａ Ｕ Ｕ ・ ２ ・ ， ，２ Ｉ Ｈ
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氨 氮是 国家实 现水 污染 总 量控 制 的污 染பைடு நூலகம் ， 大 量 未经 处理 或未经 适 当处理 的含氮 废水 （ 括 生活 包 污水 及某 些 工 业废 水 ） 排人 江河 ， 给 环 境 造成 严 会
固定化硝化菌去除氨氮的研究
1997年3月ENVIRONMENT AL SCIENCEM ar.,1997固定化硝化菌去除氨氮的研究*王 磊 兰淑澄(北京市环境保护科学研究院,北京 100037)摘要 选用聚乙烯醇(PVA )作为包埋载体,添加适量粉末活性炭,包埋固定硝化污泥,处理以(NH 4)2S O 4和葡萄糖为主的合成废水.考察了影响固定化工艺及硝化作用的各种因素;对固定化硝化菌的呼吸活性、细胞活性回收率等生物特性进行了测定;对固定化硝化菌颗粒进行电镜检测与分析.间歇实验结果表明:在24—28℃,颗粒填充率7.5%,HRT 为8h 的条件下,进水NH 4-N 负荷由0.6kg/(m 3 d)提高至3.49kg/(m 3 d),NH 4-N 去除率可达95.5%,COD 去除率保持在80%以上.关键词 固定化,硝化菌,污水,生物去除氨氮.* 国家自然科学基金资助项目收稿日期:1996-10-20 固定化微生物技术作为一种新的废水处理方法,已成为生物工程技术的一个重要分支,80年代初,国内外开始应用这种具有独特优点的新技术处理工业废水及难生物降解的有机废水.本文对硝化菌的固定化工艺及去除废水中NH 4-N 的效果进行了探讨.1 材料与方法聚乙烯醇(PVA ):平均聚合度1750±50;粉末活性炭:筛余160目;硝化细菌:将取自某厂生活污水处理站A 2/O 系统外回流槽的硝化污泥.以无机培养基曝气培养,富集硝化细菌.固定化工艺如图1所示:浓缩硝化污泥 粉末炭 PVA 溶液(45.2%)50% 4.8%)混合吸附海藻酸钠冷却到35℃硼酸溶液中(含2%CaCl 2调整pH 至中性)固化24h 后取出切成颗粒用蒸馏水冲洗制成直径3m m 长约的固定化硝化菌图1 固定化工艺及配比模式采用上述固定化工艺制成的固定化微生物,颗粒中硝化细菌数量为2.1×1011个/g.2 结果与结论2.1 硝化菌固定化工艺影响因素(1) PVA 凝胶浓度的选择 本实验分别选择7.5%、10%、12.5%3种PVA 浓度进行试验,结果发现:固定化细胞中PVA 的浓度以7.5%—10%为宜.PVA 浓度低于7.5%时,硬化过程中成形困难,小球硬度不够,极易破碎,无法在流化状态下长期运行;PVA 浓度高于10%时,小球中PVA 凝胶过分致密,加大了基质和产物的传质阻力,处理效果很差;小球密度增大,在流化床反应器中运行,所消耗的动力也大,兼顾考虑传质和强度因素,PVA 浓度以10%为最佳.(2)固化时间的选择 实验表明,固定化细胞在饱和硼酸溶液中的硬化时间应不低于18h,以24h 为宜.硬化时间低于18h,硼酸难以完全进入小球内部,造成硬化不彻底,运行时PVA 凝胶泄漏严重;硬化时间过长,由于硼酸对细胞有毒害作用,会降低细胞残余活性,延长细胞驯养时间.(3)其它添加剂的选用 在PVA 溶液中添加多糖类(海藻酸钠等)有助于改善成球性能.加入少量海藻酸钠,不仅可使成球容易,而且也使活性提高,还可以防止粘连现象.研究表明,PVA-硼酸法如果不用硼酸和2%CaCl 2的混合液进行硬化处理,其强度很低,难以应用在流化床反应器中.(4)温度和pH 的影响 硬化过程中环境温度应保持不高于20℃,偏高的环境温度可能导致硬化不彻底而造成颗粒强度降低.包埋过程中,细胞活性及凝胶性能均受到pH 值的影响.为减少细胞活性损失,应当在pH 中性范围内完成固定化工艺.用Na 2CO 3将pH 值调到6.7时,细胞残存活性及凝胶强度都比较高.2.2 固定化硝化菌生物性能测定(1) 呼吸活性 通常在活性污泥试验中用氧利用速度(K r )表示微生物的生物活性.参考这一方法,计算出单位体积固定化颗粒的氧利用速度(R rp ),作为固定化颗粒的微生物活性指标.图2 呼吸活性随时间变化曲线从图2可以看到:驯化初期,R r p 增长较慢;经过3周后,R rp 增长加速.因此,驯化期应不少于20d .在间歇实验期间,细胞活性仍会进一步提高.(2) 活性回收率 微生物固定化及固定化时胶体反应使活性下降,因此,固定化颗粒的生物残余活性以活性回收率评价.本实验测得固定硝化菌活性回收率在3%左右.固定化工艺的各个步骤都可能影响活性回收率.2.3 固定化颗粒电镜观察结果(1)固定化硝化菌颗粒在整个驯化培养过程中,无论其表面还是内部结构都处于变化中,由致密到疏松,由于PVA 凝胶部分流出,逐步形成多孔及网状构造,由此增强了颗粒的传质扩散能力.(2)颗粒中的微生物最初由于PVA 凝胶的包裹而处于失活状态,甚至部分死亡,但随着驯化时间的延续,生物活性逐渐恢复,甚至超过固定前的水平.(3)颗粒表面在驯化过程中形成一层生物膜,多呈单层分布,菌种以硝化杆菌为主.(4)硝化杆菌多分布在颗粒表层及浅表层,因为这一层域扩散阻力小,溶解氧浓度比较高,有利于硝化;颗粒内部球菌及杆菌均有分布,但杆菌不占优势;这是因为溶解氧浓度不高,不利于硝化菌生长繁殖.在内部某些位置能发现少量丝状菌,说明这些地方处于缺氧状态.(5)整个固定化微生物颗粒中分布有多种微生物,主要是细菌.除硝化杆菌、单球菌、毛发丝状菌以外,还有双球菌、枯草芽孢杆菌等.(6)微生物多附着生长在表面及内部的孔隙表面,分布形成以单菌和小菌团为主,一般很少阻塞孔口.2.4 固定化硝化菌污水处理实验污水间歇试验采用容积1L,高60cm ,内径4.8cm 的有机玻璃反应柱,固定化硝化菌与污水接触呈流态化.(1)与悬浮活性污泥对比 悬浮活性污泥法采用上述相同的实验装置.图3、图4为固定化硝化菌及悬浮活性污泥去除NH 4-N 和COD 的历时对比曲线.图3 NH 4-N 去除历时曲线1.固NH 4-N 浓度2.泥NH 4-N 浓度3.固去除效率4.泥去除效率 对于用葡萄糖等配制的合成污水(COD 为371.7m g /L ,NH 4-N 为60.7mg /L ),固定化硝化菌可以在最初的3h 内使COD 去除率达到98.5%,而悬浮污泥在3h 内COD 去除率为191期 环 境 科 学 图4 COD去除历时曲线1.固C OD浓度 2.泥COD浓度3.固去除效率4.泥去除效率93.1%.污水中的氨氮在历时9h的处理过程中,一直保持着稳定的去除率,平均高出悬浮活性污泥11.3个百分点;出水NH4-N为5.6m g/ L,去除率达到90.8%,悬浮活性污泥只有81.1%.(2)进水COD和NH4-N负荷对硝化的影响 试验选用5种COD及N H4-N负荷,如图5所示.图5 5种不同负荷进水时的N H4-N去除情况1.NH4-N2.COD3.COD/NH4-N 在常规活性污泥及生物膜法脱氮系统中,过高的COD会使生长速率较高的异养菌迅速繁殖,生长速率相对低得多的硝化菌则受到抑制,结果使硝化速率降低,增加了硝化时间.固定化硝化菌几乎不受进水COD浓度的影响,如图5所示.在固定化硝化菌内部尽管存在硝化细菌(自养菌)和碳化菌(异养菌),但前者在生物量上占有优势(硝化污泥经过纯培养),因此即便进水中COD较高,硝化作用仍会保持较高的速率;另外,固定化硝化菌颗粒由于具有多孔结构,其内部微观环境在较长时间内能够相对保持稳定,因此受外界环境变化影响也比较小,处理效果稳定.实验表明:当室温27℃,颗粒填充率7.5%,HRT为8h,进水COD负荷高达134.9kg/(m3 d),进水NH4-N负荷达3.07kg/ (m3 d)时,NH4-N去除率为100%,COD去除率86.7%.(3)pH值和碱度的影响 实验中碱度变化如图6所示.图6 碱度变化历时曲线 硝化反应需要耗碱,如果污水中没有足够的碱度,则随着硝化的进行,pH会很快下降,一旦pH超出其适应范围,硝化细菌活性便急剧下降.虽然固定化微生物pH适应范围较活性污泥宽,但在碱度不足的情况下,硝化速度会受到严重影响.硝化反应适宜的pH范围为7.0 -8.5.(4)温度对硝化的影响 温度是影响硝化反应的主要因素之一.硝化细菌的繁殖速率较碳化菌低几个数量级,而在低温条件下繁殖速率更低.适合硝化菌生长繁殖的温度在25—35℃之间.对固定化硝化菌而言,试验表明:当温度在15—20℃时,氨氮的去除效果比较好.如图7所示,在24—28℃范围内,固定化硝化菌硝化速率很高,除氮效果相当好.图7 温度对硝化速率的影响3 结论(下转第23页)20环 境 科 学18卷表,其典型的降解曲线如图3所示.对这类物质的抑制机理可做如下推测:它们进入微生物体内后与细胞内酶的特异部位结合,引起酶构型的改变,从而使酶活性受到抑制.这种抑制的特点是对酶不发生持久性的化学损伤,有机物虽与酶分子相互作用使酶发生结构的变化,但有机物可以毫无变化地脱离酶分子,在酶分子上不遗留任何化学损伤,酶仍恢复原活性,因此这类物质的抑制属可逆抑制范畴.研究表明[2]:多功能氧化酶的可逆抑制剂具有诱导作用,对酶先抑制,后诱导,诱导作用主要是增加酶的合成速度,或降低酶蛋白的分解,以此增加多功能氧化酶的总量.投加某一抑制剂后,由于抑制作用,酶活性迅速下降,接着出现一个诱导期,酶活性逐渐恢复,而且研究证明部分杂环化合物及多环芳烃就是具有诱导作用的可逆抑制剂.这类抑制剂常属于有机亲脂化合物,并且具有较长的生物降解半衰期,从上述物质的典型抑制曲线来看,可以认为上述物质正是由于具有诱导作用可逆性抑制机理,使得它们表现出了初期抑制,之后逐渐恢复,最后进入正常降解的生物降解特点.3.3 竞争性抑制物质萘表现了与以上物质不同的抑制特性.在单基质时没有对微生物产生抑制,而且具有较高的降解程度.但与苯酚共基质时,萘与苯酚相互抑制对方的降解,而且随着萘浓度的增加,抑制作用减弱,这主要因为萘与苯酚的生物降解途径及化学结构类似,使得它们与酶活性结合部位相同,这样两者相互争夺与酶反应的机会,而使双方降解性能均有所下降.因此,萘的抑制属于竞争性抑制范畴[3].4 结论 (1)咔唑、联苯等5种物质具有类似的抑制特性.在很低浓度时即对苯酚的降解产生持续的抑制作用,抑制特性表现在急性持久抑制以及抑制强度大2方面.它们的抑制机理为不可逆抑制.(2)喹啉、吲哚等5种物质具有类似的抑制特性.在高浓度时对苯酚的降解产生明显的初期抑制,但随着时间的延长,抑制作用减弱,历经诱导期、恢复期,最后进入正常降解期.它们的抑制机理为可逆抑制.(3)萘的抑制属于竞争性抑制范畴.参 考 文 献1 Pitter P et al..Biodegradability of Organic S ubs tances in the Aqu atic Environm ent,CRC Press,19922 杜锦珠等译.酶的结构和作用机制.北京:北京大学出版社,19913 Satoshi Fukuzaki et al..Ap pl.Environ.M icrobiol..1990, 56(3):719(上接第20页)(1)PVA浓度、固定化时间、添加剂、温度、pH值是影响固定化工艺的主要因素.(2)硝化菌经PVA-硼酸法包埋后,测得残余活性在3%左右,经过30d左右的装柱驯养,细胞活性完全恢复,呼吸速率达408mg/(L h).(3)污泥间歇实验表明,固定化硝化菌的氨氮去除能力明显高于悬浮活性污泥.进水COD 负荷不影响固定化硝化菌对氨氮的去除;pH 值和碱度是影响硝化反应的主要因素;温度是影响硝化反应的另一重要因素.参 考 文 献1 周定等.环境科学,1993,14(5):512 郑耀通等.重庆环境科学,1993,15(3):373 桥本奖.下水道协会,1986,23(262):414 兰淑澄等.水污染防治及城市污水资源化技术论文集.北京:科学出版社,1993:6375 Etsuo et al..Biotech.and Bioeng.,1982,XXIV:15916 Tramper J et al..Eur.J.Appl.M icrobial.Biotech.,1983, 187 角野等.下水道协会论文集,28(334):448 角野等.水质污浊研究,1991,14(10,11):755;8209 中野重和等.水处理技术,1990,31(3):13910 邱文芳主编.环境微生物学技术手册.北京:学苑出版社, 1989:131231期 环 境 科 学 the effects on g row th and genetic tox icity ofplants;SR-bac.enter the blo od w ithin6hours after oral intubatio n and ar e ex creted fromurine and dung after24hours,and finally are destro yed in the bloo d after7-9days.The SR-bac.ar e safe in industry application of pu-rify ing heavy m etals in the waste w ater.Key words:SR-bacter ium,safety,toxicity,tox-igenecity,animal test.Study on Removing Ammonium Nitrogen from Wastewater by Immobilized Nitrobacteria. Wang Lei,Lan Shucheng(Beijing M unicipal Research Academy of Env ir onm ental Pro tec-tio n,Beijing100037):Chin.J.E nvir on.Sci., 18(2),1997,pp.18-22This research aimed at the immo bilization pro-cess of nitrobacter ia and remov ing am monium nitro gen fr om w astew ater by imm obilized ni-tr obacteria.An im mobilizatio n sy stem w as ob-tained w ith entrapping cultiv ated nitrifying ac-tiv ated sludg e in mixed polyvinyl alcohol (PVA)gel beads and po w dered activ ated car-bo n,treating co mposed w astew ater m ainly co nsisted o f(NH4)2SO4and glucose.T he in-fluence factor s of immo bilized process and ni-tr ification w ere studied.Som e biolo gical char-acter astics,such as ox igen using rate(OUR) and remaining activ ity(RA),w ere tested.M i-cro be kinds and distribution of imm obilized microbial w er e observed and analyzed by elec-tr on micro scope.The results show ed that un-der the condition of24-28℃、pellets packag e percentage7.5%、HRT8h,influent NH4-N loading r ate increased from0.6kg/(m3 d)to 3.49kg/(m3 d),NH4-N remo val efficiency reached95.5%and COD kept more than 80%.Key words:im mobilizatio n,nitrobacter ia, w astewater,biolog ical remo val o f ammonium. Study on Inhibitory Characteristics of Ref rac-tory Organisms He M iao,Zhang Xiaojian et al.(Dept.of Environ.Eng.,T singhua Univer-sity,Beijing100084):Chin.J.Env iron.Sci., 18(2),1997,pp.21-23A system atic study on inhibitory characteris-tics of heter ocy clic and polycyclic arom atic co mpo unds w as conducted under the aero bic co ndition.T he ex perimental results sho wed that five compounds such as carbazole and biphenyl hav e the sim ilar inhibito ry character-istics,w hich show s acute ev er lasting to xicity and strong streng th of inhibition,belonging to the m echanism of ir rev er sible inhibitio n,five co mpo unds such as quino line and indole incipi-ently inhibit the degr adatio n o f phenol,w hichpass thr oug h induction per io d,r ecover period to nor mal deg radation period,belo ng ing to themechanism of reversible inhibition;the inhibi-tio n of naphthalene is o f co mpetitive.Key words:hetero cyclic compounds,polycy clic arom atic hy dro carbons,inhibitor y characteris-tics,cosubstrate.Analysis of Butyltin Compounds by Extrac-tion/TLC Separation/Scinticounting.Huang Guo lan,Chen Chunjiang,Dai Shug ui(Depart-ment of Environmental Science,Nankai Uni-versity,Tianjin,300071):Chin.J.E nvir on. Sci.,18(2),1997,pp.24-27In order to study the transport and transfo r-mation of tributyltin in the aquatic environ-ment w ith14C carbo n isotope tracer technique, author developed an analy tical metho d of Ex-traction/TLC Separation/Scinticounting for the determinatio n o f14C-labelled-butyltin com-po unds.T LC separation conditio ns and influ-ence factors w er e investigated.The reco ver ies of14C-labelled-butyltin com pounds in the envi-ronmental samples such as w ater,sedim ent and biota were determined for the first tim e. T he ex perimental result show ed that the R f value of butyltin com pounds increases w ith the increasing proportion of polar component (acetic acid)in the developer.When the ratio isopropyl ether to acetic acid is97 1,optim um separ ation is achiev ed.T he influence of tem-peratur e on R f value is not sig nificant.T he R f value of di-and mo nobuty ltin is influenced by the extracting complex agent,tropolo ne.The reco ver ies of14C-labeled tributyltin in w ater, w ater filter ed w ith a0.45 m filter-m em-br ane,sediment and bio ta sample are44.2%, 39.6%,37.9%,and40.5%respectively.Key words:Extraction/T LC Separation/Scin-ticounting,butyltin compounds,aquatic envi-ronment,determ inatio n.Effect of Cadmium on Sero-Proteins of Tilapia mossambica.Shen Ho ng and Wang Guilan (East China Sea Mo nitoring Center,State O-ceanic Administration200137):Chin.J.Env i-ron.S ci.,18(2),1997,pp.28-30T he effect o f cadm ium on the Tilap ia mossam-bica w as studied by analy sing the chang e of the contents of sero-proteins.T he results show ed that the cadmium pollution increases the co ntents of to tal protein and globulin,and decreases the ratio of albumin to glo bulin.The effect o f cadmium o n albumin is not statisti-cally sig nificant.T he threshold o f effect of92 HU A N JIN G KEX U E V ol.18。
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目录
２．７亚硝酸细菌的分离和鉴定……………………………………………………１２ ２．７．１硅胶平板的制作【３４１……………………………………………………．．１２ ２．７．２分离纯化………………………………………………………………．１２ ２．７．３接种种型的选择………………………………………………………１２ ２．７．４亚硝酸细菌高密度培养条件的优化…………………………………１２ ２．７．５亚硝酸细菌的高密度培养……………………………………………１３ ２．７．６菌种处理效果评价……………………………………………………１４ ２．８检验和测定方法………………………………………………………………１４ ２．９试验结果和讨论……………………………………………………………．．１４ ２．９．１亚硝酸细菌的分离及鉴定……………………………………………１４ ２．９．２接种种型的选择结果…………………………………………………１５ ２．９．３亚硝酸细菌高密度培养条件的优化…………………………………１５ ２．９．４高密度培养的结果分析………………………………………………１６ ２．９．５亚硝酸细菌富集和优化结果评价……………………………………１７ ２．９．６结论…………………………………………………………………………………………．１ ８
Ｓｔｕｄｙ
ｏｎ
Ａｍｍｏｎｉａ Ｒｅｍｏｖａｌ ｗｉｔｈ Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ
Ｃｅｌｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｈｉｇｈ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ
Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：
Ｗａｎｇ
Ｃｈｕａｎｂａｏ
Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ：
Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
论文作者签名：
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５．５展望……………………………………………………………………………………………………３９
参考文献…………………………………………………………………４ｌ
致 谢………………………………………………………………………………………………………４５
在学期间主要科研成果…………………………………………………４７
关键词：氨氮、固定化微生物，硝化细菌、反硝化细菌，厌氧、Ａ／Ｏ工艺
摘要
山东轻工业学院硕Ｉ：学位论文
ＡＢ ＳＴＲＡＣＴ
Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｒｅｍｏｖａｌ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｂａｃｔｅｒｉａ
ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｉｓ
ａｌｌ
ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
１．３．１电子吸附法……………………………………………………………３
１．３．２化学试剂交联法………………………………………………………３ １．３．３物理材料包埋法………………………………………………………４ １．４微生物固定化载体……………………………………………………………４ １．４．１常用固定化材料的选择………………………………………………４ １．４．２高分子成型材料的应用………………………………………………．５ １．５国内和国外研究现状…………………………………………………………５ １．６本课题的主要研究内容………………………………………………………６
ａｎｄ
Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｉｒｓｔ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｓｌｕｄｇｅ ｂａｃｔｅｒｉａ
第２章亚硝酸细菌的筛选和培养条件研究…………………………．．７
２．１引言……………………………………………………………………………………………………．７ ２．２试验材料和设备………………………………………………………………７ ２．２．１试验材料………………………………………………………………７ ２．２．２仪器设备………………………………………………………………．７ ２．２．３菌种来源………………………………………………………………８ ２．３氨氮的测定方法………………………………………………………………８ ２．３．１氨氮的检测……………………………………………………………．８ ２．３．２亚硝酸赫氮检测………………………………………………………．８ ２．３．３硝酸类盐氮检测………………………………………………………．９ ２．３．４活性有机污泥性能检测………………………………………………．９ ２．３．５化学需氧量的检验和测定……………………………………………１０ ２．４亚硝酸细菌富集和优化培养基………………………………………………１ｌ ２．５亚硝酸细菌计数培养基………………………………………………………１１ ２．６亚硝酸细菌ＭＰＮ计数试剂…………………………………………………１ｌ
论文作者签名：
导师签名：
日期：冱厶２年ｊ月丝同
山东轻Ｔ业学院硕１二学位论文
目
摘
录
要………………………………………………………………………．Ｉ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ………………………………………………………………………………………Ｉ
第ｌ章绪论…………………………………………………………………．Ｉ
１．１前。言……………………………………………………………………………………………………．１ １．２生物脱氮工艺与研究现状……………………………………………………ｌ １．３固定化方法简介………………………………………………………………３
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ
Ｌｉ Ｊｉｎｇｌｏｎｇ
Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｌｉｇｈｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｊｉｎａｎ，Ｃｈｉｎａ
Ｊｕｎｅ １５，２０１０
山东轻Ｔ业学院硕十学位论文
学位论文独创性声明
本人声明，所呈交的学位论文系在导师指导下本人独立完成的研究成果。文 中引用他人的成果，均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律意义上 已属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申请的论文或 成果，与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示谢意。
分类号：ＴＳ０１
密 级：
单位代码： 学 号：
１０４３１ １０４３１０７０５４
山束锸互絮孝院
硕士学位论文
固定化细胞技术在高浓度含氮发酵废水中去 除氨氮的研究
‘专
指导教师姓名
２０１０年０６月１５日
ｒ———一一
Ａ Ｔｈｅｓｉｓ Ｓｕｂｍｉｔｔｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｍａｓｔｅｒ’学院硕｝学位论文
第４章固定化载体的选择和固定化小球的制备……………………２７
４．１引言…………………………………………………………………………………………………。２７ ４．２实验材料………………………………………………………………………２７ ４．２．１主要试剂材料…………………………………………………………２７ ４．２．２主要仪器设备…………………………………………………………２７ ４．３试验研究………………………………………………………………………２８ ４．３．１固定化载体的研究……………………………………………………２８ ４．３．２多孔陶瓷小球与海藻酸钠的固定化…………………………………２９ ４．３．３交联．包埋联合法……………………………………………………．３０ ４．３．４聚乙烯醇与海藻酸钠联用法………………………………………．．３ｌ ４．３．５聚乙烯醇冷冻法……………………………………………………．．３３ ４．４试验结果和讨论……………………………………………………………一３４ ４．４．１载体材料对固定化小球特性的影响…………………………………３４ ４．４．２硝化和反硝化型细菌的固定化……………………………………．．３５
第５章氨氮废水的处理工艺…………………………………………３７
５．１前‘占…………………………………………………………………………………………………一３７ ５．２实验药品………………………………………………………………………３７ ５．３试验部分………………………………………………………………………３７ ５．４实验结果与讨论……………………………………………………………．３９
目
录
山东轻工业学院硕上学位论文
摘
要
生物脱氮是含氮废水处理中的一项重要技术，其中硝化细菌与反硝化细菌的 选育是一个关键点；在处理工艺方面，固定化细胞技术提高了微生物的耐污水冲 击力和抗性。 本论文首先对活性有机污泥中的亚硝酸细菌和好氧型发硝化细菌进行筛选， 采取活性污泥富集培养与微生物强化Ｎ－黝ｌｌ化的方法，经过硅胶平板划线或涂布分 离的方法，获得了两株亚硝酸细菌Ｘｌ和Ｘ２；经鉴定，分别为亚硝化型单胞菌和亚 硝化型球菌。通过组合试验，确定两菌株最优搭配为亚硝化型球菌：亚硝化型单 胞菌的用量比为ｌ：１，通过正交分析试验确定最优高密度培养条件为：在硫酸铵 为２９／Ｌ，碳酸氢钠为ｌｇ／Ｌ，微量型元素为ｌｍｌ／Ｌ、ｐＨ值为８．０及溶解氧大于２．４ｍｇ／Ｌ， 培养４０天后，得到细菌富集培养物，其中菌体数量为富集培养前的１００倍，试验 效果良好。 经过试验，确定发硝化细菌的最适接种量为１０％＇－－＇１５％，最佳Ｃ／Ｎ为２．５，最 优ｐＨ值范围在７．５到８．０之间。 在氨氮处理工艺方面，采用混菌工固定化的方法，应用多孔陶瓷作为固定化载 体，增大了反应的传质效率，将处理速率提高３０％。 在菌种固定化的选择材料的试验中，主要研究了海藻酸钠、活性炭，聚乙烯醇 和高分子粘性剂等固定化材料，通过试验，确定了一个固定化方法。 在处理工艺中，研究了研究了温度、ｐＨ值、溶氧量和Ｃ／Ｎ比对处理效果的影 响，确定了一个最佳处理工艺，试验将固定化小球打入好氧池和缺氧池进行脱氮 处理，固定化小球的连续运转时间由５天提高到１５天，ＣＯＤ和ＢＯＤ的去除率达 到９６％以上，氨氮的去除率达到９７％。