一种将生物酶固定在陶瓷填料的方法
固定化技术实验报告

固定化技术实验报告实验目的:本实验旨在掌握固定化技术的原理和方法,了解固定化酶和固定化细胞在生物技术领域的应用,并通过实验操作加深对固定化技术的理解。
实验原理:固定化技术是一种将生物催化剂(如酶、细胞等)固定在某种载体上,以便于重复使用和提高催化效率的技术。
固定化方法主要包括吸附法、包埋法和共价结合法等。
固定化后的生物催化剂具有稳定性高、易于分离和回收等优点。
实验材料:1. 酶样品:以过氧化氢酶为例。
2. 固定化载体:琼脂糖凝胶、多孔聚丙烯酰胺凝胶等。
3. 实验试剂:过氧化氢溶液、缓冲液等。
4. 实验器材:离心机、恒温水浴、移液枪、量筒、试管等。
实验步骤:1. 准备固定化载体:将琼脂糖凝胶或多孔聚丙烯酰胺凝胶按照说明书比例溶解在水中,形成凝胶溶液。
2. 固定化酶:将酶样品与凝胶溶液混合,通过吸附或包埋的方式使酶固定在凝胶载体上。
3. 固化:将混合后的凝胶溶液倒入模具中,放入恒温水浴中固化。
4. 切割固定化酶:将固化后的凝胶切成适当大小的块状,用于后续实验。
5. 活性测定:将固定化酶块放入含有过氧化氢的缓冲液中,测定固定化酶的催化活性。
6. 重复使用性测试:将固定化酶块重复使用多次,观察其催化活性的变化情况。
实验结果:1. 固定化酶的活性测定结果显示,固定化后的酶具有较高的催化效率。
2. 重复使用性测试结果表明,固定化酶在多次使用后仍能保持较高的活性,显示出良好的稳定性。
实验讨论:固定化技术在提高酶的稳定性和重复使用性方面具有显著优势。
实验中采用的吸附法和包埋法操作简单,适合实验室规模的操作。
然而,固定化过程中可能存在酶失活的风险,需要进一步优化固定化条件以提高酶的活性和稳定性。
实验结论:通过本实验,我们成功地掌握了固定化技术的原理和操作方法,并通过实验验证了固定化酶的高催化效率和重复使用性。
固定化技术在生物技术领域具有广泛的应用前景,值得进一步研究和开发。
参考文献:[1] 张三. 生物固定化技术原理与应用[M]. 北京:科学出版社,2020.[2] 李四. 固定化酶的制备与应用研究[J]. 生物工程学报,2019,35(4): 678-685.注:以上内容为示例,实际实验报告应根据实验操作和结果进行详细撰写。
酶的固定方法

酶的固定方法
1. 包埋法!就像给酶穿上一件温暖的保护衣,把它包裹起来。
比如说做豆腐,那凝固剂不就把豆浆里的蛋白给固定住啦!
2. 吸附法呀,这就好像磁铁吸住铁钉一样,让酶稳稳地待在那里。
想想活性炭吸附异味,不就是这样嘛!
3. 交联法呢,这不就是把酶像系鞋带一样给交联起来嘛。
好比用绳子把好多东西绑在一起,变得更牢固。
比如做手工的时候用线把一些小零件绑紧。
4. 共价结合法,哎呀,就像是两个好朋友紧紧拉着手不分开。
就像粘东西用强力胶一样,特别牢固,比如粘鞋子的时候。
5. 离子结合法,这不就有点类似电荷相互吸引嘛。
就如同带相反电荷的小球会吸到一起,像电池的正负极呀。
6. 微囊化法哟,就像给酶造了一个小小的家。
好比把珍贵的东西放在一个精致的小盒子里保护起来,比如放首饰的小盒子。
7. 薄膜法,这就如同给酶盖上了一层薄薄的被子。
就像手机贴膜一样,好好地保护着。
8. 亲和层析法,哇哦,这简直就是酶的专属“相亲会”呀。
就好像找对象一样,找到最合适的那个,比如配对钥匙和锁。
9. 自组装法,嘿,这不就是它们自己就很有默契地组合起来了嘛。
像拼图一样,自己就找到了合适的位置,比如玩拼图的时候。
我的观点结论就是:这些酶的固定方法都各有特点和用处,都很神奇很有趣呀,能让酶更好地为我们服务呢!。
离子交换树脂固定固定化酶

离子交换树脂固定固定化酶
离子交换树脂固定化酶,作为一种新兴的技术手段,近年来备受瞩目。
离子交换树脂是一种具有离子交换功能的聚合物,可以通过与溶液中的离子进行交换,实现对离子的吸附和分离。
而酶是一种生物催化剂,能够加速生物体内的化学反应。
将酶固定在离子交换树脂上,可以实现酶的重复利用和长期保存,具有重要的应用价值。
离子交换树脂固定化酶的制备方法有多种,其中最常用的是包埋法。
该方法是将酶溶液与离子交换树脂混合,通过物理或化学手段将酶固定在树脂内部或表面。
这种方法操作简便,适用于各种类型的酶。
另一种常用的方法是吸附法,即将酶吸附在离子交换树脂的表面。
该方法适用于活性较高、分子量较小的酶。
还有一种方法是交联法,即将酶与离子交换树脂中的活性基团进行化学交联,形成稳定的固定化酶。
该方法适用于对稳定性要求较高的酶。
离子交换树脂固定化酶的应用范围非常广泛。
在食品工业中,可以用于果汁、酒类、调味品等生产过程中的发酵、糖化、澄清等工艺;在制药工业中,可以用于药物生产过程中的酶催化反应;在环保领域中,可以用于污水处理、废气处理等;在生物工程领域中,可以用于蛋白质的分离纯化、生物制品的生产等。
总之,离子交换树脂固定化酶作为一种新型的生物技术手段,具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和完善,相信离子交换树脂固定化酶将会在更多领域发挥重要作用。
固定化酶的方法

固定化酶的方法
固定化酶是将酶固定在载体上,形成固定化酶,具有高效、稳定、重复使用等优点。
下面是一种常用的固定化酶方法。
材料:
- 酶
- 载体(如聚丙烯脂、硅胶、玻璃等)
- 活性剂(如戊二醛、双醛、聚乙二醇等)
- 缓冲液(如PBS缓冲液)
- 洗涤液(如去离子水或PBS缓冲液)
步骤:
1. 制备载体:将载体清洗干净并消毒,然后在室温下干燥或烘干。
2. 固定化酶:将制备好的载体浸泡在含有活性剂的缓冲液中,搅拌均匀。
然后加入适量的酶,搅拌均匀并放置一段时间(根据不同的活性剂和载体类型,时间不同)。
最后用洗涤液洗净固定化酶。
3. 检测固定化酶活性:采用适当的方法检测固定化酶的活性,如比色法、荧光法等。
4. 贮存固定化酶:将固定化酶保存在干燥、阴凉、密闭的容器中,避免受潮和受热。
注意事项:
1. 活性剂的选择应根据酶的特性和载体的特点进行选择。
2. 固定化酶活性与载体、活性剂、酶的比例等因素有关,需要进行优化实验。
3. 贮存时要避免温度过高或过低,否则会影响固定化酶的稳定性和活性。
以上是一种常用的固定化酶方法,具体操作时应根据实验要求和条件进行调整。
固定化酶的方法和应用

固定化酶是将酶固定在载体上,形成固定化酶催化系统的过程。
通过固定化,可使酶的活性和稳定性得到提高,并能够重复使用。
常用的固定化酶方法包括吸附法、共价连接法、包埋法和交联法等。
1. 吸附法:利用载体表面与酶相互吸附的原理将酶固定在载体表面。
常用的载体包括硅胶、纤维素、聚丙烯酰胺凝胶等。
2. 共价连接法:通过将酶分子与载体分子之间的化学键共价连接,在载体表面上固定酶。
常用的共价连接剂包括辛二酸二酐、戊二酸二酐等。
3. 包埋法:将酶包裹在聚合物中,在聚合物内部形成微观环境,保护酶免受外界环境的影响。
常用的包埋材料包括明胶、蛋白质和聚乙烯醇等。
4. 交联法:将酶和载体分子之间形成交联结构,将酶牢固地固定在载体表面上。
常用的交联剂包括戊二醛、葡萄糖等。
固定化酶在生物技术、食品工业、医药工业等领域有着广泛的应用。
其中,利用固定化酶在生物技术领域中最为突出。
例如,固定化酶可以应用于产生大量纯度高的特定酶,用于DNA重组、制备抗体和识别特定分子等。
此外,在医药工业中也广泛使用固定化酶,如利用固定化酶制备药物、检测生物标志物等方面。
在食品工业中,固定化酶可用于生产乳制品、果汁、啤酒等食品中。
总之,固定化酶是一种重要的生物技术手段,具有广泛应用前景,可推动生物技术、食品工业、医药工业等领域的发展。
固定化酶方法

固定化酶方法固定化酶技术是一种将酶固定在载体上使其具有更好稳定性和重复性的技术,也被称为酶固定化技术。
这种技术已经广泛应用于许多领域,比如制药、食品工业、环境科学等等。
固定化酶技术具有许多优点,如升高反应效率,增加反应速度,降低成本等。
实际上,固定化酶技术主要分为物理固定化方法和化学固定化方法两种。
物理固定化方法是基于酶与载体的物理吸附作用进行的,目前常用的载体有玻璃、硅胶、氧化铝等。
物理固定化酶过程易于操作,不需要特殊合成或化学反应,但缺点是固定酶效果可能不稳定,在重复反应中会出现活性的波动。
化学固定化方法通常依赖于特定的化学反应,比如交联反应、胆碱化等等,其中最常见的固定化方法是交联方法。
交联反应可以使酶和载体之间形成化学键,从而实现酶的固定化。
但需要注意的是,化学固定化方法可能会对酶的活性造成影响,导致固定化后酶的活性有所降低。
当然,不同的酶有不同的理想固定化方法,因此可以根据具体需求选择合适的方法。
在确定固定化酶的方法后,下一步是在合适的载体上固定酶。
常用的载体有硅胶、高分子材料、金属氧化物、碳材料等。
硅胶比较容易制备,成本较低,不过硅胶的稳定性和操作适用广度可能不如其他材料。
高分子材料如聚醚酮、聚酰亚胺等对大多数酶具有较好的稳定性和活性保持能力。
而金属氧化物和碳材料则具有出色的化学和物理稳定性,但同时也比较昂贵。
固定化酶的方法选择后,就可以进行实验。
首先需要对酶进行预处理,清洗、去溶剂或悬浮剂等处理,以保证酶在固定化过程中的活性。
然后将酶溶液滴到载体上,等待载体干燥,可以在常规温度下进行干燥。
接下来,可以进行酶的特性分析,比如酶的活性、稳定性、寿命等等。
总之,固定化酶技术是一种广泛应用于不同领域的方法,具有许多优点。
选择合适的载体和固定化方法可以大大提高酶的稳定性和活性,但需要了解不同的载体和固定化方法对酶活性的影响,选择最适合的固定化方法。
酶的固定化
3、结合法选择适宜的载体,使之通过共价键或离子键与酶结合在一起的固定化方法称为结合法。
1) 离子键结合法:通过离子键使酶与载体结合的固定化方法称为离子键结合法所用载体是某些不溶于水的离子交换剂。
常用的有:DEAE-纤维素、TEAE-纤维素、DEAE-葡聚糖凝胶等。
2) 共价键结合法载体基质通常是水不溶性的,这些载体包括:(1 )天然载体:琼脂、琼脂糖、几丁质、纤维素、胶原蛋白等;(2)有机合成聚合物:聚亚胺酯、聚环氧丙烷、聚乙烯醇、尼龙等(3 )无机载体:玻璃、氧化铝、硅胶、磁铁矿、氧化镍等。
用于连接载体的酶蛋白氨基酸残基上的反应功能基团有:Asp Glu 侧链的一COOH、C-末端的一COOH ; Tyr 的苯酚基;Cys 的一SH; Lys 的&NH2、N-末端一NH2;Thr、Ser 的一OH ; His 的咪唑基。
在酶的固定化过程中,由于疏水性氨基酸通常被掩藏在酶蛋白分子的内部,所以疏水性氨基酸通常不参与形成共价键。
载体活化方法:(1 )重氮化法(2)叠氮法(3 )溴基化法(4)烷基化法等。
4、交联法借助双功能试剂使酶分子之间、酶分子之内、酶与惰性载体间进行相互交联,制成网状结构的固定化酶的方法,称为交联法。
常用的双功能试剂有戊二醛、已二胺、顺丁烯二酸酐、双偶氮联苯等。
其中戊二醛最为常用,酶表面含有不止一个一NH2,戊二醛与酶上的-NH2发生Schiff反应,形成席夫碱,形成一个复杂的酶交联网络。
交联酶法借助双功能试剂使可溶性酶分子之间发生交联作用,制成网状结构的固定化酶的方法。
可视为一种无载体的固定化方法。
如木瓜蛋白酶在0.2%酶蛋白浓度,2.3%戊二醛,pH5.2〜7.2, 0C下交联24h,可制成固定化酶。
共交联法共交联法是指酶分子在双功能试剂的作用下,与一些惰性蛋白或水不溶载体之间发生交联,可降低单纯酶分子之间交联反应所引起的活性丧失。
通常选用的惰性蛋白有牛血清蛋白、卵清蛋白、明胶、胶原蛋白、血红蛋白等。
离子交换树脂固定固定化酶
离子交换树脂固定固定化酶离子交换树脂是一种常见的固定化酶载体,通过电荷相互作用将酶固定在树脂上。
它具有许多优点,如高效稳定、重复使用等特点,被广泛应用于生物技术、医药、食品工业等领域。
离子交换树脂是一种具有阳离子或阴离子功能团的高分子材料,通过这些功能团与酶表面上的电荷相互作用来实现固定化酶的目的。
树脂的功能团通常为磺酸、胺基、羟基等,具有独特的亲和性,可以与酶表面上相应的电荷相互吸引。
当酶与树脂接触时,它们之间的静电相互作用会使酶分子与树脂表面发生吸附,从而实现固定化。
离子交换树脂固定化酶具有许多优势。
首先,离子交换树脂可以提供高度的酶稳定性。
由于酶与树脂之间存在较强的静电相互作用,酶在固定化过程中往往处于较为稳定的构象,避免了酶的构象变化和活性丧失。
其次,离子交换树脂可实现酶的重复使用。
固定化酶可以通过简单的洗脱和再固定化步骤来进行循环使用,与溶液中的底物反应完毕后,酶可以在树脂上长期稳定。
另外,离子交换树脂还可以提供大量的固定位点,因此可以固定化大量的酶,并显著提高酶的固定效率。
离子交换树脂固定化酶的方法多种多样。
常见的方法包括静态吸附法、固定化酶浸渍法和固定化酶交联法等。
静态吸附法是将酶和树脂悬浮在一定浓度的缓冲液中,在一定的时间内使它们相互作用,然后进行分离和洗脱。
这种方法适用于酶和树脂之间的吸附速率相近的情况。
固定化酶浸渍法是将树脂浸泡在含有酶的溶液中,利用酶自发吸附在树脂上的性质来实现固定化。
这种方法适用于酶与树脂之间吸附速率相差较大的情况。
固定化酶交联法是在树脂固定化酶的基础上,进行交联处理,提高固定化酶的稳定性和抗脱落性。
这种方法适用于酶与树脂之间的静电相互作用较弱的情况。
离子交换树脂固定化酶的应用广泛。
在生物技术领域,离子交换树脂固定化酶常用于细胞代谢途径的研究和高效酶法合成等方面。
在医药领域,离子交换树脂固定化酶被应用于药物代谢研究、催化剂开发等方面。
在食品工业中,离子交换树脂固定化酶可以用于食品添加剂的生产以及葡萄酒、酸奶等发酵食品的制作。
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一种将生物酶固定在陶瓷填料中的方法 技术领域 本发明涉及在污水处理工艺领域中一种生物酶固定化的方法,具体是指一种将生物酶固定在陶瓷填料中的方法。 技术背景 曝气生物滤池工艺是于20世纪80年代末开创的一种新型的污水处理技术,由于具有水力负荷大、水力停留时间短、出水水质好、运行费用少等的特点而受到越来越多的关注。而该工艺的实质是在生物反应池内充填填料,在其填料表面和内部布满生物膜,通过生物膜中微生物氧化分解作用将污水中的有机污染物去除,为此填料表面和内部生物膜的形成、脱落和更新的速度和质量,就会直接影响净化效果。与其他微生物处理方法相比,酶技术的应用具有催化效率高、反应条件温和、对设备要求低、反应速度快等优点。可以说酶技术应用在废水处理中是一种很有潜力的方法,但是酶在高温、强酸条件下稳定性差,易失活,酶活性易受到废水中污染物的影响,不能重复利用。固定化酶就是人们在寻求克服这些不足的过程中不断改进发展起来的一项技术 。 酶的固定化是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内,仍能进行其特有催化反应、并可回收及重复利用的一类技术,就是通过化学或物理的处理方法,使原来水溶性的酶与固态的水不溶载体相结合或被载体包埋。作为固定化酶的一部分,载体材料的结构和性能对固定化酶的各种性能都有着巨大的影响。固定化酶不仅在化学、生物学及生物工程、医学及生命科学等学科领域的研究异常活跃,得到迅速发展和广泛的应用,而且因为具有节省资源与能源、减少环境污染而符合可持续发展的战略要求。 陶瓷填料(瓷环)具有优异的耐酸耐热性能、能耐除氟氧酸以外的各种酸、碱的腐蚀。陶瓷填料可用于化工、冶金、制酸、煤气、制氧、钢铁、制药、精细化工等行业的洗涤塔、冷却塔、回收再生塔、脱硫塔、干燥塔、吸收塔及反应器的内衬。它是由许多具有相同几何形状的填料单元体组成。由于陶瓷独特的结构,具有良好的亲水性能,其表面可形成极薄的液膜的湍动及气流的倾斜曲折通道能促进气流但又不阻挡气流使陶瓷填料能与金属填料相匹敌,而其耐腐蚀、耐高温性能金属填料却无法相比。表面结构有良好的湿润性能,能使液体加快流动、使填料滞液量降至最低。从而降低了过热、聚合和结焦的机会。 作为具有“活性”的陶瓷填料,必须具备以下几个条件: 1)首先要求具有比较大的比表面积,为微生物的生长和繁殖提供必要的场所。 2)要求填料的的结构和空间有利于促进水体运动、增大污水中有机物与填料的接触面积,提高传质作用。 3)具有容易附着和固定的载体,在填料的表面和内部持续进行酶促反应,保持微生物的活性。 有关于酶固定化和生物填料的研究,相关的报道有[张巍巍,《硕士学位论文》,生物碳纤维的酶固定化研究,20100604];中国专利CN200510035661.9公开了一种带有污水生物菌群的多孔陶瓷,在多孔陶瓷的孔隙里包含有可对污水进行生物处理且经低温干燥处理、处于休眠状态的菌群,在使用时可使有益微生物以最快的速度繁殖,从而加快污水的净化处理速度,提高污水处理效果。但该方法不能反复利用且容易失效,不适用于工业生产。中国专利CN1314600C“改性微生物填料及其制备方法”,该发明高密度聚乙烯,再生胶粉,轻质碳酸钙,甲壳毒,炭黑混合加入到丙酮混合溶液,让丙酮自然挥发后,投入螺杆挤出机中,熔融挤出成型。由于使用马来酸酐,过氧化二异丙苯以及丙酮的化学药剂性质,降低了材料素质对微生物的亲和性,同时经过熔融挤压后,破坏了材料内部的微孔隙结构。 如何选择一种生产费用低廉,适用范围广,操作简易且可以反复利用的酶固定化工艺,便成为当前酶固定化研究的一种普遍共识。而如何有效地实现将生物酶固定在陶瓷填料中,也就成为时下的一个研究热点。 发明内容 本发明的目的是为了针对现有陶瓷填料的不足之处,提供一种有效地实现将生物酶固定在陶瓷填料中的方法,并且具有实际可操作性,工业应用价值明显的特点。 为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案: 将生物酶固定在陶瓷填料中的方法,其特征在于包括下述步骤: 1) 本发明中生物酶采用如下工艺进行处理:用0.5M NaOH将蒸馏水的pH调到8.0-8.5,并加入30% 过氧化氢,并使NaOH水溶液中含有质量含量为0.06%的过氧化氢,将NaOH水溶液加热至30-35℃;将将选购的生物酶以1∶5的质量比分散于上述NaOH水溶液中,用频率 40-50K赫兹超声波振20分钟,然后用5000r/min进行离心15分钟,取上清液;加入pH为9.0的0.2mol/L的硼酸盐缓冲液溶解沉淀,滤去不溶物后得到碱性蛋白改性酶液,存放在温度4℃的冰箱里备用; 2) 把经过振动过筛除灰除尘的陶瓷填料,以喷雾的方式加入改性剂,陶瓷填料重量与改性剂的重量比例是3:1;加入步骤1)中所制的碱性蛋白改性酶液并充分搅拌后静止,碱性蛋白改性酶液的加入量与陶瓷填料的质量比为1:100-500;使用负压真空泵抽真空后,通风干燥,最后制成含水量为8-10%的生物酶陶瓷填料。 3) 步骤2)中所选用的改性剂按重量百分比包含1%-5%的氨基葡萄糖、5%-15%的玉米浆、1%-5%过氧化苯甲酰,1%-2%的硫酸铁、5%-20%的蛋白胨、53%-87%的乙酸乙酯混合,所述改性剂的各组分之和为100%。 4) 作为优选,上述处理工艺中所使用的NaOH、过氧化氢、氨基葡萄糖、玉米浆、蛋白胨、过氧化苯甲酰、硫酸铁、乙酸乙酯均为分析纯试剂。 5) 作为优选,上述生物酶处理工艺中硼酸盐缓冲液制备方法为:取硼酸溶解于水中,然后再用40%氢氧化钠溶液调节pH至9.0,并使溶液浓度为0.2mol/L的硼酸盐缓冲液。 6) 作为优选,上述陶瓷填料选用的标准为:比表面积大于200m2/g、颗粒直径为10-20mm,空隙率大于95%。 7) 作为优选,上述步骤2)中的喷雾时间为15-20分钟,喷雾的过程中翻动填料,静止时间为15-30分钟,真空泵的压力为65-75KPa,抽真空时间为20-40分钟,干燥温度小于45度。 本发明使用的生物酶为干燥的市售生物酶。 本发明中所述改性剂的作用为:对陶瓷填料表面和内部进行改性,去除陶瓷表面负电荷以及提供微生物系列的营养物质和生物酶的固定载体。为微生物在陶瓷填料上附着繁殖创造了条件,通过改性剂中提供的微生物繁殖需要的微量元素和活性因子成分,缩短了前期驯化微生物的时间。通过在陶瓷填料上固定化酶技术,可以加大酶促反应的效果,除了能提高对污水各种污染物的去除之外,还可以有效的分解微生物分泌的代谢产物,消除填料之间和填料内部污泥的累积,同时发挥酶促反应特有的永久高效性能,让填料具有自我净化自我更新的能力,延长填料使用寿命。 本发明的有益效果在于微生物的活性高,且具有自我更新的能力,可以长期使用。 具体实施方式 下面以具体实例来说明本发明的技术方案,但本发明的保护范围不限于此。 实施例 碱性蛋白改性酶液制作 取蒸馏水1升,用0.5M NaOH将pH调到8.3,加入2 毫升 30% 过氧化氢,将水加热到35℃。称取200g生物酶分散于上述水溶液中,用频率50K赫兹超声波振20分钟,然后5000r/min离心15分钟,取出上清液600ml,加入pH为9.0的0.2mol/L的硼酸盐缓冲液2ml溶解沉淀,滤去不溶物后得到碱性蛋白改性酶液500ml, 改性剂制备 按重量百分比:5%的氨基葡萄糖、10%的玉米浆、5%过氧化苯甲酰,1%的硫酸铁、20%的蛋白胨、59%的乙酸乙酯混合备用。 陶瓷填料固定生物酶 把经过振动过筛除灰除尘的颗粒直径为10mm,比表面积为300m2/g陶瓷填料900g,以喷雾的方式加入改性剂300g,喷雾过程中翻动填料,翻动时间为15分钟,静止30分钟后加入步骤1)中所制的碱性蛋白改性酶液9g并充分搅拌后静止15分钟;使用负压真空泵(75KPa)30分钟抽真空后,通风干燥,最后制成含水量为8%的生物酶陶瓷填料。 实施步骤1 取20L某印染厂的调节池出水(水质CODcr2500mg/L-3800mg/L,pH8.2),投加PAF进行混凝沉淀,结果表明在投加2000ppm浓度的PAF的时候,水质指标最佳,继续投加,各项指标下降不明显。上清液CODcr降至1200mg/L-1800mg/L,去除率约为48%。 实施步骤2 取前面处理过的印染污水上清液1L,加入到超声预溶解池中,同时加入5.0g固定化生物酶填料,间隔10分钟进行一次超声微波溶解,1小时后将混合的全部污水样加入到实验室小型生化处理装置中,同时再加入4L步骤1处理好的污水上清液,开启好氧曝气。作为对比效果,在相同的实验条件下,同时做了加入未经过生物酶固定化的陶瓷填料的好氧曝气和未经固定化的生物酶的好氧曝气。曝气时间为30分钟。检测上清液CODcr指标,结果如表1所示。 CODcr检测方法:重铬酸钾滴定法
检测指标 原水 固定化生物酶的陶瓷填料出水 陶瓷填料出水 未固定化生物酶出水 CODcr(mg/L) 1500 102 420 225 降解率% 0 93.2 72.0 85.0 可见加入固定化生物酶的陶瓷填料与未经过固定化的生物酶相比,对COD的去除效率提高了8%。从成本上分析,固定化生物酶的加入使每吨水的处理成本仅增加了0.1元。生物酶陶瓷填料上的微生物数量达到了2.5×1010/g,该填料使用2个月后对各种污染指标的去除率仍保持在90%以上。 为了更直接对比固定化生物酶的作用效果,我们将固定化生物酶与未经过固定化的生物酶各自产生微生物的呼吸率情况也做了对比分析:各取等量的固定化生物酶与未经过固定化的生物酶分别置于培养瓶中,同时向里面充入等量的溶解氧,闭封,5天以后,用溶氧仪测量瓶中溶解氧的下降情况。如下表所示: 检测指标 原始DO 固定化生物酶 未固定化生物酶 溶解氧DO 9 3.3 5.0 可见在相同的单位时间里,固定化生物酶产生的微生物消耗的氧量要远远高于未经过固定化的生物酶,这就说明固定化的生物酶,其稳定性和活性,已经远远高于未经过固定化的生物酶了。 在本实施例中,所采用的NaOH、过氧化氢均为分析纯试剂。硼酸盐缓冲液制备方法为:取硼酸溶解于水中,然后再用40%氢氧化钠溶液调节pH至9.0,并使溶液浓度为0.2mol/L的硼酸盐缓冲液。