固定化微生物去除废水中氨氮及固定化载体的研究

固定化微生物去除废水中氨氮及固定化载体的研究作者：冯本秀学位授予单位：广东工业大学相似文献(10条)1.期刊论文冯本秀.赖子尼.陈俊彬.张坤泉.余煜棉.FENGBen-xiu.LAIZi-ni.CHENJun-bin.ZHANGKong-quan.YUYu-mian固定化硝化细菌去除水体中氨氮的研究-广东工业大学学报2006,23(2)研究了以聚乙烯醇(PVA)为骨架载体,添加适量的添加剂,利用活性炭吸附硝化细菌,采用包埋法制作固定硝化细菌小球,去除水体中氨氮的方法.通过实验,发现1%的海藻酸钠(占PVA的凝胶百分比),4%SiO2,0.3%CaCO3作为添加剂,PVA包埋硝化细菌的成球效果较好,小球表现有较佳的机械强度以及传质性能.同时用正交实验确定了在PVA质量浓度为10%,活性炭含量占PVA凝胶的2%,交联时间32h及包菌量的值为1:2的情况下,包埋的固定化小球去除氨氮的效率最高,42h就可以达到80%以上,去除氨氮效率强.2.学位论文廖雪义固定化微生物捷径生物脱氮的研究2004生物脱氮是水处理环境工程中一项重要技术.捷径生物脱氮指NH,4'+被氧化成NO,2'-后,直接被还原成N,2的过程,这一过程需要有亚硝化细菌和反硝化细菌的参与.该研究采用亚硝化细菌富集培养基选择培养和硅胶平板分离法,从该校农场菜园土中分离到31株细菌,以格利斯试剂对培养液的反应颜色深浅作为指标衡量其产NO,2'-的多少,经初筛从分离株中筛选出13株格利斯试剂反应颜色较深的菌株,再对这13株菌作亚硝化试验,最终选出一株亚硝化速率较高的菌株(编号为N,4,下同);另外,通过对本实验室保存的反硝化细菌混合菌液进行分离复壮,筛选出一株反硝化速率高的菌株(编号为B,08,下同).然后用聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠作为载体将它们分别制成固定化细胞,单独作硝化和反硝化试验的条件选择.3.会议论文章正勇.戴昕.夏雯雯.李文宏.安立超固定化微生物技术及其在生物脱氮中的应用2006本文介绍了固定化微生物技术的基本原理以及几种固定化类型,并对其技术性能进行了比较,然后简述了固定化微生物技术在生物脱氮中的应用,最后,指出了将来固定化微生物技术的发展趋势.4.学位论文齐素芳壳聚糖海藻酸钠固定化硝化细菌去除水体中氨氮的研究2007在渔业资源和养殖水体有限的情况下，必然要在水产养殖上采用增加养殖密度的方法来提高单位水体产量，但养殖密度的增加，鱼类排泄物和残饵直接进入水体，都会引起养殖系统氨氮浓度升高。氨氮浓度升高，制约鱼类生产，是造成水体富营养化的主要环境因素。就养殖水体而言，氨氮污染已成为制约水产养殖环境的主要胁迫因子。为减少氨氮污染带来的危害，人们采用过微生物控制水质，但由于微生物受外界环境影响较大，抗不良环境冲击能力差，一旦系统受损难以恢复，因此处理效果不稳定，而固定化微生物技术不仅有利于优势菌种的固定，提高难降解有机物的降解效率，还能在生物装置内维持高浓度的生物量，易于固液分离，具有一定的优越性。所以，我们将固定化微生物技术用于养殖水体去除氨氮。本文论述了固定化微生物技术、载体的选择、固定化微生物在各个领域中的应用以及硝化细菌的硝化机理；介绍了均匀设计方法和数学模型推求；用壳聚糖和海藻酸钠作为复合载体固定化硝化细菌，用于去除水体中的氨氮；还介绍了混合固定化硝化菌的脱氮工艺。本试验采用壳聚糖、海藻酸钠作为复合载体，包埋硝化细菌，制备固定化小球，并以有机交联剂戊二醛对固定化小球进行化学交联，用于去除水体中的氨氮，参考均匀设计优化技术，运用数学模型，找到固定化小球去除氨氮的最佳条件为：壳聚糖浓度为1.5％～1.7％，海藻酸钠浓度为3％，氯化钙的浓度为4.6％～5％，戊二醛的浓度为1.1％～1.3％，包菌量为5mL～5.3mL。本法对硝化细菌毒性小，性质比较稳定，固定化操作简单，价格低廉，机械强度高，不易破碎，去除氨氮效率高，达到较好的效果。5.期刊论文苏俊峰.黄廷林.刘燕.李倩.叶羡婧.焦菲.SuJun-feng.HUANGTing-lin.LIUYan.LIQian.YEXian-jing.JIAOFei异养型同步硝化反硝化处理微污染水源水-环境科学与技术2010,33(3)针对微污染水源水营养贫乏特点,从富集驯化的底泥中筛选出3株异养硝化细菌和3株好氧反硝化细菌,3株异养硝化细菌对铵氮的去除率分别为97.02%、100%和100%,3株好氧反硝化细菌对总氮的去除率为98.52%,98.55%和98.6%,利用固定化微生物技术将异养硝化菌、好氧反硝化菌固定于海绵球型填料上,强化生物接触氧化处理水源水,试验结果表明:在水温25℃、溶解氧4mg/L左右、水力长期停留的条件下,经过17d的运行,铵氮去除效率可以达到100%,总氮去除率达到42%.6.期刊论文冯本秀.赖子尼.余煜棉.齐素芳.FENGBen-xiu.LAIZi-ni.YUYu-mian.QISu-fang固定化微生物去除水体中氨氮的正交试验优化技术-安徽化工2006,32(1)通过正交试验设计处理固定化硝化细菌去除氨氮的实验数据,得出了固定化硝化细菌去除氨氮的最佳条件.说明如何正确应用正交法处理化学实验数据.7.学位论文李海云脱氮微生物制剂的研制2004针对中国现有多数污水处理设施只去除有机物和固体悬浮物,不具有脱氮功能,我们在试验中开发了一种简捷、高效的脱氮微生物制剂,将其直接投入处理设施的曝气池中,使得能够实现脱氮的目的.脱氮微生物制剂的制备是将亚硝酸菌、反硝化菌的高密度培养液高速离心,菌体浓缩物进行适当配比,用PVA载体固定而成.试验研究了亚硝酸菌和反硝化菌的高密度培养条件、用PVA固定脱氮菌的方法、实现高效脱氮的环境条件、脱氮微生物制剂处理实际废水的效果.试验结果表明:一、用硅胶平板分离亚硝酸细菌的富集培养液,分离得到亚硝化球菌和亚硝化单胞菌,对分离到的这两株菌扩大培养六周后,进一步组合筛选,得到氨氧化速率高的混合菌株,应用正交试验法对其高密度培养条件进行试验,得到高密度培养的最适条件:NaHC0,3为lg/L,(NH,4),2S0,4为2g/L,pH值8.0,微量元素为1ml/L及溶解氧大于2.4mg/L.在此条件下,亚硝酸细菌的高密度培养液菌体浓度达到1.4×10'9MPN/ml.二、在亚硝化型反硝化菌体富集培养液中,筛选出三株脱氮率高的菌株.这三株菌体的等比混合物为脱氮率最高的种型,研究结果表明:采用乙酸钠为碳源和能源富集培养反硝化细菌比采用甲醇、乙醇或酒石酸钾钠更易分离筛选出高效生物脱氮菌种;试验菌种在脱氮过程中没有硝酸盐的生成;反硝化菌的最适高密度培养条件为接种量10％,C/N2.5,pH值7.0~8.0之间,温度30℃.三、采用聚乙烯醇(PVA)-硼酸包埋固定化法,选用PVA为包埋载体,粉末活性炭作为无机载体,包埋固定实验分离得到的亚硝酸菌和反硝化菌,制成固定化脱氮微生物颗粒.试验结果表明:当COD处于500~1000mg/L内,pH值在8.0~8.5之间,温度和溶解氧分别是30℃和2~6mg/L,此时,NH,4-N去除率达90％以上.四、以流化床作为生物反应器,采用SBR运行方式对实际城市生活污水进行处理试验.当颗粒填充率为10％,进水NH,4-N浓度为40mg/L,反应时间为8h时,氨氮去除率可达90％以上,TN的去除率为80％左右,同时COD的去除率约40％.8.期刊论文韩士群.范成新.严少华.HANShiqun.FANChengxin.YANShaohua固定化微生物对养殖水体浮游生物的影响及生物除氮研究-应用与环境生物学报2006,12(2)研究了固定化微生物(含有光合细菌、芽胞杆菌、硝化细菌以及反硝化细菌)对养殖水体中藻类和浮游动物的种类、数量、生物量以及水体氮素等理化环境的影响.结果表明,固定化微生物处理后,水体中藻的种数增加,藻类细胞(或丝状体)数量及生物量减少;水体中浮游动物种类和生物量增加,从而浮游动物的群落组成发生了变化.微生物经固定化处理后,脱氮率高,有效期长;小球内固定化微生物总数和与脱氮速率呈正相关,其回归方程为y=-6.23×10-3+1.86×10-5x;固定化微生物处理可以显著降低水体的总氮、氨态氮和硝态氮的浓度,其含量分别是对照的40.8%、36.5%和45.9%.图3表1参109.学位论文孟睿固定化菌-藻体系净化水产养殖废水的研究2009水产养殖业在近年来得到了迅猛的发展。大量养殖废水的排放给周边环境造成了巨大的环境影响。目前专门针对水产养殖废水的技术还比较少，大都是借鉴传统污水处理的方法。这些物理处理设施具有造价和运行费用低等优点，但不能去除溶解性污染物。本论文研究的对象是淡水水产养殖废水。目的是制备一种固定化微生物小球，此小球可以起到净化水产养殖废水的目的，制备方法简单、价格低廉，并且对养殖动物没有毒害作用，不会起到二次污染的效果，为水产养殖废水处理方面提供了一种行之有效的可靠方法。本论文研究所得到的试验结果可概括为以下几个方面：1、经试验验证，在硝化细菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌以及四尾栅藻、蛋白核小球藻、月芽藻、螺旋鱼腥藻这些微生物中，硝化细菌、地衣芽孢杆菌、四尾栅藻、月芽藻之间在脱氮除磷、去除有机物方面具有良好的效果，并具有优势互补的作用。2、采用正交法确定由地衣芽孢杆菌、硝化细菌、月芽藻、四尾栅藻组成的复合菌-藻净化体系去除水产养殖过程中水体的CODCr，NH4+-N，NO2——N，NO3——N以及溶解态磷的最优化数量配比关系。经试验验证，当微生物接种量均接近2×106cfu/mL时，即V（地衣芽孢杆菌）：V（硝化细菌）：V（月芽藻）：V（四尾栅藻）=1：2：2：2，去除效果最佳，5种污染物的去除率分别为44．05%，89．16%，100%，98．62%和100%，投加外来菌-藻溶液的养殖废水净化效果优于自身的净化效果。通过对体系中各因素极差分析得出，地衣芽孢杆菌的存在是体系中去除CODCr和NO3——N的最主要因素，月芽藻是去除NH4+-N的最主要因素，四尾栅藻是去除NO2——N的最主要因素，硝化细菌是去除溶解态磷的最主要因素。3、采用PVA-H3BO3包埋法固定最佳配比的菌-藻溶液效果最佳，固定化后净化水产养殖废水的效果优于悬浮状态的，并且在固定化之前在菌-藻溶液中加入一定量的活性炭粉末后效果更好。10.学位论文杨琳利用多级生物系统修复池塘养殖环境2008池塘养殖是我国渔业发展的主要领域，在我国的渔业经济中占有举足轻重的地位，对推动我国农业产业结构调整和农村经济全面发展发挥了巨大的作用。但是，为了获取较高的经济效益，养殖者多采用高密度放养，大量施肥投饵的养殖模式，导致水质日益恶化，污染日趋严重。在贯彻落实科学发展观，发展资源节约型、环境友好型的水产养殖理念指导下，本研究建立了淡水养殖池塘的多级生物系统修复模式。在养殖池塘区域内构建由人工基质固定化微生物菌膜、浮床植物系统和沉水植物群落三部分组成的多级生物系统，通过三者的协同作用改善养殖池塘水环境，达到营养物质的多级利用，以尽可能小的资源消耗和环境成本，获得尽可能大的经济效益和社会效益，实现池塘养殖的可持续发展。通过对总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、硝酸盐氮(NO3-N)、亚硝酸盐氮(NO2-N)、总P(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、叶绿素a等水质指标的测定分析，结合水体中微生物的动态变化，同时对浮游生物进行监测，评价了利用多级生物系统在淡水养殖池塘环境修复上的功效。在池塘水体中采用弹性生物填料为人工基质，以土著微生物及外源微生物为菌源构建的池塘固定化微生物菌膜系统，可有效地实现养殖水体的原位修复。当水温为30±2℃时，以土著微生物为菌源，在水体中形成固定微生物膜的时间一般在30d左右，而外源添加以芽孢杆菌和乳酸杆菌为主的微生态制剂则戍膜时间在20-30d之间，略有提前。弹性生物填料可将池塘水体中103数量级的细菌提高到菌膜上大于106的数量级，提高了千倍以上。添加外源微生物可比池塘土著微生物