戴昕[1]2007年在《微生物固定化技术的研究及其在生物脱氮方面的应用》文中进行了进一步梳理本文探讨了一种在间歇式换水条件下通过控制进水中HCO_3~-／NH_4~+-N值富集亚硝化细菌的方法：将进水HCO_3~-／NH_4~+-N控制在6.31～7.57范围内时，最终出水NO_2~-积累率达到96.1％以上。此外，实验发明了一种经济性较好的固定化小球配方：包埋胶体为5.5％PVA、0.45％CA、0.5％SiO_2，固定液为饱和硼酸与0.6％硫酸铝的混合液，将小球硬化24h后放入30℃烘箱烘脱3.5h。通过本配方制备固定化小球能节省约31.63％成本，细菌活性回收率达到77.7％，且寿命良好。最后，通过对固定化小球的运行条件的研究，确定当温度为28℃～29~C、溶解氧为5.6mg／L左右、pH为7.6～8.4时，固定化小球对氨氮模拟废水的去处效果最好，硝化速率达到26.6mg／(L·h)，出水NO_2~-积累率达到97.8％；同时，在相同条件下，固定化小球处理合成氨工业废水时硝化速率达到22.6mg／(L·h)，出水NO_2~-积累率达到79.6％。
孙静[2]2002年在《固定化技术及其在生物脱氮中的应用研究》文中研究说明论文主要研究固定化生物强化技术及其在生物脱氮中的应用，主要内容如下：富集培养硝化菌和反硝化菌，实验表明：模拟污水培养硝化菌，污泥颗粒性好，硝化菌增长较快；适合处理生活污水这类氨氮浓度较低的废水。对几种固定化方法比较发现PVA+海藻酸钠法固定硝化菌，颗粒硝化性能较高，强度高，耐曝气强度大；海藻酸钠+活性碳法固定反硝化菌，操作简便，固定颗粒的相对活性最高。分别固定硝化菌和反硝化菌，在O-A脱氮工艺中发现，硝化菌固定后表现出较高的TIN去除能力；在反硝化段添加少量碳源可加快反硝化速率，提高反硝化段的处理负荷。硝化菌反硝化菌混合固定颗粒可同时硝化反硝化，最适的停留时间、COD、pH值、气体体积流量分别是4h，500mg／L～1000 mg／L，8.0～8.5，24L／h～42L／h，此时脱氮速率高，可完成单级生物脱氮过程。
杨麒, 李小明[3]2002年在《固定化微生物技术及其在生物脱氮中的应用》文中研究表明介绍了几种实用固定化微生物技术 ,对其进行了技术比较。简述了固定化微生物技术在生物脱氮技术中的应用 ,并提出一种基于颗粒污泥原理的微生物固定技术应用于单级生物脱氮
张晨, 张培玉, 孙梦[4]2010年在《细胞固定化技术在含氮废水处理中的应用研究》文中研究指明生物固定化技术是现代生物工程领域中的一项新兴技术。简要介绍了生物固定化技术,较为系统地阐述了单独包埋和混合包埋两种具体固定化工艺技术及其在处理氨氮废水中应用效果,展望了固定化技术在含氮废水处理中的应用前景与研究发展动向。
张建新[5]2007年在《固定化硝化反硝化菌对富营养化水体原位脱氮技术的研究》文中研究说明目前,由于人类活动的干扰,水体富营养化问题日益突出,为缓解这一问题,需要开发一种经济有效的修复技术。本论文在这方面做了尝试,研究了混合固定化菌强化脱氮技术及其在富营养化水体原位修复中的应用。通过实验得到结果如下:首先进行了硝化和反硝化细菌的驯化和富集培养。驯化、富集培养硝化细菌过程中,在选定的培养基和培养条件下,经过23天的培养,硝化细菌对氨氮的去除能力基本稳定在90%以上,去除效果比较好。反硝化细菌,经过8个周期的培养,对硝酸盐氮的去除能基本稳定在90%以上,亚硝酸盐氮在中间过程出现了短暂积累后复原,试验结果显示亚硝酸盐氮积累可能与pH值、碳源有一定的关系,因此要特别注意pH值控制范围和碳源选择。考察了以PVA和SA为载体的包埋方法。实验得出以PVA为载体的固定化最佳条件是PVA浓度为7.5%,SA浓度为0.5%,活性炭浓度为1%,交联时间为24h;以SA为载体的固定化最佳组合为SA浓度为4%,活性炭浓度为1%,CaCl2浓度为4%;综合考虑固定化球性能,认为在本实验中,采用以PVA为载体的包埋方法要优于以SA为载体的包埋方法。以PVA为载体包埋菌比为1:1、2:1、3:1的硝化菌和反硝化菌,考察了叁种球对模拟水的脱氮效果。结果表明,菌比为2:1的固定化球对总氮、氨氮的去除速度明显优于菌比为1:1、3:1的固定化球。在实验室研究基础上,进行了模拟富营养化水体混合固定化菌原位生物脱氮的研究。对模拟现场富营养化指标进行的监测显示,TN浓度为4.1~6.2mg/L、TP浓度为0.12~0.18 mg/L,pH为8.5~9.2,表明该水体已经处于严重富营养化状态。取其底泥和上覆水建立对照、投加游离泥和固定化泥叁个模拟环境,考察其中各态氮的变化趋势,结果表明,水体自身有一定的自我修复和保持动态平衡的能力,TN浓度由最初的14.0 mg/L下降为9.2 mg/L,下降百分比为34%;在游离泥和固定化泥系统运行正常的阶段,第5天时,固定化泥对TN去除率为59%,而游离泥系统仅为31%;第7天时,固定化泥系统对NH4+-N去除率98%,而游离泥比为94%,低于固定化泥系统。在NO3--N、NO2--N去除方面,固定化泥系统中未出现积累现象,而游离泥系统中出现了较长时间的积累。
魏云霞[6]2010年在《基于沸石吸附—固定化微生物SBR-SND脱氮研究》文中指出本学位论文综述了生物法去除氨氮的国内外研究进展.分析了现行废水生物脱氮中存在的诸多问题,着重考察了沸石-固定化技术-序批式生物反应器(SBR)组合工艺的研究与应用,以及沸石-聚氨酯固定化技术-SBR组合工艺去除模拟微污染水体氨氮的机理,具有一定的理论意义和实际应用价值.论文首先通过静态吸附实验,选取某一粒径沸石进行NaCl改性,并考察改性沸石对氨氮的吸附.讨论沸石-微生物固定化-SBR组合工艺脱氮机理.最后,讨论沸石-聚氨酯固定化-SBR组合工艺去除模拟微污染水体氨氮的机理.主要研究结果如下：1.在相同条件下,小粒径沸石对NH4-N的吸附效率高且吸附速率快.2.天然沸石NaCl改性后,Si/Al升高,对氨氮的吸附量提高,在沸石-SBR反应器中,COD的去除效率较高,SND比较明显.3.利用纳米复合聚氨酯大孔载体固定化微生物脱氮,进水COD为30～100mg／L,NH4-N浓度为4.5～24.2mg/L,经过SBR两个周期,出水COD和NH4-N均达饮用水一级标准.4.沸石-聚氨酯固定化-SBR组合工艺微污染水体脱氮,进水C／N较低,不影响NH4-N的去除；沸石的投入使NH4-N, COD和TN的去除效率增强.
马秀兰[7]2010年在《SBR法生物强化处理低温低C/N比污水的研究》文中研究指明水污染问题日益受到人们的关注,水体富营养化日趋恶化,造成富营养化的主要原因是N、P的大量排放,传统的污水二级生物处理技术,对于TN的去除率仅为30%左右,污水中的氮多以NO3--N的形式排放到受钠水体,对生态环境和人类健康危害严重。目前,国内外对好氧反硝化的研究主要是利用嗜温微生物进行脱氮,而对于低温低碳氮比好氧反硝化的研究鲜有报道。本文研究了低温低碳氮比好氧反硝化污泥的驯化,不同影响因素对COD去除率及氮素转化的影响,氨氮降解动力学研究,并从驯化污泥中选育出5株能在10℃、C/N比为4的条件下生长较快的好氧反硝化细菌,同时选择改性膨润土作为固定化载体,使混合功能菌与载体固定化,并进行实验室内模拟生活污水的处理。结果表明,经过驯化的活性污泥对低温、低C/N比污水有一定的好氧反硝化作用,但也存在着较高的硝酸盐的累积,氨氮降解符合Monod一级反应动力学方程;从污泥中分离出的5菌株均具有较强的好氧反硝化能力,5菌株隶属于不动杆菌属和假单孢菌属;驯化活性污泥分别与混合菌剂和固定化载体处理模拟生活污水,固定化载体对低温、低碳氮比污水总氮的去除率有着稳定的处理效果。
李海明[8]2007年在《固定化微生物技术在苏州重污染河道治理中的应用研究》文中认为污染地表水体修复问题是最近几年才被广泛关注的环境保护课题，由于污染地表水体的特殊性，常规修复方法难以发挥高效作用。以污染水体中的NH_4~+-N为例，由硝化细菌催化NH_4~+-N氧化的硝化作用是氮循环的关键步骤，然而自然状况下的化能自养细菌具有生长速率低、生物量小和对环境因子敏感等生理特点，为了提高对NH_4~+-N的生物处理效率，需要对自然界中的硝化细菌进行富集。固定化微生物可以通过提供特殊的微环境，较好地保护优势菌不受土着菌恶性竞争，在保持高效修复能力的同时，可以将优势菌屏蔽于恶劣环境之外，具有微生物浓度高、抗冲击负荷能力强等优点，在一定程度上克服了传统修复工艺的不足。 本论文在国家“863”重大科技专项——“苏州市城市水环境质量改善与综合示范”项目资助下，在前人研究的基础上，根据苏州古城区污染河道的实际情况，研究了微生物固定化技术对污染河水的净化效果及规律，得出以下结论： 1) 活性污泥对NH_4~+-N的处理效果好于底泥，而且其驯化完成所需时间要远短于底泥；但底泥对TN和TP的去除效果要好于活性污泥；经过驯化之后，活性污泥和底泥对NH_4~+-N的去除效果均可以达到90％以上。 2) 固定化活性污泥的活化时间远较固定化底泥短；固定化颗粒经过驯化后，其对NH_4~+-N的去除效果均好于未固定化，在低温下两者差距更加明显，尤其是底泥；经固定化后，适宜运行温度范围变宽。 3) 在模拟河道试验中，固定化底泥和活性污泥对NH_4~+-N的去除效果相差不大，均远好于空白装置，经过13天的试验运行后，固定化底泥的去除率为98.49％，固定化活性污泥的去除率为99.33％；固定化底泥对河水的适应性较固定化活性污泥的好；固定化底泥与固定化活性污泥对TP和TN均有一定的去除效果，前者的去除效果要好于后者。 研究表明，微生物固定化技术改善城市污染河道水环境质量是可行的。
何雪薇[9]2017年在《固定化硝化污泥的定植方法及其去除水中氨氮的效能研究》文中研究指明随着水污染防治局势日益严峻,人们对污水处理厂出水水质要求也随之提高。本课题将生物固定化技术与功能微生物结合,解决在传统生物脱氮过程中,硝化细菌生长缓慢,易受外界环境影响导致菌体流失等问题,研究固定化方法与参数对驯化得到的硝化菌群固定化脱氮效能的影响,采用固定化硝化菌生物强化技术对处理高氨氮废水的SBR反应器进行生物强化,分析固定化技术对菌株定植效能及微生物群落结构的影响,为固定化硝化菌生物强化技术的后续研究与应用提供理论依据。通过对不同载体固定化参数进行优化,确定了四种载体的最佳反应条件:海藻酸钠载体最佳反应条件为海藻酸钠浓度5%,CaCl2浓度1%,固定化时间24h,固定化污泥质量1.5 g;聚乙烯醇载体最佳反应条件为聚乙烯醇浓度13%,固定化时间22 h,固定化污泥质量1 g;壳聚糖载体最佳反应条件为壳聚糖浓度2.5%,NaO H浓度1.25 mol/L,固定化污泥质量1.5 g;菌丝球载体最佳反应条件为固定化时间48 h,固定化污泥质量1 g。通过固定化后载体形态与性能对比,得出海藻酸钠和聚乙烯醇为较理想的固定化载体材料。采用海藻酸钠(SA)和聚乙烯醇(PVA)固定化高效硝化菌群强化SBR反应器处理高氨氮废水,结果表明经载体强化后处理系统对氨氮去除率有所提高,经海藻酸钠载体固定化后系统对氨氮的去除率达到87.7%,相比于未固定化组提高了4.2%;经聚乙烯醇载体固定化后对氨氮的去除率达到100%,相比于未固定化组提高了16.5%。通过Illumina高通量测序技术对SBR反应器中污泥样品和载体样品进行微生物群落结构解析,反应体系中加入固定化活性污泥的载体后硝化细菌的相对丰度增加,并且PVA的生物样品群落结构中的Nitrosomonas含量较大,生物固定化作用可以有助于硝化细菌形成优势菌群,利于硝化反应的进行,成功解决了菌体易流失的问题。同时SA、PVA这两种载体中存在着较多的反硝化细菌,强化了处理系统的脱氮效能。
肖晶晶[10]2011年在《固定化脱氮菌群处理含氮污水的研究》文中研究说明富营养化问题是当今世界面临的主要水污染问题之一,水体富营养化的发生及发展是多因素共同作用的结果,其中营养盐增加是发生富营养化的主要因素。本研究针对水体的氮污染,研究固定化脱氮菌群技术,以实现污水脱氮目的,从而减少富营养化发生的风险。本文首先从活性污泥、土壤等环境样品中筛选氨化菌、异养亚硝酸菌、硝酸菌和反硝化菌,通过观察菌株的菌落和菌体表观形态、测试生理生化特征和16S rDNA序列分析,综合以上特征对各菌株进行鉴定。取具有四种不同功能菌株各一株,构建脱氮菌群组合,筛选高效降低有机氮和氨氮浓度,且不积累亚硝态氮和硝态氮的菌群组合。研究制备固定化脱氮菌群颗粒,优化颗粒制备配方,同时对颗粒质量进行评价,并建立了评价方法。将固定化脱氮菌颗粒用于自行研制的污水处理反应器中,研究其处理效果。本文汇集了脱氮菌群、微生物固定化和污水处理反应器工艺,并将其有效结合,此技术具有高效净化氮污染型富营养化水或深度处理含氮污水的功能,为微生物处理含氮污水提供了理论依据和实际指导意义。本研究主要内容及结果如下:1.氨化菌、亚硝酸菌、硝酸菌和反硝化菌的筛选及菌种鉴定本文从活性污泥、鱼塘水和土壤等环境中,通过富集、初筛得到196株细菌,其中氨化菌112株、亚硝酸菌46株、硝酸菌25株和反硝化菌13株;通过复筛得到18株高效菌株,其中氨化菌5株、亚硝酸菌4株、硝酸菌4株和反硝化菌5株。对这些菌株进行菌种鉴定,部分鉴定结果如下, A亚-C-3为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),G硝-C-3为门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina),M氨-4为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),R反-5为类产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)。2.脱氮菌群的构建选取氨化、亚硝化、硝化和反硝化功能菌各一株组成脱氮菌群组合,共构建72个组合。依据筛选高效降低有机氮和氨氮浓度,且不积累亚硝态氮和硝态氮菌群组合的原则,筛选获得AMGR组合脱氮效率最高,此组合AGMR处理污水48h时总氮去除率为65.32%,96h时总氮去除率达95.27%。3.固定化脱氮菌颗粒的制备、颗粒配方优化及质量评价采用聚乙烯醇和海藻酸钠包埋微生物,优化颗粒制备配方,优化结果为海藻酸钠最适浓度0.25%,活性炭含量2%,PVA浓度12%,交联时间为24h。以优化后的配方制备固定化亚硝酸菌Bacillus subtilis A颗粒并测试其处理含氮污水的效果,结果表明碳源有利于包埋菌颗粒对氨氮的去除,包埋两种不同浓度菌的颗粒除氨氮效果差异不显着。此外,固定化脱氮菌群颗粒处理模拟富氮营养水和模拟河水效果比固定化单菌颗粒好。本文提出了固定化微生物颗粒质量评价方法,从物理、化学和微生物叁方面评价颗粒的质量。4.固定化Bacillus subtilis A颗粒在固定床反应器中处理氨氮污水效果研究通过试验发现固定化Bacillus subtilis A颗粒在固定床反应器中运行需经一周的驯化期才能达到稳定运行状态。在连续运行中,将HRT控制为20min,氨氮去除率可达90%以上;高溶氧(42.3 - 58.7%)有利于氨氮的去除;污水中较合适的碳氮比为10。5.固定化脱氮菌群颗粒在反应器中处理含氮污水的研究采用装载固定化复合菌颗粒的反应器系统分别以固定床和流化床方式处理含氮污水,研究不同条件参数对污水处理的影响,优化运行参数及运行方式。①采用固定床连续运行方式,较合适的HRT为20min,当溶氧为36.7–59.8%、碳氮比为20:1时总氮去除率可接近100%。②采用流化床间歇运行方式,停留时间为140min,溶氧为56.8~71.6%时,总氮去除率可接近100%。本反应器系统适于处理初始氮浓度低于20mg/L的微污染水。③采用流化床连续运行,停留时间为12h时,溶氧为43.0~56.8%条件下,总氮的去除率可达78.12%-80.86%。此外,对流化床和固定床处理含氮污水的运行效果进行比较,流化床处理效率更高。6.固定化脱氮菌颗粒处理含氮污水的机理探讨脱氮菌处理含氮污水过程中,氮的转化脱除起主要作用;通过电镜观察发现固定化颗粒内的脱氮菌经驯化后会出现分布上的演替,主要分布在颗粒外层;初步探讨脱氮菌群产气成分以氮气为主。
参考文献：
[1]. 微生物固定化技术的研究及其在生物脱氮方面的应用[D]. 戴昕. 南京理工大学. 2007
[2]. 固定化技术及其在生物脱氮中的应用研究[D]. 孙静. 南京理工大学. 2002
[3]. 固定化微生物技术及其在生物脱氮中的应用[J]. 杨麒, 李小明. 江苏环境科技. 2002
[4]. 细胞固定化技术在含氮废水处理中的应用研究[J]. 张晨, 张培玉, 孙梦. 生物技术通讯. 2010
[5]. 固定化硝化反硝化菌对富营养化水体原位脱氮技术的研究[D]. 张建新. 天津大学. 2007
[6]. 基于沸石吸附—固定化微生物SBR-SND脱氮研究[D]. 魏云霞. 兰州大学. 2010
[7]. SBR法生物强化处理低温低C/N比污水的研究[D]. 马秀兰. 吉林大学. 2010
[8]. 固定化微生物技术在苏州重污染河道治理中的应用研究[D]. 李海明. 河海大学. 2007
[9]. 固定化硝化污泥的定植方法及其去除水中氨氮的效能研究[D]. 何雪薇. 哈尔滨工业大学. 2017
[10]. 固定化脱氮菌群处理含氮污水的研究[D]. 肖晶晶. 中国农业科学院. 2011
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