固定化微生物處理污水的研究

1、固定化微生物處理污水的研究固定化微生物處理污水的研究 目錄1.1.微生物固定化技術(shù)的概念微生物固定化技術(shù)的概念2.2.研究目的及意義研究目的及意義3.3.微生物固定化技術(shù)分類及比較微生物固定化技術(shù)分類及比較4.4.微生物固定化技術(shù)所選載體的特點和類型微生物固定化技術(shù)所選載體的特點和類型5.5.微生物固定化技術(shù)處理污水的應(yīng)用微生物固定化技術(shù)處理污水的應(yīng)用6.6.微生物固定化技術(shù)的發(fā)展展望微生物固定化技術(shù)的發(fā)展展望1.1.微生物固定化技術(shù)概念微生物固定化技術(shù)概念 A:發(fā)展歷程 雛形：活性污泥法可以看成是包埋固定化生物技術(shù)的雛形 20世紀五六十年代：生物膜法，依靠微生物的自然附著力形成固著型生物膜

2、20世紀七十年代末：人工強化的固定化微生物 B：概念 固定化微生物技術(shù)是指用物理或化學(xué)方法將游離微生物細胞、動植物細胞、細胞器 或酶限制或定位在某一特定空間范圍內(nèi)，保留其固有的催化活性，并能被重復(fù)和連續(xù)使用的技術(shù)。2 2、研究目的及意義、研究目的及意義 傳統(tǒng)工藝：傳統(tǒng)工藝：微生物以懸浮態(tài)生長，易于從反應(yīng)器中流失；與水的密度差小，重復(fù)利用較困難。 固定化微生物：固定化微生物：微生物固著生長，有利于提高微生物的數(shù)量，利于固液分離，利于去除氮、高濃度有機物或者難以生物降解物質(zhì)， 提高系統(tǒng)的處理能力和適應(yīng)性。2.2.微生物固定化技術(shù)分類及比較微生物固定化技術(shù)分類及比較 吸附法吸附法 包埋法包埋法 交聯(lián)

3、法交聯(lián)法 共價鍵結(jié)合法共價鍵結(jié)合法 吸附法吸附法 吸附法在固定化微生物技術(shù)處理污水中是研究最早、應(yīng)用較廣泛、技術(shù)也較成熟的方法。包括兩類。是使用高度吸附能力的硅膠、活性炭等吸附劑將微生物吸附到表而使之固定化;則是根據(jù)微生物在解離狀態(tài)下因靜電引力的作用而固著于帶有相異電荷的離子交換劑上。 包埋法包埋法 包埋法是將是將微生物細胞截留在水不溶性的凝膠聚合物孔隙的網(wǎng)絡(luò)空間中，通過聚合作用，或通過離子網(wǎng)絡(luò)形成，或通過沉淀作用，或改變?nèi)軇?、溫度、pH值使細胞截留。交聯(lián)法交聯(lián)法 交聯(lián)法是利用是利用兩個或兩個以上的功能基團，使微生物菌體相互連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，即使功能基團直接與微生物細胞表而的反應(yīng)基團如氨基、羥基

4、等進行互聯(lián)，形成共價鍵而達到固定化的目的。共價鍵結(jié)合法共價鍵結(jié)合法 共價鍵結(jié)合法是利用是利用微生物細胞表面功能團與固相載體表面基團之間形成化學(xué)共價鍵相連來固定細胞。比較比較 微生物固定化的理想載體應(yīng)該具備以下特性: (1)制作過程簡單易行。 (2)對細胞無毒害作用。 (3)傳質(zhì)性能良好。 (4)不易被微生物分解。 (5)性質(zhì)穩(wěn)定。 (6)強度高、壽命長。 (7)價格便宜。3.3.微生物固定化技術(shù)所選載體的特點和類型微生物固定化技術(shù)所選載體的特點和類型載體的類型固定化微生物制備流程5.5.微生物固定化技術(shù)處理污水的應(yīng)用微生物固定化技術(shù)處理污水的應(yīng)用 主要特征主要特征 密集微生物，維持反應(yīng)器中的生

5、物量濃度 易于實現(xiàn)固液分離 適用于含有有毒有害物的 1 處理氨氮廢水； 硝化菌、反硝化菌的增殖速度慢，要提高去除率就要求反應(yīng)器有較長的固體停留時間和較高的細菌濃度，采用固定化生物技術(shù)可做到這點。 2 處理難降解的有機廢水處理氨氮廢水 Nilsson用海藻酸鈣固定假單細胞反硝化細菌 Pseudomonas denitrificans.用填充床對含20mg/L硝酸鹽的地下水進行兩個月的連續(xù)脫氮試驗, 脫氮效果良好。 將脫氮細胞包埋于PVA(聚乙烯醇)中，結(jié)果表明在低溫、低pH的條件下，固定化細胞能夠保留比未包埋細胞更高的脫氮活性。減輕溶解氧對脫氮的抑制作用。脫氮微生物在固定化載體中可以增殖。高濃度

6、有機廢水高濃度有機廢水的處理的處理 方法： 通過篩選分離出高校菌株或是通過生物工程技術(shù)培養(yǎng)特異菌株并進行擴大培養(yǎng)及固定. 優(yōu)勢： 提高反應(yīng)速率和處理效率 減少污泥量和二次沉池的負荷 降低基建投資費用處理難降解的有機廢水處理難降解的有機廢水 印染、造紙等廢水的處理 含雜環(huán)芳烴有機類廢水的處理 含氮廢水的處理 含醇類廢水的處理 。印染、造紙等廢水的處理印染、造紙等廢水的處理 染料、造紙廢水色度高、成分復(fù)雜、有毒有害有機 物多，用常規(guī)的物化方法處理成本高。利用微生物對染料脫色和降解被認為是行之有效的方法。 王增長等利用篩選的高效優(yōu)勢脫色菌種固定在活性污泥上處理印染廢水。試驗結(jié)果表明，固定化脫色菌活性污泥顯示了極大的優(yōu)越性，出水CODcr50 mg/L,出水色度0. 0050. 05倍。處理后的水可回收利用。含雜環(huán)芳烴有機類廢水的處理含雜環(huán)芳烴有機類廢水的處理 VeraL，用Trichosporon sp.(絲孢菌)對酚進行降解，將微生物用海藻膠質(zhì)固定化后的降解率進行比較實驗。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)，酚在固定化體系中的降解率遠高于微生物的懸浮體系， 且微生物的連續(xù)使用時間也有極大提高。6.6.微生物固定化技術(shù)的發(fā)展展望微生物固定化技術(shù)的發(fā)展展望 固定化細胞技術(shù)在廢水處理領(lǐng)域中具有獨特的優(yōu)勢，但要實現(xiàn)處理廢水的規(guī)?；?，還需解決幾個問題： (1)研究開