生物流化床固定化光合细菌处理含酚废水试验

在本实验室自行研制的生物流化床中用海藻酸钠-壳聚糖-活性炭微胶囊对光合细菌进行固定,以pH、培养温度、接种量和含酚废水浓度为影响因素,以苯酚和CODCr去除率为检测指标,比较固定化光合细菌和游离态光合细菌对含酚废水的处理效果.结果表明,在生物流化床中,固定化光合细菌处理含酚废水效果优于游离态光合细菌.进一步的正交试验结果表明:影响固定化光合细菌处理含酚废水的各因素的主次关系分别为:温度>pH>接种量.在20 L生物流化床中处理7 d后,其最佳处理条件是温度为30 ℃,pH值为7.0,接种量为15 000颗,此时废水中苯酚去除率高达91.7%.     

包埋固定化Rhodopseudomonas palustris对邻氯苯酚的降解

以海藻酸钠为包埋载体,活性炭为添加材料,对沼泽红假单胞菌Rhodopseudomonas palustris PSB-1D进行固定化,通过正交试验确定固定化微生物小球的最佳制备条件:活性炭添加量为1%,海藻酸钠质量分数为3%,包埋菌体与包埋材料的质量比为1/20。在最佳条件下,微生物小球培养7 d后对2-氯苯酚(2-CP)的降解率为72.6%。对比研究微生物小球和游离细菌的降酚效果。将微生物小球引入序批式好氧生物反应器(SBR)工艺中,分别研究小球投加量、曝气时间、曝气量对生物反应器降解2-氯苯酚效果的影响。试验结果表明:微生物小球对2-CP的降解率较游离细菌有明显提高。在黑暗好氧条件下,有效容积为5 L的固定化生物反应器对2-CP模拟废水降解处理的最佳稳定工艺条件为:微生物小球投加量为20 g,曝气时间10 h,曝气量为100 L/h。在此条件下,经过连续30个周期的测定,微生物小球对2-CP的平均去除率始终保持在65%左右。     

煤系硅藻土-海藻酸钙协同固定化光合细菌去除废水氮磷实验

以煤系硅藻土和海藻酸钙为复合载体材料,采用微流控方法,通过煤系硅藻土的亚微米连通多孔结构和海藻酸钙三维凝胶网络结构的协同作用,将光合细菌的沼泽红假单胞菌固定化,以提高固定化光合细菌去除废水氮磷的降解效能。选取化学需氧量(COD)、氨氮(NH_3-N)和总磷(TP)为污水的定量分析指标,探讨温度、光照强度、投放频率和投放量等环境因素对复合固定化光合细菌颗粒处理污水中氮磷的去除效能的影响。实验结果表明,煤系硅藻土-海藻酸钙协同固定化光合细菌去除废水氮磷的最优实验工艺条件为:温度30℃,光照强度为30×10~3lx,投加频率1/2 d~(-1),投加量20 g·L~(-1)。当复合固化颗粒处理废水6 d后,对废水氮磷的COD,NH_3-N和TP的去除率分别达到78.2%,78.7%和79.8%。     

光合细菌对模拟海水养殖废水COD的去除能力研究

针对生物方法净化污水问题,为光合细菌处理海水养殖废水的实际应用提供实验基础,探讨光合细菌对污水中COD、氮和磷的去除能力。人工模拟配置海水养殖污水,采用碱性高锰酸钾法测定COD。从细菌投加量、初始COD浓度、光照好厌氧条件等方面测定去除效果。结果表明:COD初始浓度为500 mg·L^-1时,每100 ml污水投加200 ml光合细菌处理效果较佳;COD初始浓度为1 000、500、250和125的污水,4天去除率分别为28.1%、75.0%、87.5和87.5%;好氧微光和好氧黑暗有利于COD去除。光合细菌(PSB001)可以作为生物强化菌株用于海水养殖废水的净化。     

细菌纤维素微球固定化α-淀粉酶的研究

由本实验室分离保存的葡糖醋杆菌(Gluconacetobaeter intermedius)G-29摇瓶培养产生的细菌纤维素微球作为载体,采用戊二醛交联法固定化α-淀粉酶.通过正交实验确定了固定化的最佳条件:pH 6.4,3%戊二醛浓度,给酶量12.5mL(1mg/mL),固定化时间12h.研究了固定化酶的性质,与游离...     

不同形态藻类的混凝效果及絮体特性

采用氯化铁和硫酸铝作为混凝剂，分别研究了不同形态结构的铜绿微囊藻、针杆藻和水华鱼腥藻的混凝效果及絮体特性。结果表明：在铁盐、铝盐混凝剂不同投加量下，铁盐对3种藻的混凝去除效果优于铝盐；3种藻在铁盐和铝盐各自达到最佳混凝效果时的混凝剂投加量：铁盐>铝盐。铜绿微囊藻的整体混凝效果最差，针杆藻的最好。相比于铝盐，3种藻在采用铁盐混凝时形成絮体的分形维数值更大；针杆藻絮体的整体分形维数最大（最大值：1.72），铜绿微囊藻的最小（最大值：1.17），表明藻种形态对混凝絮体结构的影响。3种藻在采用铁盐混凝时的絮体粒径（d50）均大于铝盐絮体，絮体强度和恢复因子小于铝盐絮体的对应值。当采用铁盐混凝剂时，铜绿微囊藻絮体d50的最大值（632μm）小于针杆藻（765μm）和水华鱼腥藻（777μm）；针杆藻絮体的恢复因子最大（26.54%），水华鱼腥藻的恢复因子最小（11.04%）。3种藻絮体到达等电点的铁盐投加量大于铝盐投加量，藻絮体Zeta电位可用于分析藻类混凝时最佳去除率对应的投加量。铜绿微囊藻以电性中和混凝机制为主，吸附架桥和网捕卷扫机制则可能对水华鱼腥藻和针杆藻的絮凝作用更重要。     

高效吸收CO_2的光合细菌的筛选及性能分析

筛选出高效利用CO2的光合细菌,与固定化技术相结合,制备简易CO2回收装置。采用富集培养方法,从土壤样品中筛选高效利用CO2的细菌,通过菌落形态、生理生化指标及分子生物学方法鉴定菌株;经活性炭固定化处理,以非固定化处理为参照,运行简易CO2回收装置,测定装置对CO2的吸收率。得到一株能高效吸收CO2的橙红色菌株E,鉴定为光合细菌中紫色非硫细菌科红球形菌属(Rhodopila);固定化处理的装置对CO2的吸收率为83.90%,非固定化处理的装置对CO2的吸收率为75.38%。在实验室条件下,活性炭吸附固定化处理的光合细菌具备较好的吸收二氧化碳的作用。     

2株溶藻菌培养条件优化及溶藻特性研究

对分离自山东黄岛和江苏太湖两处富营养化池塘中的2株溶藻细菌的培养条件进行了优化,探究了2菌株对铜绿微囊藻生长的抑制作用.实验结果显示,2菌株可通过凝聚藻体细胞、裂解微藻细胞体以及胞外分泌活性物质产生生物降解作用,对铜绿微囊藻产生杀灭效果,且分泌的胞外活性物质对铜绿微囊藻的杀灭作用具有特异性.     

环境因素对光合细菌应用培养过程增殖的影响

对耐盐红螺菌科光合细菌的应用培养条件 (光源、温度、接种量、pH等 ) ,以及光合细菌细胞数量与OD6 6 0nm 的相关性进行了探讨 .试验结果表明 ,在日光为光源、高气温下 ,强日光对光合细菌的增殖有抑制作用 ;光合细菌形成优势生长的适宜接种量为 2 0 % - 30 % ,最适pH为 7- 8.光合细菌细胞与OD6 6 0nm 的回归关系为y =10 .799x+2 .7819.     

不同碳源下共存细菌对铜绿微囊藻生长的影响

铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)可通过二氧化碳浓缩机制(carbon concentrating mechanism, CCM)利用水环境中的无机碳进行光合固碳来促进自身生长,是引发淡水蓝藻水华的优势种。自然水体生态系统中菌藻共生体系是其重要组成部分,对藻华起到重要调控作用,但有关不同碳源条件下共生细菌对蓝藻藻华的影响仍不清楚。文章以铜绿微囊藻为模式蓝藻,探究在不同碳源组合下共存细菌对其生长的影响。在总碳(total carbon, TC)质量浓度为25 mg/L的无机碳源和有机碳源组合,环境初始菌藻比为1∶2时,铜绿微囊藻的最大生物量达到最大值5.0×10⁷个/mL,是纯藻对照组最大生物量的2.05倍;在加入25 mg/L的有机碳源,初始菌藻比为5∶1时,培养周期内可预测的最大生物量达到最小,为1.5×10⁷个/mL,仅为纯藻对照组最大生物量的0.76倍。结果表明：不同碳源下初始细菌的出现会极大程度地影响铜绿微囊藻的生长,其中,在无机碳源和混合碳源的营养条件下,初始细菌显著加快了铜绿微囊藻的生长繁殖。     

氧化铁纳米颗粒固定化溶藻菌的除藻作用

为了探讨氧化铁纳米颗粒固定化溶藻菌后对铜绿微囊藻的溶藻作用和降解微囊藻毒素LR(MC-LR)的作用,从太湖水体中分离获得一株属于芽孢杆菌属的溶藻菌,将其与氧化铁纳米颗粒固定化后,以普通Fe2O3作为实验对照,测定其溶藻作用和降解MC-LR作用.以激光粒度仪测定氧化铁纳米颗粒与溶藻菌两者单独和同时存在时的粒径大小及粒径分布,以获得氧化铁纳米颗粒固定化溶藻菌的证据.分析结果表明:在太湖水体中分离获得的一株芽孢杆菌具有较强的溶藻和降解MC-LR的作用,作用24 h后的溶藻率和MC-LR降解率分别达到44.3%和20.5%.同时加入氧化铁纳米颗粒后,溶藻率达到53.0%,MC-LR的降解率达到33.0%.激光粒度仪检测发现,氧化铁纳米颗粒与细菌混合后的颗粒物的平均直径增加到氧化铁纳米颗粒的12.3倍,同时氧化铁纳米颗粒和细菌单独存在时的粒径分布峰消失.氧化铁纳米颗粒是一种具有良好性能的生物固定化材料,可能通过其特有的途径有效地固定化溶藻菌,并增强溶藻菌的溶藻和降解藻毒素作用.     

焦炭固定溶藻细菌T5的溶藻效果初探

以水华爆发常见藻类栅藻、小球藻、铜绿微囊藻为实验藻类,将从活性污泥微生物系统中分离出的一株溶藻细菌T5作为实验菌株,并将该株溶藻细菌固定于以焦炭为填料的反应器内,对其溶藻效果进行了研究.结果表明:该株溶藻细菌7 d挂膜成功;最佳水力停留时间(HRT)为4 h;在HRT为4 h时,溶藻细菌对藻密度的平均去除率为83.11%,对藻类叶绿素a(Chla)的平均去除率为80.38%,对NH3-N平均去除率为63.05%,对CODMn平均去除率为39.03%.对溶藻细菌T5进行生理鉴定,16S rDNA序列分析结果表明:该菌株为芽孢杆菌属.     

H1菌降解铜绿微囊藻的溶藻特性

溶藻细菌H1对铜绿微囊藻的溶藻效果随着溶藻细菌培养时间的增加而增强,随着铜绿微囊藻生长周期的增加而减弱,溶藻细菌H1对处于生长初期的铜绿微囊藻的处理效果最好,处于生长平稳期的H1菌对藻液的降解效果明显强于处于生长期的H1菌.     

磁性微球的改性及其固定化铁还原菌的性能

以油酸、聚乙二醇、柠檬酸钠和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为改性剂,采用化学共沉淀法制备4种改性磁性微球.通过粒度测定(PSD)、X射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)、热重分析(TGA)、磁强度测定(VSM)对各种磁性微球进行表征,并对比各微球固定化铁还原菌后还原Fe(Ⅲ)EDTA的性能,最终确定最佳的磁性微球改性条件.结果表明:APTES改性的Fe₃O₄磁性微球固定化铁还原菌效果优于其他改性微球,其最佳条件为APTES投加量8 mL,1 mg铁还原菌需1.5 g磁性微球进行固定化;APTES-Fe₃O₄固定化铁还原菌后连续使用5次,其Fe(Ⅲ)EDTA还原效率仍可保持在90%以上.     

流动条件下四尾栅藻对铜绿微囊藻生长的影响

为揭示在水流条件下四尾栅藻与微囊藻竞争时对微囊藻生长的影响。在室内无菌条件下,通过有机玻璃环形槽模拟不同水体流速下四尾栅藻对铜绿微囊藻生长的影响。通过竞争抑制参数对相互间的竞争关系、微囊藻生物量和最大比增长速率进行了分析。结果表明,在流动水体中四尾栅与微囊藻之间的相互竞争表明,微囊藻对水流的适应性降低,在单独培养条件下最适宜的流速为35cm/s,混合培养条件下则为5cm/s,而对四尾栅藻的影响较小;混合培养下微囊藻的对数生长时间较单独培养下延长;在流速为0～25cm/s时四尾栅藻促进微囊藻的生长、比增长速率增加,当流速为35cm/s时则表现为抑制作用、比增长速率降低;对照组和实验组中微囊藻对四尾栅藻生长产生弱的抑制作用。     

几种长链脂肪酸对铜绿微囊藻生长的影响研究

以十二酸、9,12-十八碳二烯酸、9,12,15-十八碳三烯酸3种长链脂肪酸对密度为1.942×105/mL的铜绿微囊藻的生长情况进行了研究,结果表明:这3种长链脂肪酸对铜绿微囊藻都有不同程度的抑制作用,其中十二酸对铜绿微囊藻的生长有很强的抑制作用,其次是十八碳三烯酸,十八碳二烯酸最弱.     

固定化细胞生物制氢研究进展

综述现有的生物制氢技术研究中,利用光合生物制氢和利用厌氧菌发酵制氢的研究进展.其中,固定化细胞生物制氢菌类包括光合细菌、发酵细菌和混合菌培养等.阐述固定化细胞生物制氢中包埋法和吸附法载体及发酵制氢所用的原料,最后展望固定化细胞生物制氢的发展方向.     

从浮游植物的变化看光合细菌在治理富营养化水体中的作用

以浮游植物的种类组成、细胞密度、优势种及叶绿素a的质量浓度的变化等几项参数,对光合细菌在治理北京动力园水禽湖严重富营养化水体中的作用进行了监测评价,初步结果认为,光合细菌对于富营养化水体中浮游植物的数量和形成水华的铜绿微囊藻有一定的调控作用。     

海藻酸钠包埋脱氮菌株工艺研究

选用海藻酸钠作为包埋剂,4%CaC l2作为交联剂.通过正交试验和单因素实验,研究了包菌量,海藻酸钠(SA)质量分数,交联时间和小球直径4个因素对海藻酸钠包埋菌株的脱氮性能的影响,以氨氮去除率和总氮去除率为指标,优选包埋条件.在实验范围内的最佳包埋条件下,包埋的脱氮菌株的脱氮性能与其游离状态下的脱氮性能相当.