固定化微生物處理污水的研究

目錄1.微生物固定化技術(shù)的概念2.研究目的及意義3.微生物固定化技術(shù)分類及比較4.微生物固定化技術(shù)所選載體的特點和類型5.微生物固定化技術(shù)處理污水的應(yīng)用6.微生物固定化技術(shù)的發(fā)展展望1.微生物固定化技術(shù)概念A(yù):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(jì)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20世紀(jì)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(xì)胞、動植物細(xì)胞、細(xì)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、研究目的及意義傳統(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：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。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。包括物理吸附和離子吸附兩類。物理吸附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;離子吸附則是根據(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

包埋法是將微生物細(xì)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囟取H值使細(xì)胞截留。交聯(lián)法交聯(lián)法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(xì)胞表而的反應(yīng)基團如氨基、羥基等進(jìn)行互聯(lián)，形成共價鍵而達(dá)到固定化的目的。共價鍵結(jié)合法共價鍵結(jié)合法是利用微生物細(xì)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(xì)胞。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(xì)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.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.微生物固定化技術(shù)處理污水的應(yīng)用

主要特征密集微生物，維持反應(yīng)器中的生物量濃度易于實現(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(xì)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(xì)胞反硝化細(xì)菌Pseudomonasdenitrificans.用填充床對含20mg/L硝酸鹽的地下水進(jìn)行兩個月的連續(xù)脫氮試驗,脫氮效果良好。將脫氮細(xì)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(xì)胞能夠保留比未包埋細(xì)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。高濃度有機廢水的處理方法：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(jìn)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(fù)荷降低基建投資費用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(rèn)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CODcr<50mg/L,出水色度0.005—0.05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VeraL，用Trichosporonsp.(絲孢菌)對酚進(jìn)行降解，將微生物用海藻膠質(zhì)固定化后的降解率進(jìn)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(yuǎn)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.微生物固定化技術(shù)的發(fā)展展望

固定化細(xì)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)模化，還需解決幾個問題：?(1)研究開發(fā)性能穩(wěn)定、強度髙、壽