固定化微生物技术——载体截留法在污水生物处理中的研究应用
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固定化微生物技术及其在废水处理中的应用摘 要伴随着我国经济水平的迅速提升,纺织工业获得了一个良好的发展平台,排放工印染废水的量呈现逐年增长的趋势。
如果没有采取有效措施来对这些污水废水进行及时的处理,将会破坏大自然水体生态系统的平衡,严重影响人们的居住环境。
处理工业印染废水的方式及措施是多种多样的,一般有生物与物化等方式,其中采用生物方式进行处理的频率是比较高的。
但是由于染料的类型发生了非常复杂的改变,导致工业印染废水处理难度系数的不断提升,以往使用的生物法因为只能聚集少量的微生物,非常容易流失菌种,获得的脱色率及水质都不是很理想,已经无法满足工业印染废水的标准排放要求。
而固定化微生物技术能够迅速聚集大量的微生物,发生反应的速度非常快,具有理想的稳定性及耐毒害能力,在处理过程中只丢失少量的微生物,这些优于传统方式的特点让固定化微生物技术在工业印染废水的处理中得到了非常广泛的应用。
关键词固定化微生物技术;概念;印染废水特征;处理方式随着社会进步和时代发展,特别是工业文明的飞速发展,城市化进程中工农业生活废水的处理越来越得到社会各界的重视。
随着生物科技术水平的不断提高进步,固定化生物技术作为一种环保高效可行的废水处理技术得到越来越广泛的应用和认可。
所谓的固定化微生物技术,我们又称作固定化细胞技术,是依靠固定化酶技术发展而来的。
其主要特征是利用化学或者物理的手段,将游离的细胞或酶定位于限定的区域,使其保持活性并可反复利用的手段方法来影响微生物固定化的因素主要有微生物性质、载体性质及环境特征。
现在,在应用固定化微生物技术来处理废水及各类难降解生物的有机污染物方面使其受到国内外的广泛关注并取得了显著的成绩,固定化微生物技术在废水处理中的优势越来越明显。
1 固定化载体的分类及性能比较就国内外应用现状来看,目前,可以用来作为固定化微生物的载体的物质主要可以分为:有机高分子载体、无机高分子载体和复合载体三类。
固定化微生物技术及其在污水处理中的应用发表时间:2018-12-22T14:09:01.650Z 来源:《防护工程》2018年第23期作者:王诚诚[导读] 近年来,我国的环境污染问题日益严重,而我国的经济发展、环境也造成了一定的破坏,人们关于环保意识逐渐增强。
摘要:近年来,我国的环境污染问题日益严重,而我国的经济发展、环境也造成了一定的破坏,人们关于环保意识逐渐增强。
因此,固定化微生物技术的应用促进了环境保护工程发展。
利用固化微生物技术处理污染环境中的废水、废气和废渣,对环境保护做出了突出贡献。
关键词:固定化微生物技术;污水处理;应用前言:固定化微生物技术是利用微生物的活性特点,对污染物进行降解、分化,在污水处理、空气污染处理、土壤污染处理中有着显著的效果。
但在实际应用中固定化微生物技术还存在一些不足之处,想要更广泛地被应用,还需要继续研究与发展。
1固化微生物技术应用现状固化微生物技术是起始于20世纪60年代,在固化酶的基础上研发出来。
我国对固化微生物技术的研发和应用,要比其他国家晚了十年左右。
固化微生物技术也就是把细胞或是酶进行固化处理,因为酶在直接使用上有着一些不足之处,例如价格高、稳定性差、不能重复使用,而且比较难提取等,也就造成了酶在应用上的局限性。
而固化微生物技术在环境工程中应用更多的是在污水处理上。
通过把较为分散的微生物固定在一个载体上,充分发挥微生物的作用,可以进行印染污水处理、重金属污水处理、含氮生活污水处理等。
同时对于大气污染物和土壤中的污染物也能很好的降解。
2固化微生物技术特点由于固化微生物能够提高微生物的浓度,使活性物质的作用得到提升和优化。
所以在环境工程中,固化微生物技术对废水处理有着很好的效果。
固化微生物技术能够培养优良微生物群,让污染物与微生物有更明显的区别。
微生物经过了固化处理,其抗毒能力得到改善,这样可以防止微生物被有毒物侵害。
微生物的固化反应不需要特别大的空间,这样就能降低空间占用率。
固定化微生物技术及其在污水脱氮方面的应用固定化微生物技术是一种将微生物细胞固定在一定载体上用于污水处理的技术。
随着环境污染问题日益凸显,固定化微生物技术在污水处理领域得到了广泛应用,其中在污水脱氮方面的应用尤为突出。
本文将从固定化微生物技术的原理和应用以及在污水脱氮方面的具体应用进行介绍。
一、固定化微生物技术的原理和应用固定化微生物技术是利用载体将微生物固定在一定位置,使其在一定范围内活动,有效利用微生物的代谢活性来处理污水中的有机物、氨氮、磷等物质。
常见的载体有多孔陶瓷、多孔玻璃、发泡塑料、植物渣等。
固定化微生物技术在污水处理中的应用主要有以下几个优点:1. 提高微生物的稳定性和抗冲击能力:微生物固定在载体上后,可以减少外界环境因素对微生物的影响,提高微生物的稳定性和抗冲击能力。
2. 提高微生物的代谢效率:固定化微生物技术可以使微生物在载体上形成一定密度,有利于微生物与底物的接触,从而提高微生物的代谢效率。
3. 增加微生物的保存性:通过固定化技术,可以使微生物在较长时间内保持生物学活性,减少了频繁接种的次数,提高了微生物的使用寿命。
氮是污水中主要的污染物之一,其中的氨氮和硝态氮是最主要的问题。
氨氮和硝态氮是水质中的两种重要氮源,对生态环境和人体健康都具有较大危害。
固定化微生物技术在污水脱氮方面的应用主要包括以下几种方式:1. 厌氧氨氮去除:通过将微生物固定在厌氧颗粒中,形成厌氧颗粒污泥床反应器,可以有效去除污水中的氨氮。
此种方法适用于富集和分离厌氧细菌群,提高氨氮的去除效率。
2. 低温硝化:低温硝化是指在低温条件下将氨氮氧化成硝态氮。
通过固定化微生物技术,可以将低温硝化微生物固定在一定载体上,在寒冷季节或寒冷地区,依然能够高效去除氨氮。
3. 排水塔工程:在城市污水处理厂的氨氮去除工程中,排水塔是一个重要的环节。
通过固定化技术,在排水塔中保存一定数量的高效硝化细菌,可以提高氨氮的氧化速率和硝态氮的去除效率。
固定化生物技术在水处理中的应用分析430010摘要:固定化生物技术是一种新兴生物工程技术,相比传统生物技术,具有生物负载率高、运行稳定、处理效率高、产泥少、易固液分离等优势,解决了传统生物技术的发展缺陷,在污水应用中具有广泛的前景。
将高效、成本低、无二次污染的微生物技术应用于环境污水处理是未来的发展方向,具有广阔的研究和应用前景。
探讨固定化微生物技术在处理污染废水问题方面的发展前景,以期为固定化微生物技术修复不同类型废水的实际应用提供参考。
关键词:水处理;固定化生物技术;应用引言固定化微生物技术是一项运用物理-化学方式将微生物固定在载体材料上,并将其限制在特定空间区域内高度富集的技术。
细胞固定化较传统的生物降解手段具有细胞浓度高、耐受性好、对有毒物质的敏感性较低,可重复使用和保护细胞抵抗恶劣环境等特点。
在实际应用中,针对不同的目标污染物,菌种和载体的选择以及固定化的方法各异。
1 固定化生物技术概述1.1 吸附法利用载体材料与生物本身的物理特性,以及生物与载体材料之间的作用力,将微生物吸附在载体表面的方法,吸附过程中,通常涉及到范德华力、离子和疏水相互作用以及氢键等,这几种力是相对较弱的力,因此吸附法操作简单、制备条件温和、经济廉价、无需破坏载体与生物本身、能够保持微生物的活性、载体可解吸附,但同时基于吸附法固定得到的生物通常是可逆的,结合力不强,不耐水力冲击,容易受到外界环境的影响而造成生物脱落。
根据吸附原理的不同分为物理吸附和离子吸附。
常用的吸附载体有活性炭、沸石、硅藻土、高岭土、多孔玻璃等。
1.2 絮凝技术此类絮凝剂是微生物细胞或一类由微生物生长过程中产生的代谢产物组成的可降解的高分子有机物。
此技术具有显著的絮凝沉淀效果,对污水中的总氮(TN)和总有机碳(TOC)有较好的去处效果,去除率可分别达到 45%和 75%。
对于传统处理技术中难以处理的可溶性色素,该技术也有良好的脱色效果。
此外,可有效去除高浓度有机废水中的悬浮性杂质和污水的恶臭味。
固定化技术在废水处理中的应用摘要:固定化微生物技术由于处理负荷大及其高效率已成为污水处理领域的研究热点,包埋法是固定微生物最常用技术。
在普通生物法难降解的染料废水、含酚废水、含芳香烃废水处理中,固定微生物技术取得了良好的处理效果。
微生物固定化技术不断发展,研究者已研发出无载体固定化细胞、超微载体固定化等技术。
随着微生物固定化技术的研发进步,在污水处理领域的应用必将不断扩大。
关键词:载体、微生物、固定化技术前言固定化技术是指通过采用化学或物理的方法将游离微生物或酶定位于限定的空间区域内,使其保持活性并可反复使用,它包括固定化酶和固定化微生物。
废水生物处理是利用处理设施中的微生物,将废水中各种污染物加以代谢、分解从而净化水体。
固定化微生物技术可将筛选出的优势菌种或微生物加以固定,从而构成一个高效的废水处理系统,具有反应速度快、处埋负荷大、效率与稳定性高、耐冲击能力强、污泥产量低、便于连续化和自动控制等,因此很快成为研究的热点。
1 载体的种类和固定化方法1.1 载体不同的固定化方法对固定化载体有不同的要求。
固定化技术所采用载体的物理化学性质直接影响所固定细胞的生物活性和体系传质性能。
因选择一种对细胞无毒、传质效应好、性能稳定、耐用、价格低廉的固定化载体,是固定化技术能否投入实用的关键。
常用的载体包括:(1)无机载体,如活性炭、多孔玻璃、石英砂、氧化铝、硅胶、硅藻土、高岭土、沸石等;(2)有机载体主要是一些天然的和合成的高分子凝胶,如琼脂、海藻酸钙、角叉莱胶、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、淀粉、聚氨酯、光硬化树脂、含氨基离子交换树脂、纤维素等。
1.2固定化方法在提取了需要的酶或筛选、培养和驯化了对污染物分解能力强的特定的微生物和选择了合适的载体以后,便可以制备固定化酶或固定化微生物。
载体偶联法是固定化酶研究的最多的方法。
此外还包括吸附法、交联法、包埋法、共价结合法。
固定化微生物应用最多的方法是包埋法,此外还包括吸附法、共价结合法和交联法。
微生物固定化技术在废水处理中的应用摘要:随着水环境污染问题的日益严重,对高效污水处理方法的要求越来越高,同时也考虑到处理过程的经济性,微生物处理工艺得到广泛应用,但生物处理工艺容易造成污泥流失,同时易受到废水中有毒有害物质的侵害,因此在目前的污水处理技术中,固定化微生物技术已成为研究的热点。
关键词:微生物;固定化技术;废水处理;应用1微生物处理技术生物技术指的是使用微生物或者生物体物质对产品或者动植物特性进行改良,或者出于某些特殊用途对微生物进行针对性培养的技术的统称。
生物技术又称为生物工程学,主要通过将生化工程与微生物学、分子生物学、生物化学、遗传学等内容的有机结合,实现对生物遗传物质的改造,从而培育出新的品种。
也就是将活的生物体、生命体系或者生命过程产业化的过程。
基因工程作为现代生物工程的核心,通过将不同生物的基因在外剪切组合之后,发挥特定的功能。
具体会使用一些特定微生物或者生物组织、寄生虫、动物毒素等作为研究的起始材料,然后利用生物学研究工艺和分离提纯技术对其中特定物质进行分离和提纯,之后借助生物学技术以及分析技术对实验中间产物以及最终成品质量进行控制,最后将其制作成具有明确功效的生物活化剂,并且应用到环境治理工作中,从而在生态环境保护工作中发挥相应的作用。
2微生物固定化技术在废水处理中的应用2.1包埋法包埋法的主要组成部分为载体、包埋物和交联剂。
载体将被包埋物裹于聚合物或膜内使其拘于本身的约束结构中,在形成的凝胶聚合物体系中,其能够保证外界基质的引入,还能阻止外界有毒有害物质的侵害,并且小分子底物及反应代谢产物可自由出入多孔或凝胶膜并将其及时地排出,且不会造成微生物细胞的流失。
包埋法对微生物的固定性能良好,载体聚合物的机械强度较大,能够抵抗部分水力冲刷,免于细胞的流失,包埋操作步骤较简单,所以在实际应用中运用较多。
但是凝胶载体不可避免会产生一部分传质阻力,影响基质的传输效率。
2.2吸附法吸附方法一般依赖于生物体与载体之间的相互作用,包括范德华力、氢键、静电作用、共价键和离子键,从而使微生物粘附在载体的表面或内部孔径上。
微生物固定化技术在污水处理领域的研究进展微生物固定化技术在污水处理领域的研究进展近年来,随着人口的快速增长和工业化的进展,污水排放问题日益突出,给环境和人类健康带来了巨大的威胁。
传统的污水处理方法往往存在技术难题和高昂的成本,因此寻找一种高效、经济且可持续的污水处理技术显得尤为重要。
微生物固定化技术作为一种新兴的污水处理方法,由于其独特的优势在研究中引起了广泛关注,取得了显著的进展。
微生物固定化技术是一种利用载体材料将微生物固定化并附着在固定化载体上的方法。
而微生物就是维持生态平衡的重要组成部分,它们能够通过吸附、降解、转化等功能,将污水中的有机物、无机物、微生物等进行转化和去除,从而达到治理污水的目的。
目前,在微生物固定化技术的研究中,常用的载体材料包括多孔陶瓷颗粒、纤维束、活性炭和生物膜等。
这些载体材料能够提供有利于微生物生长和代谢的物理、化学环境,并通过增大接触面积促进与污水中或固体表面存在的有机物和无机物的吸附和转化。
微生物固定化技术在污水处理领域中的应用主要包括厌氧固定化技术和好氧固定化技术。
厌氧固定化技术是指将厌氧微生物固定在有效载体上,以降解有机废水中的有机物质。
它能够高效地去除废水中的有机物质,并能把有机物质转化为沼气等能源。
而好氧固定化技术则是将好氧微生物固定在载体上,通过氧化反应降解污水中的有机物质,并将其转化为无害的物质。
微生物固定化技术的研究进展主要包括以下几个方面:首先,改进载体材料的研究。
研究人员通过改进载体材料的性质,如增加载体的孔隙率和比表面积,改善载体的生物相容性和稳定性,提高载体对微生物的承载能力和保护微生物的能力,以提高微生物固定化技术的效果和稳定性。
例如,一些研究人员通过改变载体材料的物理结构和化学性质,将固定载体的孔隙度增加,从而提高固定载体对微生物的承载能力和吸附效果。
其次,微生物固定化技术与其他污水处理方法的结合。
研究人员将微生物固定化技术与其他污水处理方法相结合,形成联合处理系统,以进一步提高废水处理效果。