聚乙二醇硝化菌包埋固定化技術(shù)研究及應用

{論文天地1西部跨源聚乙二醇硝化菌包埋固定化技術(shù)研究及應用王志強1張少磊1陳文清1.21.四川大學(xué)則筑與環(huán)境學(xué)院四川成都6100652.川大一日立環(huán)境應用技術(shù)研究中心四川成都610065摘要:近年來(lái),在固定化微生物處理污水方面國內研究報道逐漸增多,人們對于包埋材料也進(jìn)行了多方面的探索,如瓊脂,海藁酸鈉,聚乙烯醇(PVA)等均見(jiàn)到相關(guān)研究報道,但是使用聚乙二醇(PEG)作為包埋材料的介紹比較少見(jiàn),在國外,使用聚乙二醇(PEG)包埋固定化硝化菌的產(chǎn)*品已經(jīng)有了投放市場(chǎng)的產(chǎn)品。國內也有部分的研究。本文目的在于介紹該款產(chǎn)品在國內外研究及應用狀況,期望能為國內同行提供參考。關(guān)鍵詞:親乙二醇(PEG ),硝化菌，包理固定化,佩格薩斯Application of Tecnology on PEG immobilized ntrifyig bacteriazhangshaole' wangzhiqlang' chenwenqing'2e1. Collage of Architecture and Environment, Sichuan University Chengdu Sichuan 610065 China2. SCU-HITACHI Envronment Appliled Technology Research Center Chengdu Sichuan 610065 ChinaAbstract:This year,he reports about research on imobiized Microbiology is Gradualy increased. People make great effort works on theMateriai seiection. The research report on Agar, Sodium alginate, PVA are widely isued on various kind of magazine，anyway, there are seldomto see the studies on PEG Microbiology Imbilzation .The commercial aplication on PEG imbilized nitiying bacteria have already beenputted on the market ,Chinese also have party study on it as wel. In order to give a perspective for our coworkers,here| wrote is passage onthe research and application on PEG immobilized nitrifying bacteria.Key words:PEG nityig bacteria Microbiology Imobilization PEGASUS固定化技術(shù)的發(fā)展背景在我國，固定化微生物催化劑的研究始于細胞的應用研究。最早的固定化可以追溯到古代，人們在釀20世紀70年代初期，中國科學(xué)院微生物研究所1.固定化方法和載體造工業(yè)中添加各種固形物，使生物附著(zhù)在其表和上海生物化學(xué)研究所同時(shí)開(kāi)始了固定化酶的固定化(immbilizaion)技術(shù)是使生物催化面,以提高徽生物的釀造效果。研究工作。1973 年中國科學(xué)院微生物所固定化劑便廣泛、更有效應用的-種重要手段。1916年,Nelson和Grifin發(fā)現蔗糖酶吸附酶研究小組成功的將黑曲霉葡萄糖淀粉酶吸附任何一種限制生物催化劑自由流動(dòng)的技術(shù)在骨炭微粒上仍保持與游離酶同樣的活性,現到DEAE -SephadexA50上。隨后應用SESA與都可以用于制備固定化生物催化劑。目前,由于在所講的固定化主要是以此為開(kāi)端。隨后，人們甘蔗渣纖維索進(jìn)行醚化反應得到ABSE-纖維制備固定化生物催化劑的方法種類(lèi)繁多,新方法為了更有效地利用酶,積極地進(jìn)行了各種固定素,通過(guò)載體氨基重氮化偶聯(lián)葡萄糖淀粉酶。70也層出不窮,加之不同的研究者也采用不同的分化技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)。年代后期,許多單位相繼開(kāi)展了固定化酶和固化類(lèi)方法,因此很難對此作出精確地分類(lèi)。綜合考[61 M Zabihi, A Ahapour, A Hoghighi AsL. Removal of mercury from woter by cor-4趙軍凱，李勇張曉冬等核銘殼過(guò)濾器的運行現狀分析與改進(jìn)鎮.工業(yè)水處理,2008.bonoceous sobents derived from wolnut sell. Joumnal of Hzordous Materiols,282):75-77.2009, 171-1: 230-236.051衣濤,張秀虹,趙鳳玲等油田含油污水過(guò)濾瑟濾料原位清洗再生0清洗世界,2005,0于清江,王麗艷.核桃殼濾料用于處理含油、含濁廢水的試驗研究以.中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，218):14-15.2005,3913).06商學(xué)會(huì )污水站過(guò)漶罐反沖洗參數優(yōu)化油佃地面工程21,304):51-52(8 Blumenschein, C.D. Seveing, KW, Bole, E Wolnut shell flrtfon for oil and叨王玉江，王偉華，為等壓力過(guò)濾罐浼料再生改造I過(guò)滹與分離202,124):solds. ASE Stee Tedhnology IU5A!. 201,7814;: 33-37.26-27.9張雷核桃亮過(guò)濾器的改進(jìn)期兒油田地酉工程209.21685-86..081趙軍凱,譚耀模,譚家祥等.渤海耆妃甸1-112 油田生產(chǎn)水和注水系統改進(jìn)L0.no萬(wàn)大軍.于征王洋等泵循環(huán)再生式核桃殼過(guò)濾器處理含油污水U.責州化工,2007,石油工程建設,2007 ,313:111325);38-34.9|崔中國煤化工統津料再生系統改造u石油機帽，川張逢玉，姜安璽,張廛等低壓穩流核桃兜過(guò)濾器反沖洗機制和效能研究u給水排水，2003.372007 ,3141:90-939(201王YHC N M H G云桃噸過(guò)津器中國.C23023002)何玉輝核桃殼濾灌的工藝改造兒.油田地面工程2007 ,618;:332004,.08,04.[31張旭搓洗式核桃亮過(guò)濾潁的改進(jìn)[.油*佃地面工程，2010 296;103.21李健,余艷徑向流核桃殼過(guò)濾器分析及應用M1能源及環(huán)境,209,2):16.RESOURCES/ 139[論文天地習西部強源株式會(huì )社日立工業(yè)設備技術(shù)共同改造前后工藝水力停留時(shí)間表3處理工藝設計進(jìn)、出水水質(zhì)研究開(kāi)發(fā)。自1991年研制成功以的比較見(jiàn)表5。Table 3 Design o[ water treatment processes and water quality米在日本城市污水與工業(yè)廢水處如表5所示，改造所采用的包項目初沉出水/(mg/L)生物反應池出水Amp/L) 去除率1%理領(lǐng)域已有近20年的運行佳績(jì),埋載體的AO脫氮工藝比-般的BOD193在日本及海外已有近50個(gè)工程業(yè)A/0工藝縮短約50%的水力停留75績(jì)。時(shí)間,即可用約50%的池容進(jìn)行硝0.91該聚乙烯乙二醇等高分子材化處理。此外,對首期投資進(jìn)行測算表4處理工藝設計進(jìn)、出水水質(zhì)料包埋成型的邊長(cháng)為3mm的立方的結果也表明，采用佩格薩斯載體體,在硝化菌容易繁殖的環(huán)境下馴的A0工藝比-般的A/O工藝可Table 4 Design of water treatment processes and water quality化載體,硝化菌就會(huì )在載體表面內節約15%的費用。在維護和管理方| 反應池進(jìn)水(mgL)_ 二沉池出水(mgL)| 平均去除率%4.96.1側繁殖起來(lái),形成穩定的生物相。研面,為了確認生物反應池內是否充| 583.|94究發(fā)現,硝化菌在通常的液體培養分進(jìn)行著(zhù)硝化和除氮反應,只需對TN30.87.753中只能培養到10~ 10*個(gè)/mL,而厭氧池內的0RP (氧化還原電位)|NH25.30在載體內部形成菌落群，可以增殖值，好氧池內的pH及DO進(jìn)行監T490.5到10*~ 10"個(gè)/ml。投加佩格薩斯管,確保好氧池內的DO濃度不低表5水力停留時(shí)間的比較載體可使生物曝氣池中始終保持于3 mg/L即可，維護管理費用與Table 5 Comparison of hydraulic retention time穩定的硝化菌量,大幅度增強生物一般的A/O法沒(méi)有差異。反應池的硝化能力硝化效率可達4.硝化梅包堙固定化技術(shù)在工藝名稱(chēng)|好氧池水力停留時(shí)缺氧池水力停留時(shí)反應池總水力停留間h|時(shí)間h95% ~99%)。我我應用的前景長(cháng)江下游的著(zhù)名景區一太通過(guò)向曝氣池中投加佩格薩-般A/O法6.86.513.3湖每年- -到夏天就會(huì )滋生出大量斯載體,提高硝化效率,大大提高了|采用佩格薩斯載體4.37.3的綠藻,致使以太湖為水源的沿岸脫氯效率。佩格薩斯處理系統具有|的A/O法地區的自來(lái)水管道中散發(fā)出強烈以下主要特征:投加載體簡(jiǎn)單易行，的異味,水環(huán)境的污染問(wèn)題日益嚴可在傳統活性污泥法及A/0.A20重。日立曾在日本使用“包埋固定化等工I藝中直接投加,應用靈活,特別田Vonot, MB. Derebopment of entronmenoll supetor teatment stlm to reploca除氮工藝”的水處理系統,最普通的適宜原有污水處理廠(chǎng)的升級改造，anoerobic swhe lgoors inteusa P. Q Hunt, Ed1o. 2007. Bcresource Tethnolgyp:3184- 3194.下水道處理法一活性污泥法。 該無(wú)需擴建反應池即可使出水總氮、凹Antonino M Sokord C Yasudo K Matsumuro M 196trogen renovat in seowater方法是在下水道的流入槽(生物反氨氟達到-級A排放標準;容積負uding nthing and dntifingbocderao Immobilized in porous celulose crier.Water soTechnol, 347.81267 -274.應槽)中吹人空氣，通過(guò)微生物的作荷高、停留時(shí)間短(只需要般深度31 Warng C Wen XH lan r. Inluence of corner conenrtlononon the pertormance用,實(shí)現水的凈化。處理法1/2的停留時(shí)間，即6~and micobial choro31西浦下處理廣(B本,升8h),占地少;與傳統脫氮工藝相比,網(wǎng)Brndle K Stephenson T. Niaton in o bwtudes cxgen mass torste mem-級改造)硝化菌與活性污泥共存易受水溫、brone birector. Woter ScTechnol,1996. 3419:261 - 267.[5) van Giniel CG, KChAM uyben, Klopwik A. Corceriotlonof Nirosomonas eu-原有處理工藝為標準活性污藥劑、BOD等影響的問(wèn)題少,行Ppoo mmoblilsed in calclum oginoe Enyme Mrob Techno, 19853. 54:.297- 303.固Rosron wM Stuckey DC Young MA Nificafion of high strengh ommonia wostev泥法;改造后的處理工藝為采用包管理方便;硝化效率高，脫氪效果e5 comparatire sUdy of Imblsaton medla, Woler Res, 200, 351-1169 - 1178.埋載體的多段式A/0脫氮工藝1好刃Tonaka K Nokao M Moi N, Emon H Sumino T. NolomuroY. Apicateionofim加藥除磷。處理水量為4000m%/d。隨著(zhù)我國對污染物排放指標moblzed niriters gel toremoval of nigh ammonium ntrogen. Waler sdl Tecnl,1994,西浦下水處理廠(chǎng)A系處理工藝設的要求日趨嚴格,新建污水處理廠(chǎng)，閭Isoko K. Yoshie s. Sumino I, lnomor Y. Tsuneda s. Nicton of lndfi計進(jìn)、出水水質(zhì)見(jiàn)表3。特別是內湖、重要河流及臨海區域leachate using imoilled nitifing bodelio aof low lemperoures. Blochem Eng J.207,31).49- 55.3.2 宗像終末處理廠(chǎng)(B本,升的污水處理廠(chǎng)大多會(huì )以出水水質(zhì)達網(wǎng)UZ. Comparoive shuoy of he nttction chrcersics of wo dhent niriter im-到CB18918-2002 -級A標準為moblalon methods 2. z 1 L Zhang. Edio. 2009, p 859- 865.nol雞巖巖籌氣理因宏化器化5兒階的域性的研容水處理技術(shù),20101061原有工藝為標準活性污泥法、標, 且原有污水處理廠(chǎng)的升級改中國煤化工軒究環(huán)表科學(xué)與技術(shù)200改造后處理工藝為采用包埋載體造也勢在必行。佩格薩斯處理系統021譚水中氨氮研究中國給水排水。20061YHCNMHG的A/O脫氮工藝/加藥除磷。處理在日本已被廣泛用于污水處理廠(chǎng)的0131 馮雅男利:包埋固定化調化去除瓦的試驗研究水處理技術(shù),2010m.水量為1300 m'd。宗像終末處理新建及升級改造,出水水質(zhì)良好運4賈室秋事因化鋼化曹處理慣污染氨復的小試與中試試驗沈陽(yáng)筑大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)200905.廠(chǎng)進(jìn)、出水水質(zhì)實(shí)測結果見(jiàn)表4。行管理方便。RESOURCES /141