聚乙二醇硝化菌包埋固定化技术研究及应用

{论文天地1西部跨源聚乙二醇硝化菌包埋固定化技术研究及应用王志强1张少磊1陈文清1.21.四川大学则筑与环境学院四川成都6100652.川大一日立环境应用技术研究中心四川成都610065摘要:近年来,在固定化微生物处理污水方面国内研究报道逐渐增多,人们对于包埋材料也进行了多方面的探索,如琼脂,海藁酸钠,聚乙烯醇(PVA)等均见到相关研究报道,但是使用聚乙二醇(PEG)作为包埋材料的介绍比较少见,在国外,使用聚乙二醇(PEG)包埋固定化硝化菌的产*品已经有了投放市场的产品。国内也有部分的研究。本文目的在于介绍该款产品在国内外研究及应用状况,期望能为国内同行提供参考。关键词:亲乙二醇(PEG ),硝化菌，包理固定化,佩格萨斯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固定化技术的发展背景在我国，固定化微生物催化剂的研究始于细胞的应用研究。最早的固定化可以追溯到古代，人们在酿20世纪70年代初期，中国科学院微生物研究所1.固定化方法和载体造工业中添加各种固形物，使生物附着在其表和上海生物化学研究所同时开始了固定化酶的固定化(immbilizaion)技术是使生物催化面,以提高徽生物的酿造效果。研究工作。1973 年中国科学院微生物所固定化剂便广泛、更有效应用的-种重要手段。1916年,Nelson和Grifin发现蔗糖酶吸附酶研究小组成功的将黑曲霉葡萄糖淀粉酶吸附任何一种限制生物催化剂自由流动的技术在骨炭微粒上仍保持与游离酶同样的活性,现到DEAE -SephadexA50上。随后应用SESA与都可以用于制备固定化生物催化剂。目前,由于在所讲的固定化主要是以此为开端。随后，人们甘蔗渣纤维索进行醚化反应得到ABSE-纤维制备固定化生物催化剂的方法种类繁多,新方法为了更有效地利用酶,积极地进行了各种固定素,通过载体氨基重氮化偶联葡萄糖淀粉酶。70也层出不穷,加之不同的研究者也采用不同的分化技术研究和开发。年代后期,许多单位相继开展了固定化酶和固化类方法,因此很难对此作出精确地分类。综合考[61 M Zabihi, A Ahapour, A Hoghighi AsL. Removal of mercury from woter by cor-4赵军凯，李勇张晓冬等核铭壳过滤器的运行现状分析与改进镇.工业水处理,2008.bonoceous sobents derived from wolnut sell. Joumnal of Hzordous Materiols,282):75-77.2009, 171-1: 230-236.051衣涛,张秀虹,赵凤玲等油田含油污水过滤瑟滤料原位清洗再生0清洗世界,2005,0于清江,王丽艳.核桃壳滤料用于处理含油、含浊废水的试验研究以.中国环保产业，218):14-15.2005,3913).06商学会污水站过漶罐反冲洗参数优化油佃地面工程21,304):51-52(8 Blumenschein, C.D. Seveing, KW, Bole, E Wolnut shell flrtfon for oil and叨王玉江，王伟华，为等压力过滤罐浼料再生改造I过滹与分离202,124):solds. ASE Stee Tedhnology IU5A!. 201,7814;: 33-37.26-27.9张雷核桃亮过滤器的改进期儿油田地酉工程209.21685-86..081赵军凯,谭耀模,谭家祥等.渤海耆妃甸1-112 油田生产水和注水系统改进L0.no万大军.于征王洋等泵循环再生式核桃壳过滤器处理含油污水U.责州化工,2007,石油工程建设,2007 ,313:111325);38-34.9|崔中国煤化工统津料再生系统改造u石油机帽，川张逢玉，姜安玺,张廛等低压稳流核桃兜过滤器反冲洗机制和效能研究u给水排水，2003.372007 ,3141:90-939(201王YHC N M H G云桃吨过津器中国.C23023002)何玉辉核桃壳滤灌的工艺改造儿.油田地面工程2007 ,618;:332004,.08,04.[31张旭搓洗式核桃亮过滤颍的改进[.油*佃地面工程，2010 296;103.21李健,余艳径向流核桃壳过滤器分析及应用M1能源及环境,209,2):16.RESOURCES/ 139[论文天地习西部强源株式会社日立工业设备技术共同改造前后工艺水力停留时间表3处理工艺设计进、出水水质研究开发。自1991年研制成功以的比较见表5。Table 3 Design o[ water treatment processes and water quality米在日本城市污水与工业废水处如表5所示，改造所采用的包项目初沉出水/(mg/L)生物反应池出水Amp/L) 去除率1%理领域已有近20年的运行佳绩,埋载体的AO脱氮工艺比-般的BOD193在日本及海外已有近50个工程业A/0工艺缩短约50%的水力停留75绩。时间,即可用约50%的池容进行硝0.91该聚乙烯乙二醇等高分子材化处理。此外,对首期投资进行测算表4处理工艺设计进、出水水质料包埋成型的边长为3mm的立方的结果也表明，采用佩格萨斯载体体,在硝化菌容易繁殖的环境下驯的A0工艺比-般的A/O工艺可Table 4 Design of water treatment processes and water quality化载体,硝化菌就会在载体表面内节约15%的费用。在维护和管理方| 反应池进水(mgL)_ 二沉池出水(mgL)| 平均去除率%4.96.1侧繁殖起来,形成稳定的生物相。研面,为了确认生物反应池内是否充| 583.|94究发现,硝化菌在通常的液体培养分进行着硝化和除氮反应,只需对TN30.87.753中只能培养到10~ 10*个/mL,而厌氧池内的0RP (氧化还原电位)|NH25.30在载体内部形成菌落群，可以增殖值，好氧池内的pH及DO进行监T490.5到10*~ 10"个/ml。投加佩格萨斯管,确保好氧池内的DO浓度不低表5水力停留时间的比较载体可使生物曝气池中始终保持于3 mg/L即可，维护管理费用与Table 5 Comparison of hydraulic retention time稳定的硝化菌量,大幅度增强生物一般的A/O法没有差异。反应池的硝化能力硝化效率可达4.硝化梅包堙固定化技术在工艺名称|好氧池水力停留时缺氧池水力停留时反应池总水力停留间h|时间h95% ~99%)。我我应用的前景长江下游的著名景区一太通过向曝气池中投加佩格萨-般A/O法6.86.513.3湖每年- -到夏天就会滋生出大量斯载体,提高硝化效率,大大提高了|采用佩格萨斯载体4.37.3的绿藻,致使以太湖为水源的沿岸脱氯效率。佩格萨斯处理系统具有|的A/O法地区的自来水管道中散发出强烈以下主要特征:投加载体简单易行，的异味,水环境的污染问题日益严可在传统活性污泥法及A/0.A20重。日立曾在日本使用“包埋固定化等工I艺中直接投加,应用灵活,特别田Vonot, MB. Derebopment of entronmenoll supetor teatment stlm to reploca除氮工艺”的水处理系统,最普通的适宜原有污水处理厂的升级改造，anoerobic swhe lgoors inteusa P. Q Hunt, Ed1o. 2007. Bcresource Tethnolgyp:3184- 3194.下水道处理法一活性污泥法。 该无需扩建反应池即可使出水总氮、凹Antonino M Sokord C Yasudo K Matsumuro M 196trogen renovat in seowater方法是在下水道的流入槽(生物反氨氟达到-级A排放标准;容积负uding nthing and dntifingbocderao Immobilized in porous celulose crier.Water soTechnol, 347.81267 -274.应槽)中吹人空气，通过微生物的作荷高、停留时间短(只需要般深度31 Warng C Wen XH lan r. Inluence of corner conenrtlononon the pertormance用,实现水的净化。处理法1/2的停留时间，即6~and micobial choro31西浦下处理广(B本,升8h),占地少;与传统脱氮工艺相比,网Brndle K Stephenson T. Niaton in o bwtudes cxgen mass torste mem-级改造)硝化菌与活性污泥共存易受水温、brone birector. Woter ScTechnol,1996. 3419:261 - 267.[5) van Giniel CG, KChAM uyben, Klopwik A. Corceriotlonof Nirosomonas eu-原有处理工艺为标准活性污药剂、BOD等影响的问题少,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;改造后的处理工艺为采用包管理方便;硝化效率高，脱氪效果e5 comparatire sUdy of Imblsaton medla, Woler Res, 200, 351-1169 - 1178.埋载体的多段式A/0脱氮工艺1好刃Tonaka K Nokao M Moi N, Emon H Sumino T. NolomuroY. Apicateionofim加药除磷。处理水量为4000m%/d。随着我国对污染物排放指标moblzed niriters gel toremoval of nigh ammonium ntrogen. Waler sdl Tecnl,1994,西浦下水处理厂A系处理工艺设的要求日趋严格,新建污水处理厂，闾Isoko K. Yoshie s. Sumino I, lnomor Y. Tsuneda s. Nicton of lndfi计进、出水水质见表3。特别是内湖、重要河流及临海区域leachate using imoilled nitifing bodelio aof low lemperoures. Blochem Eng J.207,31).49- 55.3.2 宗像终末处理厂(B本,升的污水处理厂大多会以出水水质达网UZ. Comparoive shuoy of he nttction chrcersics of wo dhent niriter im-到CB18918-2002 -级A标准为moblalon methods 2. z 1 L Zhang. Edio. 2009, p 859- 865.nol鸡岩岩筹气理因宏化器化5儿阶的域性的研容水处理技术,20101061原有工艺为标准活性污泥法、标, 且原有污水处理厂的升级改中国煤化工轩究环表科学与技术200改造后处理工艺为采用包埋载体造也势在必行。佩格萨斯处理系统021谭水中氨氮研究中国给水排水。20061YHCNMHG的A/O脱氮工艺/加药除磷。处理在日本已被广泛用于污水处理厂的0131 冯雅男利:包埋固定化调化去除瓦的试验研究水处理技术,2010m.水量为1300 m'd。宗像终末处理新建及升级改造,出水水质良好运4贾室秋事因化钢化曹处理惯污染氨复的小试与中试试验沈阳筑大学学报自然科学200905.厂进、出水水质实测结果见表4。行管理方便。RESOURCES /141