固定化微生物废水处理技术及其应用教程

固定化微生物废水处理技术及其应用研究目的及意义31

固定化微生物技术概述

2在废水处理中的应用33固定化微生物废水处理技术及其应用固定化微生物微生物固着生长，有利于提高微生物的数量，利于固液分离，利于去除氮、高浓度有机物或难以生物降解物质，提高系统的处理能力和适应性

传统工艺

与水的密度差小重复利用较困难传统工艺微生物以悬浮态生长易于从反应器中流失

研究目的及意义固定化微生物技术

通过化学或物理的手段将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内,使其保持活性并可反复利用固定化微生物技术雏形活性污泥法可以看成是包埋固定化生物技术的雏形

20世纪五六十年代

生物膜法，依靠微生物的自然附着力形成固着型生物膜20世纪七十年代末

人工强化的固定化微生物

固定化微生物技术的发展1.

固定化方法2.

不同固定化技术比较3.固定化微生物反应器4.微生物固定化过程5.载体的选择6.固定化微生物的反应特征7.影响固定化的主要因素固定化方法固定化方法吸附法共价键结合法包埋法交联法利用微生物所具有的可吸附到固体物质表面或其他细胞表面的能力，将微生物吸附在载体表面的方法

吸附法

将微生物菌体包埋在半透性的聚合物凝胶或膜内，小分子的底物和产物可以自由出入，而微生物却不会漏出

包埋法是通过微生物与具有两个或两个以上官能基团的试剂反应，使微生物菌体相互连接成网状结构而达到固定化微生物的目的交联法

是细胞表面上官能团和固相支持物表面的反应基团形成化学共价健连接，从而固定微生物共价结合法不同固定化技术比较……优点制备容易可选用的载体类型多载体可再生回用缺点被固定的微生物活性较低细胞与载体作用力较弱，需较长时间完成初始固定化过程表面吸附技术……优点固定化强度高易于固液分离可工业化操作缺点载体不能再生制备工艺复杂机械强度弱，可使用寿命较短包埋固定化……优组点受环逆境因僻素影厨响小细胞巾与载丽体间蜻作用灰力较缺强缺挑点可能置改变事细胞腔活性上基可选兔用载紫体相胖对较洗少费用都较高交联固定技术……优亏点细胞黑间交诉联紧脆密可保蒜留大荒部分支细胞恶活性可选颜用交徒联剂商较多缺点点不适初合大榨分子俘底物视系统机械畜强度封相对撒较弱自身固定化固定肃化微瓦生物室反应嗓器流化床生物反应器、固定填充床、搅拌槽式反应器、膜生物反应器以单一种群微生物细胞为生物活性物质,利用特殊种类载体通过不同的方式将其固定纯种固定化微生物反应器

UASB.ABR.IC.EGSB.AF.AFB等生物处理工艺通过合理控制反应器营养结构、投加必要的核心物质、控制反应器水力流态而使微生物实现自身固定化混合种群固定化微生物反应器微生石物固展定化石过程微生唯物的第结合午固定宣化过东程悬浮茎态微惜生物可逆页附着不可历逆附给着固定床微生赢物生柴长、堆固定践化向载某体表纪面输币送载体枯的选灰择理想观的载榨体价格低廉使用寿命长对微生物无毒性质稳定不易降解

机械强度高、传质性能好有机合成高分子凝胶聚丙烯酰胺、凝胶、聚乙烯醇凝胶、光硬化树脂无机载体多孔玻璃、硅藻土、石英砂、多孔陶瓷等天然高分子凝胶载体琼脂、角叉莱胶和海藻酸钙等多糖与蛋白质类纤维素、交联葡萄糖、琼脂、明胶

、纤维蛋白固定化微生物载体包埋破法吸附参法固定惩化微踢生物绍的反胡应特糊性固定坟化微冠生物腔的反削应特塔性微生物稳定性微生物与载体之间发生共价键或是范德华力作用，不易流失，不易破坏，耐冲击微生物活性由于官能团稳定性的变化生物活性减弱，但载体内微生物密度大大提高弥补活性减弱的负面影响传质速率载体内氧传质受阻碍，好氧系统内限制高密度微生物活性；厌氧则得到充分发挥影响货微生陪物固忆定化滑的此重要设因素种类浓度活性培养条件微生物性质化学组成表面电荷种类粗糙度亲水特性水流状态pH值离子强度温度基质类型载体性质环境特征固定树化微锅生物惜技术出在废购水处喜理中牌的应做用固定防化微尊生物刺技术雁的主趟要特你征1密集微生物，维持反应器中的生物量浓度易于实现固液分离适用于含有有毒有害物的处理23固定子化微莫生物骆技术疑的主上要应纷用难降台解有湾机废递水的墓处理123含酚废水的处理含芳香族类化合物废水的处理其他难降解废水的处理高浓赛度有蔬机废恳水的促处理提高反应速率和处理效率减少污泥量和二沉池的负荷降低基建投资费用通过筛选分离出高效菌株或是通过生物工程技术培养特异菌株并进行扩大培养及固定含重滤金属添废水撇的处厉理由于微生物经固定化后,其稳定性增强,抗生物毒性物质的能力大大增强。因此,可被广泛地用于有机废水中重金属离子的去除

污水斧脱氮见除磷硝化菌、反硝化菌的增殖速度慢,要提高去除率就要求反应器有较长的固体停留时间和较高的细菌浓度,采用固定化微生物技术可做到这点固定岗化微臂生物宴技术免的发弃展趋脉势优巧点比普通活性污泥法的处理能力高1—3倍,出水水质好,抗水力、有机负荷的冲击能力强,可降低运行费用与投资

对于厌氧消化工艺,可保留对环境干扰敏感、生长