固定化微生物废水处理技术及其应用ppt课件演示文稿.pptVIP

固定化微生物技术 固定化微生物技术的发展 固定化方法 不同固定化技术比较 固定化微生物反应器 微生物固定化过程 微生物的结合固定化过程 载体的选择 固定化微生物的反应特性 固定化微生物的反应特性 影响微生物固定化的重要因素 固定化微生物技术的主要特征 固定化微生物技术的主要应用 难降解有机废水的处理 固定化微生物技术的发展趋势 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 固定化微生物技术在废水处理中的应用 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 2 3 1 2 3 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 高浓度有机废水的处理 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 含重金属废水的处理 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 污水脱氮除磷 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 * * 固定化微生物废水处理技术及其应用 研究目的及意义 3 1 固定化微生物技术概述 2 在废水处理中的应用 3 3 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 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 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 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 … … 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 点 受环境因素影响小 细胞与载体间作用力较强 缺 点 可能改变细胞活性基 可选用载体相对较少 费用较高 交联固定技术 … … 优 点 细胞间交联紧密 可保留大部分细胞活性 可选用交联剂较多 缺 点 不适合大分子底物系统 机械强度相对较弱 自身固定化 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 悬浮态微生物 可逆附着 不可逆附着 固定微生物生长、固定化 向载体表面输送 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 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