低温苯胺降解菌固定化菌丝球方法与特性

为了提高低温条件下含苯胺废水的生物处理效率,采用变温驯化法从活性污泥中分离出低温(7℃)苯胺降解菌JH-9,研究了其降解特性及生物质载体固定化方法.结果表明,JH-9属于乙酸钙不动杆菌属,能以苯胺为唯一碳源和氮源。可耐受苯胺质量浓度1 000 mg/L以上,低温(7℃)下,培养52 h对初始质量浓度为150 mg/L的苯胺去除率可达100%.以黑曲霉Y3作为生物质载体,采用同时接种霉菌和JH-9细菌的培养固定化方法比先后接种霉菌和JH-9细菌的培养固定化方法获得混合菌丝球的培养时间短,且在相同时间内可固定的细菌量大.混合菌丝球的直径、质量和体积均比空白霉菌菌丝球的大.混合菌丝球对含苯胺废水表现出了较好的降解效能,在15℃下低温培养66 h即可将初始质量浓度为150 mg/L的苯胺完全降解,固定化后的功能菌(JH -9细菌)仍然保持了原有的活性.由此,本研究提出了同时培养法.此方法将会有效解决传统载体传质效率低、固定生物量低、成本高等问题,具有广阔的应用前景和工程推广价值.     

混合菌丝球苯胺净化效能研究

为提高苯胺的净化效率,避免菌体流失,维持苯胺降解菌在系统中的浓度,对菌丝球作为生物质载体与工程菌结合形成混合菌丝球的净化效能进行了试验.研究了霉菌Y3与细菌JH-9形成混合菌丝球对苯胺的生物降解效果,将混合菌丝球与细菌JH-9的苯胺净化效能进行了对比,探讨了霉菌Y3与细菌JH-9的接种比例、进水苯胺浓度对混合菌丝球净化效能的影响,并进行了间歇流小试.结果显示,2种菌的最佳接种比例为1 mL霉菌Y3孢子悬液(A620=0.25)与3 mL细菌JH-9悬液(母液细菌浓度1.2×109cfu/mL),苯胺浓度在500 mg/L内均不会对混合菌丝球造成抑制作用.间歇流反应器出水稳定,苯胺去除率达100%,去除率60%左右.     

木质素降解菌的分离筛选及菌丝成球条件优化

为分离筛选出能高效降解木质素的丝状真菌,构建生物固定化载体,从造纸厂采集的污泥中分离筛选出一株高产木质素降解酶的真菌G-13,其产锰过氧化物酶、漆酶和木质素过氧化物酶的活力分别为8.27、0.95和13.55 U/L。通过对菌丝成球影响因素的研究,得到最佳成球条件:18 g/L的蔗糖和2.5 g/L酒石酸铵分别为最佳碳源和氮源,培养基的pH值为5,将5 mL菌悬液接种于100 mL成球液体培养基(250 mL锥形瓶)中,160 r/min,30℃培养72 h,得到的菌丝球球径最大,约为3.4 mm,且表面光滑,弹性好,内部中空,是一种优良的生物固定化载体,能够满足实践应用的需求。     

固定化产絮菌生产生物絮凝剂的研究

为降低发酵成本及实现生物絮凝剂的连续发酵生产,采用吸附法固定化生物絮凝剂产生菌,发酵生产生物絮凝剂.从载体稳定性、生物絮凝剂产量、发酵液絮凝率等方面对比颗粒活性碳、聚氨酯泡沫和菌丝球3种固定化载体性能,并优化了活性碳和菌丝球两种载体的固液比.结果表明:颗粒活性碳、聚氨酯泡沫和菌丝球均可有效固定化产絮菌F+,采用颗粒活性碳和菌丝球两种载体固定化发酵的生物絮凝剂产率高于聚氨酯泡沫载体.载体吸附试验表明:菌丝球载体对于产絮菌F+的24h吸附率高于颗粒活性碳载体;使用菌丝球固定化发酵时,固液比1.0 g/L,发酵时间24h,粗提生物絮凝剂2.234 g/L,比传统分批发酵生物絮凝剂的产量提高14％.摇瓶试验表明,3种载体均可连续使用15次以上.从发酵液絮凝率和成本两方面考虑,确定活性碳和菌丝球两种载体的最适固液比均为1 g/L.     

黄孢原毛平革菌培养合成木素过氧化物酶研究

对限氮培养基在氧环境下培养黄孢原毛平革菌（Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｍ）合成木素过氧化物酶的条件进行了研究．在摇瓶培养中,较大的菌丝球和较小的通氧强度将延迟酶的合成．在１７５ｒ／ｍｉｎ的转速下,用聚氨酯泡沫固定化培养,木素过氧化物酶的最高酶活比游离菌丝球培养提高一倍．在用限碳培养基培养时发现,空气环境中本菌株能够合成木素过氧化物酶．加入苯甲醇作诱导剂,可以提高酶活近一倍,效果接近藜芦醇．空气环境下用酒石酸作缓冲液,固定化摇瓶限碳培养,最高酶活达１８０Ｕ／Ｌ．     

XM固态菌剂载体选择的初步研究

为研制具有扩大培养和固定化两种功能的载体材料,以微生物的数量作为检测指标,考察了载体的种类、配比、温度和载体水分含量等单因素对载体吸菌量的影响. 实验结果表明:混合载体比单一载体吸菌效果好,更适合于微生物的生长繁殖. 不同温度和载体水分含量对吸菌量也有一定的影响. 采用本实验所选择的最适条件,将通过网孔尺寸为 0. 420mm分样筛的麦麸、麦壳、锯末、活性炭和砖粉按一定比例混合,将含水量控制在 50% (质量分数)左右,在 30℃进行发酵和固定化制成固态菌剂,每克含菌量可达到 4×108~5×108.     

海泡石固定化微生物对酸性红B的脱色

以海泡石为载体，对高效脱色菌进行固定化，用其对酸性红B溶液进行脱色，研究不同海泡石活化温度、pH值、载体量、接种量、摇床转数对脱色效果的影响，并运用紫外可见光谱法对降解过程进行分析．结果表明，活化温度为400℃的海泡石最适宜作固定化载体．对酸性红B脱色的最佳条件为：温度33℃、pH值4～9、载体量10g／L、接种量2％、摇床转数120r／min．与游离态菌相比，固定化不仅提高了细菌降解染料的能力，而且在一定的pH值变化范围内，仍能保持稳定的脱色率．紫外可见光谱可确认，B菌对酸性红B的降解，是破坏了其结构中的共轭体系和芳香环结构．     

固定化白腐菌产漆酶培养条件的研究

采用三种固定杂色云芝菌的方法，对杂色云芝菌在固定化的培养条件下的产漆酶条件进行了研究．实验结果表明；漆酶产量高的碳源是葡萄糖，氮源是氯化铵，pH值为3．6，表面活性剂、诱导荆对漆酶的活性影响不大；漆酶产量高的是海藻酸钙-聚乙烯醇双载体固定化法，载体系统内的酶活比系统外的高．     

可降解木质纤维素的双菌共生菌丝球的制备

以共固定化菌丝球的产酶能力作为指标,将木质素降解菌G-13和纤维素降解菌X10-1-2进行共固定,探讨了X10-1-2的接入时间、接种量、pH值、摇床的转速和温度对菌丝成球和产木质纤维素酶的影响。结果表明,当G-13与X10-1-2同时接入、纤维素降解菌的接种量为20 mL(100mL培养基),培养基的pH值为5、摇床转速为160 r/min、温度为28℃时,锰过氧化物酶、漆酶、木质素过氧化物酶、纤维素酶和半纤维素酶的酶活达到最高,分别为31.246 U/L、16.048 U/L、157.528U/L、197.063 U/L和215.81 U/L。X10-1-2与G-13在共固定过程中,具有互补的性能,在产酶的过程中发挥了协同的作用,促进了木质素降解酶的分泌。所获得的双菌共生菌丝球的球体为白色,表面光滑,大小均匀,具有一定的机械强度,能够满足实践应用的需求。     

霉菌Y3菌丝球培养条件的优化

为找到一种菌丝球培养的快捷、经济的系统方法,以用于工程上菌丝球的批量生产,通过对环境因子的逐一筛选,进而对菌丝球的培养条件进行优化.结果表明:在孢子龄20～26d、接种量104个/L、培养温度37℃、培养基初始pH为5、摇床转速160r/min、CaCl2质量分数0.02%、无表面活性剂(tween80)的条件下,形成的菌丝球综合性能最佳,对中性黄的脱色效果最好,达99%以上.同时,对菌丝碎片作为菌丝球传代手段的可行性研究证明,菌丝球在1800r/min粉碎机中粉碎30s,所形成的菌丝碎片碎度最佳.     

处理低温污水耐冷菌生物膜的研究

寒冷地区冬季生活污水生物处理效率低,处理后污水排放经常出现不达标的问题．为了提高低温生活污水的生物处理效率,采用孔隙结构发达的软性聚氨酯泡沫为固定化载体,对活性污泥中分离得到的高效耐冷菌群进行固定化,并投加到生物反应器中运行．污水处理系统运行到30d左右时,化学需氧量（COD）的去除率达到82％,生化需氧量（BOD）的去除率达到92％．耐冷菌在载体的多孔结构中形成直径10-30μm的成团簇状分布的生物膜,每克载体附着生物量平均可达800mg左右,位于载体外层空间的生物膜量和生物活性明显高于内层．生物膜中耐冷细菌种群呈多样性分布,主要为各种耐冷球菌和杆菌,少量丝状菌起着生物膜骨架作用．低温生物膜的这些微生物结构为稳定系统、高效处理低温污水提供了基础．     

除铁锰菌的分离及其氧化性能的实验

目的检测从成熟锰砂上分离得到的细菌的形态结构和其对铁锰氧化过程各因素的变化，深入了解微生物除铁锰的过程及特性，为实际工程中微生物除铁锰提供参考依据．方法采用PYCM培养基和革兰氏染色法进行细菌的分离和鉴别，将分离出来的细菌与其混合菌在条件相同的情况下做对比实验，定期取样观察各细菌氧化铁锰时各种因素的变化．结果从成熟锰砂上分离出了4种细菌，分别为白色、黄色、橙红色和粉色；这4种菌对铁的氧化过程都呈现出相似的周期性，细菌在氧化铁锰时所引起溶液pH的变化趋势与细菌在氧化锰过程中锰去除率变化曲线十分相似．结论混合菌的氧化作用比单一菌的氧化作用强．细菌数量的变化，以及与铁锰相互作用的结果都影响着溶液的pH，通过pH的升高或降低，可以了解到细菌对铁锰作用的强弱以及细菌数量的增加与减少．细菌对铁锰的氧化作用的强弱，不仅决定于细菌数量的多少．而且也决定于细菌的种类以及溶液的pH．     

NY3菌固定化及生物膜处理含油废水的研究

利用嗜油菌NY3菌的固定化生物膜处理含油废水.用静态曝气法确定固定化时间、载体量、固定化液初始pH值.确定生物膜处理运行的HRT,并评估生物膜循环使用的可能性.结果表明,载体10 g/L,pH7.5~9.0,固定51 h,膜生物量达488.32 mg/g.其处理含油废水最佳HRT为6 h,出水油量在1.38~3.2 mg/L.废水处理后,将载体置于营养液中培养15 d,膜上NY3菌能将所吸附的油降解,使其恢复活性,并可循环利用.     

固定化白腐菌产漆酶培养条件的研究

采用三种固定杂色云芝菌的方法,对杂色云芝菌在固定化的培养条件下的产漆酶条件进行了研究.实验结果表明:漆酶产量高的碳源是葡萄糖,氮源是氯化铵,pH值为3.6,表面活性剂、诱导剂对漆酶的活性影响不大;漆酶产量高的是海藻酸钙-聚乙烯醇双载体固定化法,载体系统内的酶活比系统外的高.     

微生物降解法处理含酚废水

目的筛选苯酚降解菌并研究固定化苯酚降解菌对含酚废水的降解效率,为利用微生物降解法处理含酚废水奠定基础.方法采用平皿稀释分离法在筛选平板中分离出苯酚降解菌,并进一步通过驯化及固定化手段提高菌株的降酚率.结果筛选出一株苯酚降解菌S10;经进一步驯化及固定于聚乙烯醇凝胶颗粒后,在实验条件下对质量浓度为1 000 mg/L的含酚废水的降解率达到90%以上,且固定化细胞对环境的pH、温度的耐受能力以及对热的稳定性等性能增强结论采用固定化降酚菌株的方法处理含酚废水不仅具有较高的降解能力而且固定化细胞更能适应多变的环境条件.     

吸附交联法和包埋法固定化混合酶研究

对从自然界分离得到的Microbacterium sp．OU01进行发酵,制得粗酶液（壳聚糖酶和伊肛氨基葡萄糖苷酶混合液）,采用吸附交联法及包埋法对其进行固定,研究其固定化的最优条件和固定化酶的酶学性质。结果表明,游离混合酶液的最佳PH为5．6,最适反应温度为50℃。吸附交联法固定化酶的最佳条件为：戊二醛体积分数5．0％,加酶量15mL（49．51U／mL）,固定化时间6h。该条件下制得的固定化酶的最适pH为4．5,最适反应温度为60℃。包埋法固定化酶的最佳条件为：海藻酸钠质量浓度10g／L,CaCl。质量浓度15g／L,加酶量为1mL（50．35U／mL）／5mL质量浓度10g／L海藻酸钠,固定化时间20min。该条件下制得的固定化酶的最适PH为5．0,最适反应温度为50℃。固定化酶酶解壳聚糖所得产物中含D-氨基葡萄糖,说明粗酶液中的壳聚糖酶和外切-β-D-氨基葡萄糖苷酶被同时固定。通过对游离酶和固定化酶稳定性的研究,表明吸附交联固定化酶更适于工业化应用生产D-氨基葡萄糖。     

固定化细胞法生产醋酸影响因素的研究

以海藻酸钠为载体,还研究了固定化细胞的制备,对接种环数、种子培养时间进行了优化,还研究了不同乙醇初始浓度对醋酸产量、菌体个数、菌体生长周期、葡萄糖消耗量、乙醇消耗量的影响。获到如下结论：优化接种数为15环、培养时间为36～48h之间;葡萄糖浓度与OD值的换算公式：Y=4．723 7x;菌体个数与菌液OD值的相关性：y=402．88x;体积分数5％乙醇时发酵液醋酸转化率最高,最佳培养时间为96h;乙醇体积分数越高,菌体生长延迟期越长;乙醇的含量越高,则葡萄糖的消耗就越少;培养时间为72h时,乙醇消耗完毕,由于中间产物乙醛的存在,醋酸在72～96h时间段继续生成。     

几种固定化耐冷菌载体的比较研究

向低温污水中投加耐冷菌,污水中有机物的去除率可大幅提高,但菌体流失快,重复使用性差.结合吸附法与包埋法,对聚胺脂泡沫、破碎陶粒、柱状活性炭等几种载体进行生物固定化,形成生物载体.实验结果表明固定化生物载体的效果取决于载体的孔径及表面的粗糙程度,载体固定化效果为:聚胺脂泡沫>陶粒>活性炭.经过60d 的连续运行,载体上的耐冷菌的活性良好且有大量的增殖,生物载体对污水中有机物的去除效果为:聚胺脂泡沫>陶粒>活性炭.     

固定异养硝化-好氧反硝化菌脱氮能力的研究

为了找到一种适合于具有异养硝化-好氧反硝化性能的WXZ-2菌的固定化方法,分别采用聚乙烯醇、卡拉胶、聚乙烯醇＋琼脂混合液、聚乙烯醇＋卡拉胶混合液,对此菌株进行包埋,制作成固定化小球．以氨氮及总氮去除率、机械强度、保存时间为指标确定适合WXZ-2菌的包埋材料．结果表明：聚乙烯醇＋琼脂小球和聚乙烯醇＋卡拉胶小球氨氮去除率均达到90％以上;聚乙烯醇＋琼脂小球的总氮去除率达到90％以上,聚乙烯醇＋卡拉胶小球的总氮去除率则只有80％左右,另两种小球的氨氮及总氮去除率都不到80％．除卡拉胶小球外,其他3种小球均表现出很好的机械强度,但是聚乙烯醇小球在使用过程中易粘连．聚乙烯醇＋琼脂小球和聚乙烯醇＋卡拉胶小球干燥保存3个月后,其活性分别为85．7％和81．2％．综合评价,聚乙烯醇＋琼脂为WXZ-2菌的最适包埋载体,又对4种小球培养条件进行了研究,结果表明,载体的表面孔径和孔密度越小,转速对包埋微生物活性的影响越大。     

固定化微生物吸附水中Cu~(2+)的实验研究

以甲壳素为固定化载体,采用吸附固定化法固定微生物吸附水中Cu^2＋,研究了吸附条件及离子共存对吸附效果的影响。结果表明,在低浓度下,固定化微生物对Cu^2＋吸附量随Cu^2＋质量浓度增大而线性增大,最大吸附量为62．31mg／g;吸附过程十分迅速;pH对吸附效果影响巨大,pH=6时吸附效果最佳;温度对吸附效果影响不大;Zn^2＋对Cu^2＋存在竞争作用,导致Cu^2＋吸附量降低。