固定化微生物废水处理技术及其应用ppt课件演示文稿.pptx

1、,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,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,与水的密度差小 重复利用较困难,传统工艺传统工艺,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,利用,通过化学或物理的固,手段将游离细胞或酶定定,化位于限定的空间区域内微,使其保持活性并可反复生,物,技 术,人工强化的固定化微生物20 世纪七十年代末生物膜法，依靠微生 物的自然附着

2、力形成固着型生物膜20世纪五六十年代活性污泥法可以看成是包埋 固定化生物技术的雏形雏形,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载体的选择固定化微生物的反应特征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,吸 附 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,包 埋 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,交 联 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

3、体相互连 接成网状结构而 达到固定化微生 物的目的,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,表面吸附技术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,优点,固定化强度高易于固液分离可工业化操作,包埋固定化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,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,自身固定

4、化缺点不适合大分子底物系统机械强度相对较弱,固定化微生物反应器,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,微生物固定化过程,微生物的结合固定化过程,悬浮态微生物向载体表面输送可逆附着不可逆附着固定微生物生长、固定化,载体的选择,价格低廉 使用寿命长,对微生物

5、 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,固定化微生物的反应 特性,固定化微生物的反应特性,微生物稳定性,微生物活性,传质速率,影响微生物固定化的 重要因素,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,亲水特性粗糙度,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,固

6、定化微生物技术 的主要特征,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,2,3,固定化微生物技术 的主要应用,难降解有机废水的处理,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,固定化微生物技术 的发展趋势,优点,需要解决的问题,混合固定技术的进一步研究和开发高效固定化微生物反应器工艺研究开发 耐用廉价微生物固定化载体研究开发,