㈠ 现代微生物实验室中研究厌氧菌的"三大件"装备是指什么
现代微生物学实验室培养厌氧菌的“三大件”装备是指 :亨盖特滚管技术 、厌氧罐 和 厌氧手套箱。
㈡ 高效厌氧生物反应器有什么用高效厌氧生物反应器
在同步硝化反硝化(-SND)工艺中,硝化与反硝化反应在同一个反应器中同时完成,目前对SND生物脱氮的机理还有待进一步地认识与了解,但已经初步形成三种解释:即宏观环境解释、微环境理论和生物学解释。(1)宏观环境解释由于生物反应器的混合形态不均,可在生物反应器内形成缺氧及厌氧段,此为生物反应器的大坏境,即宏观环境。例如,在生物膜反应器中,生物膜内可以存在缺氧区,硝化反应在有氧的生物膜上发生,反硝化反应则同时在缺氧的生物膜上发生。在实际的工程应用中,不太可能使整个反应器均处于完全均匀混合状态的情况,所以SND也就有可能发生。(2)微环境理论解释微环境理论认为:由于氧扩散的限制,在微生物絮体内产生DO梯度从而导致微环境的SND。微环境理论是从物理学角度对SND进行解释,该理论目前已被普遍接受。由于氧扩散的限制,在微生物絮体内产生DO梯度。微生物絮体的外表面溶解氧较高,以好氧菌、硝化菌为主;深入絮体内部,氧传递受阻及外部氧的大量消耗,产生缺氧区,反硝化菌占优势。将反应器内DO控制在较低水平,将可能提高缺氧、厌氧微环境所占比例,从而促进反硝化作用。(3)生物学解释生物学解释有别于传统的脱氮理论。传统的脱氮理论认为,硝化反应是由自养型好氧微生物完成的,称为硝化菌。而反硝化反应是在缺氧和厌氧条件下由反硝化菌完成的。但最近几年,已有报道发现了许多异养微生物能够对有机及无机含氮化合物进行硝化作用。与自养硝化菌相比,异养硝化菌生长快,产量高,能忍受较低的溶解氧浓度和更酸的环境。研究表明,许多好氧反硝化菌同时也是异养硝化菌,能够直接把氨氮转化为最终气态产物而逸出,所以同步硝化反硝化生物脱氮就有了合理的解释。
㈢ 化工、食品、印染企业废水中最有效的降低COD方法
·水污染防治·��
微电解-催化氧化-SBR法处理染料废水试验研究
Testing Study on Electrolysis-Catalytic Oxidation-SBR Process� for Treating Dyeing Wastewater��
李川(南京林业大学森林资源与环境学院南京210037)�
夏洁(美国奥克拉何玛州劳顿市工程部)��
摘要对微电解-催化氧化-SBR法处理染料废水进行了实验研究。通过探讨体系的最佳条件,得出结果。用微电解-催化氧化-SBR法处理染料水,其COD��Cr�和色度的去除率都达到90%以上,排放水的COD��Cr�值小于200mg/L,色度小于100,达到国家二级排放标准(pH6~9,色度为100,COD��Cr�为200)。�
关键词微电解法催化氧化SBR法染料废水色度CODcr��
AbstractResearch on electrolysis-catalytic oxidation-SBR process to treat dyeing wastewater were concted.
Treatment effectiveness under optimal conditions were analyzed and results were discussed.With the
electrolysis-catalytic oxidation-SBR process,the study showed approximately 90% removal rate for both
chroma and COD��Cr�.After the treatment,with less than 200mg/L in COD��Cr� and less than 100
in chroma,the effluent reached national second discharge level.�
Key wordsElectrolysis ProcessCatalytic OxidationSBR ProcessDyeing WastewaterChromaCOD��Cr�
1前言
染料在纺织厂、染化厂和造纸厂中广泛使用。目前,投放市场的染料全世界多达3万多种,每年排放到环境中的染料就高达60多万吨��〔1〕�。合成的染料因其结构复杂、品种繁多、化学稳定性高而生物可降解性低,且多数还有三致作用,从而成为重要的环境污染物��〔2〕�。目前国内外常用的处理方法有物理化学法和生物法。国内对染料化工废水的处理一般采用传统的二级生物处理法,废水经二级处理后,虽然能改善出水水质,但其对色度和难降解有机物的去除效果甚差;发达国家处理染料化工废水时常用三级处理法,即在常规生物处理之后再进行活性碳的吸附处理。三级处理虽然能有效的去除染料化工废水中的有机物和色度,但处理费用十分昂贵,难以在我国普遍应用。本试验对这一难题进行了探讨,希望找到适合我国国情的治理染料废水的方法。��
2试验方法与装置
2.1试验设计
本试验采用微电解、催化氧化和生物处理法相串联的工艺处理染料化工废水。�
微电解是利用Fe+C构成原电池来处理废水的��〔4〕�;催化氧化是以特定的氧化剂在催化剂的作用下,通过化学反应而达到处理的目的;SBR法,即序批式活性污泥法亦称厌氧——好氧间歇式活性污泥法,是通过好氧、缺氧交替进行的污水处理工艺��〔5〕�。�
2.2废水水质与特点�
试验废水全部取自于镇江市某化工厂。该厂以生产染料及中间体为主,主要产品有邻氨基苯甲醚、2-氨基,4-硝基甲苯、间硝基苯甲酸、2-硝基,4-甲基苯胺、对硝基苯胺等产品。该厂在生产过程中排出大量废水,COD��Cr�值为5600mg/L,BOD�5为358mg/L,色度在800左右,pH为2~3。废水BOD�5/COD��Cr�值为0.064,可生化性很差。�
2.3工艺流程
该厂废水经两级物化后进入生化阶段,主要流程见图1。�
图1微电解-催化氧化-SBR法处理染料废水工艺流程
该工艺预处理池主要是去除焦油及部分悬浮物;调节匀质池进行液位控制;中和反应池中加入石灰中和,调节pH值;中间水池起到缓冲的作用。��
3废水处理工艺
3.1微电解
试验对一些影响测试结果的因素,诸如停留时间,pH,铁碳比,染料废水初始色度,活性炭活化等分别进行了具体研究,研究发现降低pH值,延长停留时间,适宜的铁碳比,活性炭表面的活化都有利于进一步提高脱色率。于是选择一个最佳条件组合(停留时间为20min,pH值为1,铁碳比为7,活性炭经活化)来进行重复实验,观察色度去除情况,见表1。��
表1综合实验结果�
次数进水色度(倍)出水色度(倍)脱色率/%
18005593
28004095
38005094
48004594
58005094
平均值8004894�
表1结果表明,综合实验效果很好,且重复性好。微电解法对色度有很好的去除率,但对COD的去除率却不理想,无论条件如何改变,其COD去除率一般为30%~40%,BOD�5/CODcr=358/3650=0.10,可生化性较差,仍不能直接进入生物处理阶段,故必须进行进一步物化,以去除COD。�
3.2催化氧化�
催化氧化是以特定的氧化剂在催化剂的作用下,通过化学反应使废水中呈溶解状态的无机物质和有机物质氧化成微毒、无毒的物质,或转化成容易与水分离的形态,从而达到处理的目的。本实验使用的氧化剂是ClO�2,催化剂是氧化镍。�
为了探索催化氧化的最佳试验条件,以出水的COD��Cr�作为指标,按L�9(3�4)正交表进行正交试验,列表2��〔6〕�。��
表2正交水平因素�
水平ClO�2加入量(A)pH(B)曝气量(C)反时间应(D)
K�10.170.2L/h1h
K�20.540.4L/h2h
K�3110.6L/h3h
按正交表的条件进行实验,用极差分析来分析结果,发现pH值为主要因素,其次为ClO�2的加入量,再次曝气量,而反应时间的影响较小。�
根据实验选定pH为1,ClO�2加入量为�0.5%,�曝气量为0.6L/h,反应时间为1h,做五次重复实验,所得结果见表3。�
表3重现性实验结果�
次数12345平均值
COD��Cr�/mg·L��-1�858877864881874871
经处理后废水CDO��Cr�为871mg/L,去除率为76%,BOD�5/COD��Cr�=0.41,废水的可生化性明显上升,可利用生化手段来进行最终的处理。3.3SBR法�
经物化处理后的废水在集水池内混合,经匀质后,由泵提升至SBR反应池。SBR反应池是废水处理的主体构筑物。�
按正交表L�9(3�4)设了四个因素,三个水平。现设pH、温度、曝气、周期,四因素的三个水平分别K�1、K�2、K�3,列表4。��
表4正交水平因素�
水平pH(A)温度(B)曝气(C)周期(D)
K�14.018℃0.02L/min8h
K�25.019℃0.03L/min10h
K�36.020℃0.04L/min12h
用正交实验法发现温度是影响SBR法处理效果的一个重要因素,其次是pH值、曝气、周期��〔5〕�。选定pH为5,温度为20℃,COD��Cr�负荷4.05kg/m�3·d、曝气0.03L/min时,反应时间为12h,做五次重复实验,见表5。��
表5重现性实验结果�
次数进水COD��Cr�出水COD��Cr�COD��Cr�去除率/%
187213485
286016581
388218379
487415682
586714483
平均值87115682
由表5可见,经SBR法处理后废水COD��Cr�为156mg/L,去除率为82%。��
4结论
(1)微电解技术可以有效的去除染料废水的色度(去除率达94%以上)。降低pH值,延长停留时间,适宜的铁碳比,活性炭表面的活化都有利于进一步提高脱色率,但条件的选择应结合工程实际。�
(2)催化氧化可大幅度降低COD��Cr�值,去除率达76%,且废水的可生化性提高,有利于后续的生化反应。反应时的pH值、加药量、曝气量、反应时间都是影响处理效果的因素,其重要性依次降低。�
(3)SBR工艺简单易行,有效去除COD��Cr�,使废水达国家二级标准排放。温度是影响SBR法处理效果的一个重要因素,其次是pH值、曝气、周期。�
(4)用微电解-催化氧化-SBR流程处理染料废水,其COD��Cr�和色度的去除率都达到90%以上,排放水的COD��Cr�值小于200mg/L,色度小于100,达到国家二级排放标准。
㈣ 什么叫厌氧流化床(AFB)
厌氧流化床(AFB)反应器内填充着粒径小、比表面积大的载体,厌氧微生物组成的生物膜在载体表面生长,载体处于流化状态,具有良好的传质条件,微生物易与废水充分接触,细菌具有很高的活性,设备处理效率高。
将生物流化床与接触氧化法相结合的复合生物流化床方法,使淀粉废水先经过流化的生物载体后再经填料层,处理北京某淀粉厂的废水,COD去除率达90%左右,废水可达标排放。该方法可使生物流化床技术与接触氧化法的优缺点相互补充,大大提高了处理效率。
厌氧流化床是使附着微生物的填充材料的有效表面积最大,而填充材料所占反应槽的体积最小,保证体系内附着的活性微生物浓度最大的反应器。实验室和中试研究都表明用AFB处理制浆造纸废水能达到比其他高效厌氧反应器高得多的负荷率,同时保持相似的处理效果。在法国经过1年中试后,生产型的AFB投人使用,其BOD和COD的去除率分别可达53.3%和72.2%,负荷率可达35 kg(COD)/(m3·d)。周健等对中温「(30士2)℃」条件下颗粒活性炭(GAC)载体厌氧流化床反应器处理硫酸盐草浆废水进行了研究,完成了微生物的驯化,并在此基础上对厌氧流化床处理硫酸盐草浆废水的性能进行了研究,当进水COD浓度为2 000-5 000 mg/L,水力停留时间(HRT)为3-9h时,COD去除率为50.1%-70.2%,容积产气量1 .46-3 .00m3/(m3·d),有机容积负荷可达43 .2 kg(COD)/(m3·d)。
㈤ 什么是厌氧膜生物反应器(AnMBR)
厌氧膜生物反应器(anaerobic membrane bioreactors,AnMBR)作为厌氧处理技术和膜生物反应器的耦合,它同时具备了二者的优缺点,尽管目前对AnMBR的研究大部分于实验室或小试规模,但其已成为研究的一个热点。科林华特技术部从AnMBR技术组成、膜结构形态、应用、膜污染原因、厌氧微生物生态学等方面介绍了AnMBR技术的研究状况,指出其面临的难题及今后的发展方向,以期为后续研究以及实际应用提供理论参考。
㈥ 生物实验室做实验有用到哪些设备
生物实验室常用仪器有:恒温培养箱、霉菌培养箱、生化培养箱、超净工作台、版高压灭菌器、烘箱权、加热板、电炉、电子分析天平、磁力搅拌器、水浴锅、摇床、离心机、低温保存箱、移液器、PH计、分光光度计、光学显微镜、扫描显微镜、均质器、二氧化碳培养箱、生物安全柜、低温保存箱、烘箱、高压灭菌器、分析天平、普通天平、移液器、离心机、倒置显微镜、PCR仪、电泳仪、脱色摇床等。
㈦ 微生物实验室常用仪器设备有哪些
微生物实验室常用仪器设备有厌氧培养箱、恒温培养箱、干热灭菌箱、高压蒸汽灭菌器、超净工作台。
1、厌氧培养箱
厌氧培养箱亦称厌氧工作站或厌氧手套箱。厌氧培养箱是一种在无氧环境条件下进行细菌培养及操作的专用装置。它能提供严格的厌氧状态恒定的温度培养条件和具有一个系统化、科学化的工作区域。
㈧ 如何设计实验证明是这个生物就是 厌氧生物呢 大概步骤就行
把它放在无氧环境中,营养、温度都适宜。再做个在有氧环境的对比实验,以排除它是兼性厌氧的可能。过几天再检测一下生物的活性,用台盼蓝试剂就行。如果无氧存活,有氧死亡,就是厌氧生物;如果两个都活就是兼性厌氧的;如果有氧存活,无氧死亡,就是需氧生物;如果两个都死了……环境不适合这种生物生存,重新设计实验吧。
㈨ 高效厌氧生物反应器有什么用
利用微生物代谢原理处理各种工业、城市污水是我国实行污染控制的最有效手段之一。高效代谢低能耗的厌氧生物反应器特别适合处理淀粉、糖蜜、酒精、味精等行业的高浓度有机废水。传统的厌氧反应器,如UASB、生物滤床、生物流化床等,虽然比较容易操作,但存在反应器处理效率相对较低的缺点,反应器的有机符合很少超过10kgCOD/m3/d,常常造成水处理装置体积过于庞大。造成传统反应器效率低下的主要原因是降解有机物的微生物在反应器内无法以最大容量、最大活性和最大停留时间存在并进行代谢。膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)是国际上九十年代新开发成功的高效厌氧反应器,被认为是现有厌氧反应器的替代反应器。来自烟台金正环保
㈩ 硫酸盐还原菌杀灭方法
微生物防治硫酸盐还原菌SRB方法
防治SRB腐蚀的微生物方法有很多种,现介绍如下几种:
(1)生物竞争排斥法
很多微生物在SRB生存的环境中能生长或者能更好的生长,具有相同的生活习性,并且对钢铁无腐蚀作用;由此与SRB争夺生活空间和食物营养,从而抑制了SRB的生长繁殖[16,17]。如表2中的异养反硝化菌[12-17]、脱氮硫杆菌[18]等。
(2)代谢产物抑制法
有些微生物通过产生可抑制SRB生长的代谢产物如短芽胞杆菌分泌的抗生素, 尤其对包在生物膜中的SRB起到很好的效果,由此抑制或杀死SRB。
表2 防治SRB腐蚀的几种微生物
名称
防腐机制
特征
短芽胞杆菌
(Bacillus brevis, 简称B.brevis)
分泌抗生素
严格好氧和兼性厌氧菌,菌细胞杆状,菌体大小(0.7~0.9)×(3~5)μm,革兰氏阳性或可变,以周生鞭毛运动,有芽孢。
假单胞菌
( Pseudomonas fragiK, 简称P.fragiK)
机制不明
(对软钢防腐效果较好)
好氧,直或微弯的杆菌,不呈螺旋状,菌体大小(0.5~1.0)×(1.5~5.0)μm,革兰氏阴性,无芽孢,具单根极生鞭毛,运动活泼。
硫化细菌
(Sulphide-Oxidizing Bacteria简称SOB)
氧化硫化氢、硫代硫酸钠
好氧自养菌
异养反硝化菌
(dinitrobenzene
简称DNB)
竞争生存空间和营养
严格厌氧和兼性好氧菌,菌细胞杆状,革兰氏阴性
脱氮硫杆菌
(Thiobacillus denitrificans,
简称T.denitrificans)
竞争生存空间和营养,氧化硫化氢、硫代硫酸钠
严格自养和兼性厌氧菌,菌细胞球杆状,菌体大小(0.3~0.5)×(1.0~1.5)μm ,单个、成对或短链状排列,具单根极生鞭毛,运动活泼,无芽孢,革兰氏染色阴性。
(3)反代谢产物法
SRB产生的硫化物与Fe2 形成FeS,是铁的腐蚀的一个重要中间产物,而有些微生物如硫化细菌却能将硫化物氧化成没有腐蚀效应的硫酸盐[15]。
(4)生物膜保护法
一些微生物在钢铁表面产生聚合物,形成一层生物膜,从而阻止腐蚀微生物的入侵。
(5)生物阴极保护法
很多钢铁构件通过阴极保护法或牺牲阳极法来防止不受腐蚀,其原理也就是向铁供给电子以阻止Fe变成铁离子;一些微生物却能够产生电子,以此进行生物阴极保护。目前本实验室正从微生物电池着手这一研究。