微生物固定化在饮用水处理应用.pptxVIP

微生物固定化在饮用水处理应用 第1页/共17页 微生物固定化技术 2 固定化微生物技术是指利用化学或物理的手段将游离的微生物定位于限定的空间区域并使之成为不悬浮于水仍保持生物活性，可反复利用的方法 。 第2页/共17页 固定化微生物制备方法 使用固定化微生物处理废水是通过选择高浓度地固定各种优势细菌，以达到系统高效运行，稳定运行的目的。 微生物固定化方法有：包埋法、吸附法、共价结合法、交联法 第3页/共17页 包埋法  包埋法是将微生物包裹于凝胶格子或聚合物半透膜微胶囊中的方法。 第4页/共17页 吸附法 吸附法就是依据带电荷的细胞和载体之间的静电、表面张力和粘附力的作用，使细胞固定在载体表面和内部形成生物膜 第5页/共17页 共价结合法 共价结合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键连接，从而固定微生物的方法。 第6页/共17页 交联法 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，使微生物菌体相互连接成网状结构而达到固定化微生物的目的。 化学交联法：利用醛类、胺类、水合金属氧化物等具有双重功能基团交联的交联剂和生物催化剂之间形成的共价键相互联接形成不溶性大分子而加以固定化的方法。 物理交联法：在微生物培养过程中，适当改变细胞悬浮液的培养条件，使微生物细胞间发生直接作用而颗粒化或絮凝来实现固定化的方法。如，温度、pH、离子强度 第7页/共17页 8 二、微生物固定化技术在水处理中应用 活性炭是一种多孔炭材料，具有高度发达的孔隙结构和巨大的比表面积，吸附能力强、化学稳定性好、机械强度高、使用失效后易再生等特点。广泛应用化学工业、食品加工、医疗卫生、农业、国防等领域 。 第8页/共17页 9 结构及孔的形状 结构：活性炭是非晶体物质，由排列成六边形的碳原子平面层组成，这些平面层的排列不是类似于石墨的结构，而是杂乱且无规律地排列成“螺层状结构”。 孔的形状：圆筒孔、狭缝孔、圆锥孔、锥形狭缝孔、墨水瓶孔 分类 1（按孔径10-100nm之间） 微孔（r 2 nm） 中孔（2 nm r 50 nm） 大孔（r 50 nm） 气相吸附 液相吸附，催化剂载体 作为通道 第9页/共17页 10 四、活性炭的应用 活性炭作为优良的吸附剂，常用于水体净化、空气的净化、工业废气回收、贵重金属的回收及提炼等。其应用范围涉及化学工业、食品加工、医疗卫生、农业、国防等领域、催化及电化学电源，在环境保护和人类生活中起着重要作用。 第10页/共17页 11 （1）在液相吸附中的应用 活性炭在液相中主要用于包括水处理、食品工业脱色及贵金属回收等。其中，水处理主要应用在饮用水的净化、废水处理、工业用水处理这三大方面。 （2）在气相吸附中的应用 活性炭在气相吸附中的应用主要包烟道气、工业废气的处理和净化、生活空气净化、油气回收及毒气防护等。 第11页/共17页 12 （3）在催化方面的应用 活性炭本身就具有催化活性，一般可单独作为催化剂使用。 也可以作为催化剂载体，负载活性离子。 此外，活性炭还可用于土壤的污染治理、储氢、作为新型储能器件的电极材等。 第12页/共17页 13 （二）、固定化活性炭 （一）在固定化活性炭上人工固定的菌是不连续分布的，活性炭的表面没有堵塞，通过活性炭的物理吸附作用和工程菌的生物降解作用对有机物进行去除。 其关键技术就是使工程菌与活性炭结合在一起，需经过富营养、贫营养的反复驯化。 第13页/共17页 （三）应用水深度净化设备运行 14 第14页/共17页 15 第15页/共17页 对高锰酸盐指数去除率 16 第16页/共17页 谢谢观看！ 第17页/共17页