基于细胞固定化技术的生物除锰滤料研究

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1、分类号：TU991题单位代码：学号：密级：』6‘5‘：?J北京工业大学硕士学位论文10005$200704158公开英文并列STUDYONBIOLOGICALFILTERFOR题目MANGANESEREMOVALUSINGCELLIMMOBILIZATl0NTECHNOLOGY研究生姓名：堂篮到专业：±丕工捏研究方向：壅巫墟速复导师姓名：扬塞职称：熬援论文报告提交}1期授予单位名称和地址2Q!Q生5且学位授予【I期——jE室工些厶堂jE壅壹塑田竖：芏巫圄!鲤曼独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所

2、知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得j匕塞工些太堂或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：毒<缝至f日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解j量瘟王些丕堂有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)R期：摘要摘要本文通过对细胞固定化技术的研究，首次

3、对锰氧化细菌进行了包埋固定。本研究的主要内容包括：①传统聚乙烯醇．硼酸固定法包埋锰氧化细菌的研究；②聚乙烯醇堋8酸包埋体性能改善研究；③除锰生物活性滤料结构形式的研究。对传统聚乙烯醇一硼酸法制备固定化锰氧化细菌的研究表明，制得的固定细胞机械强度高，弹性好。然而，由于聚乙烯醇与硼酸交联体残留有亲水性羟基，凝胶颗粒易发生粘连膨胀。在聚乙烯醇载体中添加海藻酸钠可改善固定细胞的传质效果，但是添加碳酸钙会减弱这种传质能力。相较于游离锰氧化细菌，固定锰氧化细菌的对锰的吸附量及氧化量都较低，添加剂海藻酸钠、碳酸钙可在一定程度上增加固定锰氧化细菌的锰吸附量。对聚

4、乙烯醇．硼酸包埋体性能改善的研究表明，磷酸化处理虽可改善聚乙烯醇．硼酸固定细胞的热稳定性，但磷酸化聚乙烯醇会破坏聚乙烯醇与硼酸交联后形成的孔隙，降低了磷酸化固定细胞的传质能力。经戊二醛处理可降低硼酸与聚乙烯醇交联后的残留羟基数量，改善硼酸法固定细胞的粘连膨胀。聚乙烯醇．硼酸．戊二醛固定化锰氧化细菌装填滤柱对低浓度锰的处理效果较好，但由于高价锰产物的堆积造成以聚乙烯醇为主要载体的固定细胞传质性能降低，其对高浓度锰的处理效果并不理想。对除锰生物活性滤料结构形式的研究表明，采用石英砂局部喷洒聚乙烯醇包菌体制备的新型除锰生物活性滤料继承了传统石英砂滤料的

5、优点，又能使生物除锰滤池的培养周期缩短，新型除锰生物活性滤料在生物除锰滤池内不会发生粘连溶胀。新型除锰生物活性滤料装填滤柱对低铁高锰水的处理效果较好，出水达到国家饮用水标准，但由于三价铁絮体对固定细胞传质性能的影响，其对高铁高锰水的处理并不理想。关键词：锰氧化细菌细胞固定聚乙烯醇北京T业大学工学硕十学位论文ABSTRACT曼曼皇曼曼曼!曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼!曼曼曼曼曼曼曼舅曼曼曼曼曼曼皇曼曼皇曼曼皇曼曼曼!III曼曼鼍曼曼曼曼曼Basedontheresearchoftheimmobilizedcelltechnology,mangan

6、ese—oxidizingbacteriawereimmobilizedforthefirsttime．Thisstudyinclude：theresearchontraditionalboricacid—polyvinylalcoholentrappedimmobilizedmanganese—oxidizingbacteria；theresearchonthefiltrationcolumnsfilledwithboricacid．polyvinylalcohol·glutaraldehydeimmobilizedmanganese·oxid

7、izingbacteria；theresearchonthenewbiologicalmanganeseremovalfilter．Theresearchonimmobilizedmanganese—oxidizingthroughtraditionalboricacid-PVAmethodshowsthattheobtainedimmobilizedcellshavehighmechanicalstrengthandgoodelasticity．However,becausethepolyvinylalcoholcrosslinkedwithb

8、oricacidhasresidualhydrophilichydroxyl，thegelparticlewillhappenadhes