改性聚氨酯脲促进生物膜形成及有效活性研究
宋亿1
王宁1
邱霜雪1
郭亿瑞1
刘永红1
张洛红1
延卫2
1.西安工程大学环境与化学工程学院,陕西 西安 7100482.西安交通大学能源与动力工程学院,动力工程多相流国家重点实验室,陕西 西安 710049
摘要：移动床生物膜反应器(MBBR)长期稳定运行的关键在于有效生物膜的固定及生物膜活性的长期保持.该研究采用促进微生物电子传递的聚苯胺(PANI)及微生物活性因子Fe对聚氨酯脲基弹性凝胶载体(PUU)进行表面改性,将反应器运行参数、水处理效率与载体生物膜特性进行关联分析,以探索改性对载体生物膜初始吸附及活性保持的影响规律.通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、Zeta电位分析仪对改性PUU进行表征分析;以3个相同MBBR反应器分别投加PUU载体、PANI改性载体(PUU/PANI)和负铁PANI改性载体(PUU-P/F),连续监测不同运行阶段载体生物膜系统的宏观水质变化(COD、NH4+-N、TN、SND)及生物膜的微观特性变化(如生物膜量、生物膜活性、生物膜结构与厚度).结果表明:3个反应器的TN、NH4+-N、COD去除率和SND率均呈现PUU-P/F＞PUU/PANI＞PUU的对比顺序.历时14 d,PUU/PANI、PUU-P/F改性载体微生物的负载量分别比PUU载体提高了13.02％、17.12％.PUU/PANI和PUU-P/F生物载体中TB-EPS量较PUU生物载体分别增加1.31倍和1.45倍,生物膜的稳定性明显提高;改性后载体生物膜的DHA和SOUR值分别提高3.59～15.44 mg TF/(g MLSS·h)和0.05～1.22 mg O2/(g MLSS·h).CLSM表征结果显示,尽管生物膜厚度变化不大,改性后的PUU/PANI和PUU-P/F载体细菌活性更高,生物膜结构更紧密,利于种间协同代谢.
关键词：聚苯胺聚氨酯表面修饰生物膜微生物活性
分类号：X172(环境生物学)
资助基金：国家自然科学基金(22008188)陕西省科技厅重点研发项目(2020SF-413)柯桥纺织产业创新研究院产学研协同创新项目(19KQZD06)陕西省创新能力支撑计划项目(2019HBGC-34)
论文发表日期：2023-07-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 68-78 )
英文信息