科创中国

行业领域

新能源及节能技术

需求背景

1. 采用载体结合法将硝化菌和反硝化菌吸附固定在多孔纤维素气凝胶上，将微生物固定在多孔纤维素气凝胶上处理氨氮废水，有利于同步硝化反硝化反应的进行，有很好的氨氮去除能力，反应效率高，稳定性强；

2.采用合适的载体将纯种分离或者功能确定的微生物固定在一定的空间内，使之不易被流水稀释或冲走，保证生物催化反应能高效持续进行；

3. 在金属离子负载过程中加入鼠李糖脂，并调控为弱碱性环境，能够强化金属离子与气凝胶的结合强度，减少金属离子流失量，保持微生物附着载体应用的长效性。

需解决的主要技术难题

1.如何使固定化材料按固比与微生物悬液混合进行固定化学反应时，所配比例能更具稳定性，使其发挥更大效用；

2.如何提高微生物在多孔纤维素气凝胶的固定能力，从而更好的处理氨氮废水，同步硝化反硝化反应；

3.如何稳定鼠李糖脂在金属离子负载过程中的加入比例，能更好的调控为弱碱性环境。

4.本项目以气凝胶为基体，所以如何提高气凝胶的稳定性尤为关键。

期望实现的主要技术目标

1. 将含有氨氮降解菌的混合浆液逐滴加入到CaCL溶液中，静止2~24h后用生理盐水或水冲洗，可将氨氮降解菌包埋于固定化颗粒内，保障菌体不会流失，提高氨氮脱除速率；当氨氮浓度达 200mg/L，24h 内氨氮去除率大于 90%时完成硝化细菌的固定化；

2. 将固定化材料按固液比 1:5-10 与微生物悬液混合进行固定化反应，当氨氮浓度高于 100mg/L，24h 内氨氮去除率大于 90%时，完成微生物的固定化；

3.容重728kg/m3；比表面积***2/g；总体孔隙率79%；比重：***%；可容纳微生物含量*** X104/cm3。

需求解析

解析单位：“科创中国”黑龙江产业振兴区域科技服务团（黑龙江省科学技术协会） 解析时间：2023-11-07

吴雪弘

黑龙江省科技创新协会

会长

综合评价

微生物固定化技术就是采用合适的载体将纯种分离或者功能确定的微生物固定在一定的空间内，使之不易被流水稀释或冲走，保证生物催化反应能高效持续进行。通过本项目制备的微生物固定化材料，相较于同类产品具有以下竞争优势：通过此项目制备微生物固定化材料，具有方法简单，废水回用，无废水排放，成本低，材料吸附和传质性能良好，寿命长，性质稳定，对微生物无害，用于微生物固定化水处理技术，具有广阔的应用前景。

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