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关键技术—ZYEM-P1特种微生物技术

时间:2014-10-23 08:49  来源:未知  作者:admin   点击: 次    
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  微生物对环烷烃及芳香烃及HPAM的降解机理:
  ZYEM-P1微生物菌群在水体中通过新陈代谢的生长过程中能产生各种氧化酶,环烷烃的降解需要两种氧化酶的协同氧化,一种氧化酶先将其氧化为环醇,接着脱氢形成环酮,另一种氧化酶再氧化环酮,环断开,之后深入降解。以环己烷的降解为例子,反应如下:
  芳香烃一般通过烃基化形成二醇,环断开,邻苯二酚继而降解为三羧环的中间产物。微生物能氧化从苯到苯并蒽范围内的芳烃底物。起初微生物借助加双氧酶的催化作用把分子氧的两个氧原子结合到底物中,使芳烃氧化成具有顺式构型的二氢二酚类。顺式-2-二氢二酚类进一步氧化成儿茶酚类,儿茶酚类在另一种催化芳环裂解的加双氧酶的作用下进一步氧化裂解。以萘的降解为例子,反应如下:
  菌种对废水中PAM的降解原理:
  ZYEM-P1菌群降解聚合物的机理主要可分归三类:(1)生物物理作用:由于ZYEM-P1微生物细胞增长而使聚合物组分水解、电离或质子化而发生机械性破坏,分裂成低聚物碎片;(2)生物化学作用:ZYEM-P1微生物对聚合物作用而产生新物质(CH4,CO2和H2O);(3)酶直接作用:被ZYEM-P1微生物侵蚀部分导致聚合物链的断裂或链的氧化。生物降解并非单一机理,是复杂的生物物理、生物化学协同作用,并同时伴有相互促进的物理、化学过程,具体如图所示:
 
  更加详细的过程如图,ZYEM-P1特种微生物通过胞外蛋白水解-CONH2,使C-N键断裂时,通常会出现少量-CHO、-C·O自由基等不稳定中间产物,它们大部分会在胞外蛋白作用下继续反应生成-COOH。但是,降解菌会在繁殖过程中产生一系列还原性代谢产物,它们能够同聚合物中的氧化物发生自由基氧化还原反应;聚合物侧链上的不稳定中间体会受此攻击,导致β碳原子和γ碳原子之间的C-C键断裂,使碳链变短。由于反应后基本未出现新基团,所以C-C键断裂处主要是生成-CH3,和-COOH等基团,形成新的稳定形态。
  此后,上面过程的主要产物和次要产物,都会发生下面的氧化作用:
  各种产物+O2+ ZYEM-P1微生物→CO2+H2O+其他最终产物+能量  (1) 这一过程有2个作用,第一:最终完全降解PAM生成CO2和H2O,第二:为ZYEM-P1微生物的生命活动提供能量。ZYEM-P1微生物则利用所产生的能量,继续进行下面的合成作用:COHN+O2+ ZYEM-P1微生物+能量→C5H7O2N(新细胞组织)   (2)这一过程可以利用PAM分解时释放的NH2-作为氮源,合成新的细胞,达到繁殖ZYEM-P1微生物的目的,新产生的ZYEM-P1微生物又可以继续上面整个过程,最终形成一个完整的去除PAM的过程. 
  根据污水水质特性进行菌种筛选、组配后具有以下特点:
  1、适应高矿化度含油污水,矿化度在120000mg/L以内有极强的生命力;
  2、对油田污水指标适应范围如下:含油及其它有机污染物(乳化油及溶解性污油)<1000mg/L;悬浮物(含有机)<300mg/L;含聚浓度  <1000mg/L;粘度<50Map.s;硫化物<200mg/L;COD<10000mg/L;生存温度<45℃;工作温度20-40℃最佳;PH 6-9.5;
  3、使用简单,可直接投加到目标污染物且投加后,菌体活性高;水中菌体可快速降解目标污染物;菌群在系统中不仅能竞争生存,而且可维持相当数量。
  4、罐体排水清淤但不损坏生物载体的情况下当再次投入运行时菌剂补充量只需第一次投运量的20%。



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