乳液电纺纤维膜固定化漆酶及其对水中酚类污染物的降解

为了提高漆酶在水体有机污染物控制中的实用性,以乳液电纺作为酶固定化方法,以电纺纤维膜作为载体制备固定化漆酶,考察并优化了纺丝电压、乳化剂和酶溶液添加量等因素对载漆酶电纺纤维膜形貌和酶学性能的影响。结果表明,在纺丝电压为12 k V、乳化剂F108添加量为10 wt%(相对于聚合物质量),漆酶溶液添加量为0.5 m L的最优条件下,所得电纺纤维膜固定化漆酶能保持78.6%的活性,且纤维呈壳-核结构,漆酶可以被成功包埋固定在电纺纤维的核部分,使漆酶具有良好的储存和操作稳定性。将固定化漆酶用于净化水中典型酚类污染物,结果表明,其对水中2,4-二氯酚、双酚A和三氯生的去除效率均高于75%;且得益于纤维膜对水中三氯生的强吸附作用,固定化漆酶对三氯生的降解率达到83.2%,甚至高于游离漆酶(74.3%)。乳液电纺纤维膜固定化漆酶在水中酚类污染物净化方面表现出良好的应用前景。     

真菌漆酶在树脂D380上的固定及固定化漆酶的性质

为寻求一种廉价高效的漆酶固定化方法，以树脂D380为载体、戊二醛为交联剂，结合吸附法和交联法固定真菌漆酶，并研究固定化漆酶的性质。最优固定化条件：1g载体在20mL0．7％的戊二醛溶液中交联2h后，加入2mL稀释酶液和5mLpH为4的醋酸一醋酸钠缓冲溶液，在25℃下吸附反应6h，最终获得的酶活回收率为65．94％。固定化漆酶的最适温度为20℃，最适pH为4，在4℃下保存14d仍保持约80％的酶活力。自由漆酶和固定化漆酶的Km值分别为1．207mmol／L和1．616mmol／L，说明固定后漆酶对底物的亲和力有所下降。     

亚硝化混合菌的固定化及去除河水NH_3-N影响因素

通过比较炉渣、陶粒和沸石3种吸附基质对污染物的吸附去除效果和吸附固定微生物的效果,筛选出廉价易得的炉渣作为载体基质,同时以2%海藻酸钠(SA)和8%聚乙烯醇(PVA)混合溶液作为包埋剂,用吸附-包埋的复合方法固定具有亚硝化功能的混合微生物,并考察了该PVA-SA-炉渣小球去除河水中NH3-N的效果和影响因素。结果表明,当投加比0.45、温度30~40℃、振荡速度150 r/min和初始NH3-N浓度6 mg/L时,微生物可保持较高的活性,经4 h处理,复合固定化颗粒对河水中NH3-N去除率为80%左右。该吸附-包埋固定化方法对于去除NH3-N具有一定的实用意义,也为河流水体净化提供了新的技术参考。     

LC-OCD分析活性焦吸附-生物降解去除稠油废水中DOC的历程

采用液相色谱-有机碳测定仪(LC-OCD)分析活性焦吸附-生物降解去除稠油废水中溶解性有机碳的历程。结果表明,稠油废水中的溶解性有机物,除含有大量矿物油和有机表面活性剂外,还含有微量生物聚合物和少量腐殖酸及腐殖酸的降解产物;活性焦吸附-生物降解工艺对稠油废水中DOC的去除率为85.6%,其中HOC和CDOC分别占40.8%和44.8%。HOC和CDOC总去除率分别为92.73%和80%,活性焦吸附去除42.4%DOC,其中预吸附和后吸附分别去除24.0%和18.4%,预吸附主要去除HOC和OA,后吸附主要去除NEU。生物降解去除43.2%的DOC,主要是HOC、NEU、OA和BP。活性焦吸附-生物降解降解稠油废水容易去除的DOC是HOC、OA、BP和NEU,比较难去除的DOC为HS和BB。     

蒽的高效降解菌的固定化小球的制备及其降解特性

旨在利用固定化高效降解菌小球去除水中蒽,充分发挥累托石的吸附和生物降解的协同作用,以累托石、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)作为固定化载体材料,硼酸和氯化钙作为交联剂,将蒽的高效降解菌包埋制备固定化微生物小球.考察了累托石用量、PVA投加量、海藻酸钠用量、氯化钙用量、微生物包埋量和交联时间等因素对微生物小球活性的影响,通过正交实验确定了微生物小球的最佳制备条件.结果表明,制备固定化微生物小球的最佳条件为:累托石2.5%,PVA 12%,SA 0.3%,CaCl24%,交联时间28 h,微生物包埋量10%.对40 mgJ/L的蒽溶液,游离微生物在50 h后开始发挥明显的降解作用,经过68 h蒽的去除率达到35.65%;而固定化微生物小球经过9 h即可使蒽的去除率达到81.8%,23 h后葸的去除率可达100%.固定化微生物小球对水中蒽的去除机理与吸附-降解工艺的机理类似,即固定化微生物小球类似于一个一体化的微型反应器,经过迟滞期后,在该反应器内同时发生吸附和降解作用.     

SRB固态发酵条件优选及动力学方程建立

为解决利用微生物法处理酸性矿山废水中菌种扩大培养、菌种保存和接种等问题,研究利用固态发酵法制备硫酸盐还原菌(SRB)固定化产品。实验以亚硫酸盐还原酶(SiR)作为菌种活性检测指标,进行生物质粒径、初始含水率、接种量单因素实验,响应面法确定各生物质载体固态发酵的最优条件并验证;用固载产品处理模拟酸性矿山废水数据按照Lineweaver-Burk作图法,建立SRB菌去除SO2-4的反应动力学方程。结果表明,以玉米芯为载体最佳发酵条件为:粒径8~20目、含水率70%、接种量10%,优化后SiR酶活为2.7385 U/g;木屑:粒径1~8目、含水率80%、接种5%,优化后SiR酶活为2.4863 U/g;甘蔗渣:8~20目、含水率75%、接种10%,优化后SiR酶活为4.2960 U/g。固载产品处理模拟酸性矿井水SO2-4,以1/v对1/[s]作图,玉米芯固载SRB菌的图相关性最好y=1176.9x+0.6034,R2=0.9199,建立玉米芯固载SRB菌的处理SO2-4动力学方程为V=1.657[s]/(1950.45+[s])。     

碳纳米管电极强化电催化臭氧降解西玛津

传统的电催化技术受限于阴极原位电生H₂O₂的效率,且对某些特定结构污染物的降解能力较差。为提升电极对污染物降解性能和稳定性,使用压片法制备了蒽醌修饰碳纳米管(CNT/TBAQ)电极,构建了一种基于浸没电极的电催化臭氧反应器,并鉴定了反应体系内的活性物质及对西玛津的降解性能。结果表明,当气体流量为0.2 L·min^-1,电流密度为7.5 mA·cm^-2时,HO·生成量为1.024μmol·L^-1。与单独电催化和单独臭氧技术相比,电催化臭氧技术可以在6 min内完全去除初始质量浓度为5 mg·L^-1的西玛津。当臭氧质量浓度10 mg·L^-1,电流密度7.5 mA·cm^-2时,电催化臭氧技术的矿化效率最高,120 min后TOC去除率为62.25%,相比于电催化氧化、臭氧氧化能耗分别下降了55%和31%,但电催化臭氧技术没有明显降低西玛津中间产物的毒性。经过10次循环使用后,CNT/TBAQ阴极仍然保持对污染物的去除能...     

高岭土固定GY2B优化其降解性能

以高岭土为负载材料分别用吸附和包埋2种方法固定GY2B优化其降解苯酚的性能。结果显示,采用吸附固定法,高岭土投加浓度为20 g/L时效果最佳,苯酚降解效率相比游离GY2B提升约10%,降解时间由12 h缩短至6 h。包埋法当固定化小球组分投加为高岭土1%(m/v)、聚乙烯醇10%(m/v)、海藻酸钠0.3%(m/v)、GY2B菌悬液10%(v/v)时降解效果最佳,相比游离菌降解效率提升约14%,降解时间缩短至6 h。2种固定方式与游离菌相比均可提升苯酚的降解效果,其中包埋法效果更优,具有更大的适用推广前景。     

聚乙烯醇-海藻酸钠固定铜绿微囊藻对磷的吸附

利用聚乙烯醇与海藻酸钠固定包埋铜绿微囊藻,通过正交实验获得聚乙烯醇溶液浓度、海藻酸钠溶液浓度及铜绿微囊藻液量去除磷的最佳配比,研究溶液起始pH值、反应时间、磷初始浓度对固定化小球吸附磷的影响。结果表明,固定化小球的最佳制备条件为聚乙烯醇质量分数6%,海藻酸钠质量分数0.5%及铜绿微囊藻浓度2×107个/mL;固定化小球吸附磷的最适起始pH值为6～8,吸附达到平衡的时间为9～12 d,初始磷浓度为1.00 mg/L时去除率最高,达到79.19%。     

固定化细胞处理有机废水研究

研究了以廉价材料ＰＶＡ为主要原料的混合载体法固定污泥处理有机废水的关键性包埋技术条件，解决了妨碍固定化细胞在废水处理领域推广应用所面临的制备成球难，活性平失大，发胀粘连和上浮等问题，并以１升ＵＡＳＢ反应器启动试验证明了污泥以包埋后可防止流失使厌氧化器快速启动，提高产气率，甲烷含量，运行过程工艺参数的稳定性。     

载钴活性焦对As(V)的吸附性能与去除效果

使用沉淀负载法制备了载钴活性焦,并研究了溶液pH值、反应时间、As(V)初始浓度以及共存阴离子等对载钴活性焦吸附去除水环境中As(V)的影响。结果表明,(1)载钴后活性焦的比表面积和孔容积分别提高了20.87%和43.47%;(2)载钴活性焦对As(V)最佳吸附pH值为4.0,当As(V)的初始浓度为10 mg/L时,As(V)去除率可达97%;(3)吸附过程符合准二级动力学模型(k2=0.66,R2=0.96),吸附等温线为Freundlich型(kF=8.227,1/n=0.396,R2=0.97);(4)稳定性实验验证了载钴活性焦的稳定性,钴不易脱附,最大脱附率仅为0.145%。     

沸石联合微生物固定化去除微污染水体中氨氮的研究

将沸石联合经过驯化的活性污泥微生物固定化,通过静态实验.考察了不同粒径沸石及不同组分固定化方法对沸石联合微生物固定化去除氨氮的影响;通过动态实验,考察了沸石联合微生物固定化去除微污染水体中低浓度氨氮的机制.结果表明,活性污泥经过16 d的驯化,氨氮去除率为90%以上;沸石吸附氨氮为快速吸附,粒径<0.5 mm的沸石的吸附容量明显大于其他粒径的沸石;不同组分固定化小球对氨氮的去除效率不同,各组分均有贡献,吸附容量依次为:沸石固定化小球>沸石联合微生物固定化小球>微生物固定化小球;沸石联合微生物固定化去除微污染水体中低浓度氨氮可分为4个阶段,即沸石吸附阶段、吸附饱和及微生物适应阶段、硝化作用明显加强和沸石部分再生阶段、微生物作用良好和沸石进一步再生阶段,最终沸石吸附与生物再生处于良好的动态平衡中,氨氮去除率达到60%左右.     

菌株Arthrobacter sp.DNS10降解酶固定化条件的响应面优化

以前期分离得到阿特拉津降解菌株Arthrobacter sp.DNS10为供试菌株,选取海藻酸钠作为固定化材料,采用响应面法优化该菌株所包含的降解酶的固定化条件。借助Plackett-Burman设计筛选确定海藻酸钠浓度、固定化体系的p H值、加酶量和Ca Cl2溶液质量分数4个因素作为影响固定化酶比酶活的典型因素。借助Box-Behnken设计及响应面回归分析拟合,确定适宜上述降解酶的最佳包埋固定化条件及方法为:在每10 m L海藻酸钠浓度为1.93%,p H为8.5的固定化基质中加入983μL的降解酶液(蛋白浓度为88μg·L-1),然后利用注射器将上述混合溶液滴加到质量分数为2.7%的Ca Cl2溶液中即可制备出比酶活最高的固定化酶,实际测定固定化酶的最优比酶活为0.190 2 U·mg-1(预测值为0.187 4U·mg-1)。上述固定化酶平均粒径约为(0.44±0.01)cm,其在连续6次的使用过程中比酶活仍能保持在初始值的77.5%以上。上述固定化处理可有效的改善降解酶的环境贮存特性,固定化酶在常温下保存35 d后比酶活仍能保持在其初始状态的12.34%,而游离酶则无活性检出。     

载锆活性炭吸附水中对硝基苯酚和磷的研究

为了研究能有效同步去除水中有机、无机污染物的吸附剂,通过前驱体原位沉积法在活性炭表面负载锆氧化物制备得到复合吸附剂载锆活性炭,并对其去除水中对硝基苯酚(PNP)和磷的性能进行评价。结果表明:载锆活性炭对PNP和磷的吸附效果优于未改性活性炭;Langmuir吸附等温模型均能很好地描述载锆活性炭对两种污染物的吸附过程;载锆活性炭对PNP和磷的吸附过程分别符合准二级动力学模型和准一级动力学模型;离子强度对载锆活性炭的吸附磷能力影响不大,说明载锆活性炭对磷具有较好的吸附选择性。PNP和磷共存时,载锆活性炭依然有较好的吸附性能,表明该复合吸附剂可用于同步去除水中的有机、无机污染物。使用5%(质量分数)氯化钠溶液和5%(质量分数)氢氧化钠溶液可对吸附饱和的载锆活性炭进行再生,通过多次循环实验后脱附率较高且稳定,说明载锆活性炭具有良好的再生潜能。     

丝胶蛋白的固定化及其对Cd~(2+)的吸附效果研究

通过固定化载体和制备方法的选择,以对Cd~(2+)的吸附量为考察指标,得到了固定化丝胶蛋白的最佳制备条件。结果表明,以壳聚糖为载体,采用包埋—交联法,在壳聚糖质量浓度为20g/L、煮茧废水与壳聚糖溶液体积比为1∶1、戊二醛体积分数为2%的条件下,制备的壳聚糖固定化丝胶蛋白成球效果好、易操作、机械强度适中,对Cd~(2+)的吸附量最大达到102.72mg/g。     

表面铜螯合磁性二氧化硅固定化漆酶及其催化降解水中2，4-二氯酚

利用磁性二氧化硅表面接枝的聚丙烯酰胺络合Cu2＋离子，制备了表面铜螯合磁性SiO：材料，采用傅立叶红外光谱（FT．IR），X射线衍射（XRD）对该磁性材料进行了表征，并通过配位作用固定化漆酶，考察了其对水中2，4-二氯酚（2，4-DCP）的催化降解效能及主要影响因素。结果表明，表面铜螯合磁性SiO：固定化漆酶对2，4-DCP具有较好的催化降解效能，利用8g／L固定化漆酶催化降解50mL初始浓度为24．25mg／L的2，4-DCP，反应12h2，4-DCP去除率达91％；当pH值在3．0～6．0范围内时，2，4-DCP的去除率随反应pH值的增加而升高；2，4-DCP初始浓度在14．39～257．6mg／L范围内时，反应12h，2，4-DCP的去除率均达85％以上；给酶量增加促进2，4-DCP的去除，但过多的给酶量导致单位质量固定化漆酶催化降解2，4-DCP的速率下降；水中硫酸根离子对固定化漆酶催化降解2，4-DCP具有明显的促进作用，而碳酸氢根离子明显抑制反应的进行。     

玉米芯为碳源固定化硫酸盐还原菌污泥代谢特性

以聚乙烯醇为包埋载体,饱和硼酸为交联剂,制作了玉米芯为内聚缓释碳源的固定化硫酸盐还原菌污泥颗粒。通过厌氧批实验研究了在模拟酸性矿山废水(AMD)条件下玉米芯含量、初始SO2-4和Mn2+负荷以及p H对固定化颗粒代谢特性的影响,初步分析了固定化颗粒处理AMD的机理及可行性。实验结果表明,玉米芯在微生物作用下快速水解并产生有机物累积后,固定化颗粒才能迅速还原SO2-4,且玉米芯含量≤5%时硫酸盐还原率与玉米芯含量成正相关,玉米芯的水解会略微降低体系的p H;初始SO2-4浓度通过改变体系中COD/SO2-4和颗粒内外的浓度差影响固定化颗粒的代谢过程,而对玉米芯水解的影响不显著。初始p H为2~6和Mn2+浓度≤55 mg/L时对固定化颗粒活性抑制作用不明显,初始p H越低越利于玉米芯的水解和颗粒形成良好的孔隙结构;颗粒对Mn2+的去除机理是一种不依赖微生物活性的快速化学吸附作用,可用伪二级动力学模型描述吸附过程(R2=0.995)。     

生物炭-海藻酸钠联合固定化小球藻去除水中的氨氮

以海藻酸钠为包埋材料,生物炭为添加剂,固定小球藻,制得生物炭-海藻酸钠联合固定化小球藻胶球,并将其用于水中氨氮的去除。实验结果表明:生物炭-海藻酸钠联合固定化小球藻具有生物炭吸附和小球藻吸收协同作用,促进了小球藻的生长和水中氨氮的去除,且氨氮的去除率随着胶球加入量和胶球粒径的增加而提高。生物炭-海藻酸钠联合固定化小球藻胶球制备最优方案为:生物炭浓度为0.26 g·L~(-1)、海藻酸钠质量分数为1.8%、胶球中藻细胞密度为3.0×10~6个·mL~(-1)、CaCl_2质量分数为1%;胶球重复使用一次的氨氮去除率可达66.87%。生物炭促进了固定化微藻对高浓度氨氮废水的资源化利用。     

固定化藻菌去除海水冲厕污水中氮磷的实验研究

采用海藻酸钠凝胶包埋固定小球藻和活性污泥，对冲厕海水污水（模拟）中的氮磷污染物进行去除实验。结果表明，在藻菌比为2：1，固定化藻菌对氮磷的去除率分别达到95．5％和92．2％。在N／P为10时，固定化藻菌对冲厕海水污水中氮磷的去除效果最好。25～30℃时固定化藻菌对氨氮和磷的去除率最好，温度过高时藻和细菌细胞的活性受到抑制。固定化藻菌体系处理冲厕海水污水的较佳pH范围在6．5～8．5之间。     

铁铜改性稻壳炭对双氯芬酸钠吸附性能

以稻壳为原料制备铁铜改性生物炭(FCBC300),采用扫描电子显微镜、元素组成分析仪、X-射线衍射光谱仪、傅里叶红外光谱仪对其进行了系列基础理化性质表征,通过批量吸附实验研究了FCBC300在不同pH和干扰离子及有机物腐殖酸(HA)等条件下对双氯芬酸钠(DCF)的去除效果和吸附机制。结果表明,改性后稻壳炭表面负载Fe₃O₄、γ-Fe₂O₃和CuO,芳香性增强、亲水性降低,对DCF的吸附性能大幅度提升。pH=5～9条件下,改性稻壳炭对DCF的吸附量约是未改性稻壳炭的20倍,吸附机制以静电作用为主;PO₄^3-的存在对吸附几乎无影响,SO₄^2-、Cl^-和HCO₃^-对DCF的去除虽有轻微抑制作用,但去除率下降幅度均低于5%,HA存在则明显抑制吸附能力;FCBC300对DCF的吸附过程,更符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,预测最大吸附量为4...