基于生物强化法下低浓度工业废水处理实验研究

现代工业生产的工业废水往往含有某些有机危害物等，传统的方法将无法起到有效的作用，且利用微生物进行污水处理的方式也受到很大的局限。针对此类的污水处理问题，以延边化工厂中含酚废水为实验样本，通过控制变量法筛选得到化学处理法的最佳浓度，并对比了传统化学法，生物强化法和复合法3种处理模式对废水中酚类物质的降解效率和处理成本。结论表明，化学法处理污水的1 h后降解率达到78.35%,15 h后仍未完全降解。而生物强化法和复合法在1 h后的降解率达到了88.44%和92.03%，降解率达到100%的时间分别为15 h和9 h。综合考虑污水的处理效率和处理成本，利用传统的化学法与生物强化技术对污水进行复合处理在大幅度提高污水处理效率同时，也降低了成本，这为低浓度工业废水的处理提供一定的参考。     

多铜氧化酶在大肠杆菌中的分泌表达

生物胺是存在于发酵食品中的一类有机物，过量摄入会危害人体健康。多铜氧化酶中的某些酶具有降解多种生物胺的活性，在减控发酵食品中的氨(胺)类危害物方面具有良好的应用前景。研究多铜氧化酶的分泌表达，对酶的特性改造和工业化生产与应用具有重要意义。本研究通过在解淀粉芽孢杆菌来源的多铜氧化酶N端融合信号肽PhoA实现了多铜氧化酶在大肠杆菌中的分泌表达，胞外酶活为69.8 U/L。通过优化诱导条件和酶的分泌确定了多铜氧化酶最优发酵条件为诱导温度25℃、IPTG浓度0.05 mmol/L、诱导时菌体OD600=1.0、诱导6 h后添加150 mmol/L甘氨酸；发酵40 h时胞外多铜氧化酶酶活达到238.1 U/L，是优化前的3.4倍。     

退火温度对HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料组织与性能的影响

利用放电等离子烧结(SPS)技术制备了HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料,研究了不同退火温度对复合材料显微组织和力学性能(抗压强度、屈服强度、屈强比、压缩弹性模量)的影响。结果表明,烧结态复合材料主要由β-Ti相、少量初生α-Ti相及HA相组成;随着退火温度的升高,复合材料基体中β-Ti相含量增多且晶粒逐渐长大,针状次生α-Ti相在晶界处和晶内不断析出,HA相结构和含量变化不大;与烧结态相比,不同退火温度处理后的复合材料强度和弹性模量先略微上升后下降,而塑韧性呈不断提高趋势;复合材料在850 ℃退火处理后,抗压强度、屈服强度、屈强比和压缩弹性模量值分别为1507 MPa、1270 MPa、0.84和42 GPa,塑韧性得到明显改善,作为生物医用植入材料具有潜在的应用前景。     

利用纤维床生物反应器发酵生产链霉素

利用纤维床生物反应器(FBB)发酵生产链霉素,对发酵培养基氮源进行了优化,并与传统搅拌发酵进行了比较。结果表明,以可溶性有机氮源大豆蛋白胨作为发酵培养基氮源,并添加一定量蔗糖,可以完全替代黄豆粉,在1 LFBB中发酵96 h时链霉素效价达到5 567 U·mL~(-1)。在整个发酵过程中,所有菌体都被固定在纤维床反应器上,而发酵液保持澄清,这不仅有利于从无菌体的发酵液中进行产物的提取和纯化,也可以重复利用菌体生产次级代谢产物,从而缩短发酵周期,进一步提高链霉素在发酵过程中的体积生产率。     

污泥生物炭的制备及其对印染废水的处理研究

利用剩余污泥分别在300、350、400℃下热处理制备了生物炭S300、S350、S400,对其进行了物性表征,并分析了对实际印染废水的吸附特性。结果表明,随着反应温度的升高,污泥发生了炭化反应,污泥网络结构逐渐被破坏,生物炭表面呈现粗糙不平且不规则的空间结构,其比表面积与孔容积逐渐增大,S400的比表面积达到157.4 m2/g。在28℃,投加量为1 g/L,吸附时间为60 min的条件下,S400对印染废水的脱色率为75%,COD去除率为45%,出水COD为36.4 mg/L,达到了GB 18918-2002的一级A标准。生物炭对印染废水的准2级吸附动力学拟合度更高,其吸附行为更符合准2级吸附动力学,并均以化学吸附为主。     

污泥生物炭对偶氮染料的吸附性能研究

在剩余污泥中添加花生壳粉,进行热解制备生物炭,用于偶氮染料的吸附。考察了投加量和pH对直接黄R和直接橙S的脱色率的影响。结果表明,生物炭对直接黄R和直接橙S的适宜投加量分别为10 g/L和6.4 g/L,pH5的酸性条件有利于吸附的进行,pH=3.7时,直接黄R的脱色率81%,直接橙S的脱色率89%。污泥生物炭对直接黄R和直接橙S的吸附均符合伪二级动力学模型,颗粒内扩散传质阻力是吸附过程的主要限速步骤,但不是唯一的限速步骤。