羟肟酸捕收剂H205降解菌降解动力学模型研究

采用从汽车修理厂土壤中采集的菌种,借鉴国内外对多环芳烃化合物降解菌的驯化和筛选的方法,在自然条件下驯化、分离、筛选出能降解H205的菌株。研究菌株在不同接种量的条件下以及在不同底物浓度的条件下的降解动力学模型,分析表明,细菌不同接种量时H205的降解为一级反应,接种量为5%、10%、15%、18%、20%时反应式分别为:C=96.75exp(-0.010 6t),C=103.387exp(-0.023t),C=103.234exp(-0.014t),C=102.929exp(-0.011 1t),C=107.429exp(-0.015t)。不同初始底物浓度时H205的降解为零级反应,其降解规律符合Monod方程:1/μ=60.194/sρ+0.443 3。     

电化学/催化加氢工艺去除硝酸盐的动力学及机理

为解决地下水硝酸盐(NO3--N)污染问题,采用电化学/催化加氢耦合工艺对其进行去除,重点考察该工艺对NO3--N的降解动力学及反应机理.结果表明,电化学/催化加氢耦合工艺在厌氧条件下能够在短时间内将NO3--N完全去除,去除速率(以N计)可达72.6 mg·L-1·h-1,反应符合二级反应动力学规律,常数k=0.005 5 cm2·m A-1·min-1.水中NO3--N一部分由电化学反硝化降解去除,另一部分由催化加氢还原去除,两种反应通过电解水产H2反应耦联成为一个整体,宏观上符合电化学反硝化机理.     

COD/SO42-值影响硫酸盐去除率的试验研究

利用CSTR反应器,考察了COD和硫酸盐浓度的比值对硫酸盐还原的影响.发现在34±1℃,水力停留时间20 h,进水碱度(ALK)300~500 mg/L,pH 6.0~6.2,氧化还原电位(ORP)-250~-350 mV等条件下:1)随着C/S值的降低,硫酸盐还原菌(SRB)要经过较长的时间才能确立优势菌种在产酸脱硫生态系统中的地位,SO42-达到最高去除率需时延长;2)要想保持反应器较高的SO42-去除率(80%以上),需控制在C/S≥2的范围.     

NO2-促进剩余污泥水解新原理：Fe(Ⅱ)氧化与Fe(Ⅲ)还原

剩余污泥的水解破壁是其厌氧消化的限速步骤。投加Fe （Ⅲ）氧化物可富集具有异化铁还原功能的Fe （Ⅲ）还原菌,强化复杂有机物的分解,是一种促进剩余污泥水解破壁的有效手段。然而,在实际工程中,连续投加Fe （Ⅲ）氧化物不经济。亚硝酸盐作为反硝化中间产物,被报道能促进污泥水解破壁,同时可将污泥中的Fe （Ⅱ）化学氧化为Fe （Ⅲ）,但对于亚硝酸盐引发的Fe （Ⅱ）氧化和Fe （Ⅲ）还原过程对污泥水解破壁及后续厌氧消化的影响却鲜有报道。向剩余污泥中添加亚硝酸盐,发现其中97.3%的Fe （Ⅱ）被氧化为Fe （Ⅲ）,进而参与异化铁还原。扫描电镜和三维荧光光谱结果表明,添加亚硝酸盐组污泥水解破壁明显,有机物大量释出;微生物群落分析表明,添加亚硝酸盐组反硝化细菌和Fe （Ⅲ）还原菌显著富集。厌氧消化结束后,相比对照组（未添加亚硝酸盐）,添加亚硝酸盐组污泥减量化和累积甲烷产量分别提高21%和86%。     

为耦合厌氧氨氧化产生NO_2~-的城市污水中试研究

厌氧氨氧化技术因其节省曝气能耗和有机碳源等突出优势,被认为是迄今为止最经济高效的污水脱氮工艺.然而该技术尚未实现主流城市污水处理的工程化应用,其瓶颈在于厌氧氨氧化所需基质亚硝酸盐(NO_2~-)难以稳定获取.目前普遍采用的短程硝化方法在主流条件下难以维持稳定的NO_2~-积累.短程反硝化是指将废水中的硝酸盐还原为亚硝酸盐(NO3-→NO_2~-)的过程.短程反硝化技术具有长期稳定的NO_2~-积累特性,反应速率快,节省有机碳源,是为厌氧氨氧化菌提供底物NO_2~-的新途径.基于此,本研究通过中试规模试验研究验证短程反硝化为厌氧氨氧化提供底物NO_2~-的可行性.结果表明,接种的城市污水处理厂剩余污泥具有一定的短程反硝化潜势,以城市污水及其硝化液为进水,通过对进水比例和水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)等参数进行调控,成功启动了短程反硝化系统.长期试验结果表明,短程反硝化产生NO_2~-的性能逐渐提高,NO3-还原为NO_2~-的转化率(nitrate translation rate,NTR)高于75%,且在低温(13. 7～16. 2℃)条件下仍具有较高的产亚硝酸盐性能,低温阶段平均NTR可达62. 3%.本研究为解决城市污水厌氧氨氧化脱氮过程底物NO_2~-难以稳定获取的问题提供了思路和方法,对短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术在城市污水处理领域的推广应用具有重要意义和研究价值.     

FNA对NO_2~-为电子受体反硝化的抑制动力学研究

为考察实际污水生物脱氮过程游离亚硝酸(free nitrite acid,FNA)对以NO2-为电子受体反硝化的抑制动力学,采用"2级UASB-A/O耦合工艺"处理城市生活垃圾渗滤液.在实现稳定短程脱氮(130 d运行)的前提下,以A/O反应器内具有良好短程生物脱氮特性的污泥,在不同ρ(NO2--N)和pH梯度下进行反硝化批次试验,基于大量试验数据确立反硝化抑制动力学模型,并通过函数拟合确定不同pH下以NO2-为电子受体的反硝化抑制动力学模型常数.在恒温且恒定pH条件下,ρ(NO2--N)与比反硝化速率rSS之间的变化曲线符合Andrews抑制动力学模型;不同pH条件下,最大比反硝化速率Rmax和半饱合常数KS差别较大,pH=8.0下的Rmax和KS最大,分别为17.8 mg/(g.h)和6.40 mg/L;当pH=6.5～8.0时,抑制常数KI随pH的升高而显著增大,而相应的ρ(FNA)(0.177～0.225 mg/L)属于同一数量级,从动力学角度验证了FNA为真正的抑制剂.     

铁-草酸配合物光分解降解碱性染料的研究

研究了铁(Ⅲ)-草酸配合物在可见光及太阳光照射下,对碱性染料的光解降解作用。结果表明,在pH=4．0,Fe(Ⅲ)浓度为0．080mmo/L,H2C2O4浓度为5．76mmol/L(草酸分2次加入）、光照3h的条件下,20mg/L的亚甲蓝的降解率为93．0％。溶液pH值、铁与草酸浓度比和碱性染料浓度均对降解效果产生影响。     

淀粉基可生物降解载体在同步硝化反硝化中的应用

针对污水生物脱氮过程低C／N的问题,采用淀粉基可生物降解载体进行生物膜脱氮研究,考察了pH、DO、温度等因素对同步硝化反硝化的影响。结果表明：在C／N=4时,淀粉基可生物降解载体可以为反硝化菌提供充足的有机碳源。在pH=8-8．5、DO=1mg／L、T=28℃时,氨氮及总氮去除率分别可以达到93％和76％。     

5-甲基-2-庚烯-4-酮激发态结构动力学的共振拉曼光谱研究

获取了反式-5-甲基-2-庚烯-4-酮(5M2H4O)分别在甲醇、乙腈以及环己烷三种不同极性溶剂中的电子吸收光谱和共振拉曼光谱。探讨了在不同极性溶剂中A-带共振拉曼光谱Franck-Condon(FC)区域的短时动力学。在B3LYP/6-31+G(p)计算水平下得到了5M2H4O的电子跃迁、几何结构及振动频率。结果表明最强吸收带(A-带220nm)的跃迁主体归属为πH-1→πL*。结合理论计算及傅里叶拉曼和傅里叶红外实验对共振拉曼光谱的7个基频振动模进行了指认。C=C伸缩振动(ν16)和C=O伸缩振动(ν15)对共振拉曼光谱强度贡献最大,这表明该激发态的结构动力学主要沿着C=C伸缩(ν16)和C=O伸缩振动(ν15)反应坐标进行。     

亚硝化-反硝化除磷技术研究进展

氮磷引起的环境问题已引起世界关注,低成本减少水体氮磷污染是生物处理工艺面临的挑战。亚硝化-反硝化除磷工艺具有节约碳源和能源、节省空间及占地、提高水处理设备利用率、减少污泥产量等优势,但关于聚磷菌( PAOs)的认知缺乏深入了解,且目前尚未见氨氮亚硝化-反亚硝酸除磷整体工艺的稳定运行报道。关于PAOs的分类,不同研究者有不同见解,而短程反硝化除磷机理的研究结果主要是利用厌氧释磷储能,能量用以供给缺氧条件下利用亚硝酸盐为电子受体进行反硝化过量吸磷。短程反硝化除磷的脱氮除磷效果会受到温度、pH、碳源种类及ρ( C)/ρ( P)等诸多因素的影响,调节控制合理的反应条件有助于实现稳定高效的污废水处理效果。总结分析短程反硝化除磷的相关研究报道,对指导污废水生物脱氮除磷并克服其存在的不利因素很有必要。     

硫酸盐废水生物处理工艺研究进展

综述了国内外硫酸盐废水生物处理工艺的沿革和最新进展．20世纪90年代前国际上大多采用单相厌氧工艺处理硫酸盐废水,但常常运转失败．多数研究针对此问题,探讨硫酸盐还原菌(SRB)对产甲烷菌(MPB)和其他厌氧微生物的初级抑制作用和次级抑制作用机制以及改进措施．90年代以后,国内外开发出多种硫酸盐废水生物处理新工艺,重点介绍了单相吹脱工艺、硫酸盐还原与硫化物光合氧化联用工艺、硫酸盐还原与硫化物化学沉淀联用工艺、生物膜法工艺、两相厌氧工艺、两相厌氧与硫化物生物氧化联用工艺等．简述了每种工艺的要点和研究成果．同时,提出了进一步提高硫酸盐废水处理工艺效能的要点．     

产酸脱硫反应器中优势菌的生态特性研究

分别对产酸脱硫反应器中数量上占优势的硫酸盐还原菌和产酸菌进行分离,获得两株优势菌SRB-ZH07和AB-ZH01,探讨了pH值、COD／SO4^2-比和氧对它们生长的影响以及二者对不同底物的利用情况．研究结果表明,pH=7．0时,SRB-ZH07和AB-ZH01的生长最好,硫酸盐的去除率也最大．pH值在6．0和7．0时,AB-ZH01生长的比较好．以乳酸为惟一碳源时,SRB-ZH07对硫酸盐的去除率最高,达到94．24％;以葡萄糖为惟一碳源时,AB-ZH01的生长最好．SRB-ZH07在有氧和无氧条件下都能生长,在有氧条件下的生长速率高于无氧条件,但在有氧条件下不能够去除硫酸盐．乳酸做惟一碳源,COD/SO4^2-比值大于2．0时,硫酸盐去除率较高,在80％左右,COD／SO4^2-比值小于2．0时,SO4^2-去除率较低,低于50％。     

厌氧/好氧工艺中硫循环对聚磷菌除磷功能影响的试验研究

采用序批式活性污泥反应器(SBR)，在厌氧／好氧运行条件下，研究了硫循环过程对聚磷菌功能的影响，在厌氧条件下，硫酸盐还原过程和聚磷菌的释磷过程可以同时发生；硫酸盐还原菌(SRB)与PAOs之间对低分子碳源表现为竞争关系，使PAOs的释磷效果降低、聚—β—羟基丁酸(PHB)合成减少，从而降低了好氧段的聚磷能力，试验结果还指出硫循环过程控制不当会引起活性污泥丝状膨胀。     

Variation of Coenzyme F420 Activity and Methane Yield in Landfill Simulation of Organic Waste

A simulated landfill anaerobic bioreactor was used to characterize the anaerobic biodegradation and biogas generation of organic waste which was mainly composed of residuals of vegetables and foods. We investigated the dynamics of the coenzyme F420 activity and determined correlations between biogas yields, methane yields, methane concentration and coenzyme F420 activity. The experiment was carded out under different conditions from control without any treatment, addition of Fe^3＋, microorganism inoculation to a combination of Fe3＋ addition and inoculation at a temperature of 36±2℃. The experiment was lasted 120 d and coenzyme F420 activity was analyzed using ultraviolet spectrophotornetry. Experimental results indicated that activity of the coenzyme F420 treated by Fe and microorganism inoculation increased substantially. The waste treated by inoculation had the greatest increase. When the waste was treated by Fe^3＋, inoculation and the combination of Fe^3＋ and inoculation, biogas yields increased by 46.9%, 132.6% and 153.1%, respectively; while the methane yields increased 4, 97 and 98 times. Methane concentration varied between 0 and 6% in the control reactor, from 0 to 14% for waste treated by the addition of Fe^3＋, from 0 to 59% for waste treated by inoculation and from 0 to 63% for waste treated by Fe^3＋ addition and inoculation. Correlations between coenzyme F420 activity and biogas production, methane production and methane concentration proved to be positively significant （p〈0.05）, except for the control. Consequently, coenzyme F420 activity could be used as an index for monitoring the activity of methanogens during anaerobic biodegradation of the organic fraction of municipal solid waste.     

光催化-Fenton工艺处理废纸制浆废水

为有效处理废纸制浆废水,采用氙灯照射下的光催化-Fenton技术,研究不同反应器、曝气、草酸钾、H2O2投加方式和废水质量浓度对光-Fenton工艺去除废水中TOC或吸光度的影响.结果表明,提高光照强度可提高TOC去除率;添加适量的草酸钾可提高处理效果;H2O2分两次投加可取得较好的处理效果,大大减少对催化剂的需求;在处理过程中使废水暴露于空气可提高有机物的脱氯效果,但曝气对处理效果并无益处.对于TOC为185 mg/L左右的废纸制浆废水,在[H2O2]=1000 mg/L、[Fe(Ⅱ)]=100 mg/L、pH=3.0、温度为30℃的条件下,经过30 min处理,废水的TOC可去除63%以上.     

偕胺肟纤维对活性黄K-6G染料的吸附性能研究

以偕胺肟纤维(AOCF)为吸附材料,与Fe3+反应,制得偕胺肟-铁(Ⅲ)螯合纤维〔AOCF-Fe(Ⅲ)〕,继而用此纤维吸附水溶液活性黄K-6G染料,对其吸附工艺条件和吸附动力学进行了研究。研究结果表明,在温度为40℃、pH=2.0、反应时间为2 h的条件下,吸附效果最佳,饱和吸附量达593 mg/g;该吸附行为是单分子层吸附;吸附反应符合二级反应.     

COD/SO4^2-对SRB处理含硫酸盐废水效果的影响

研究静态条件下硫酸盐还原菌处理硫酸盐废水时,COD/SO4^2-比值对硫酸盐废水处理效果的影响.模拟硫酸盐废水用无水硫酸钠配制,以乳酸钠为电子供体（COD）.实验结果表明,当T=35℃,初始pH=6.8时,COD/SO4^2-≥3时SO4^2-的去除率可达到90%以上,同时COD的去除率达到约55%,处理后体系的pH值有所上升.选择恰当的COD/SO4^2-比值对实际工程的工艺运行具有重要意义.     

含盐条件下偶氮染料兼厌氧性生物的降解性能

研究活性染料与不同浓度葡萄糖共基质条件下的兼厌氧性生物降解性能和K-2BP在不同盐浓度条件下的兼厌氧性生物降解性能.选择K-2BP作为目标污染物进行静态反应器生物降解实验.结果表明,兼厌氧性微生物在只有K-2BP作为基质时对染料的降解率较低,葡萄糖存在时,能提高兼厌氧性生物对染料的降解能力;葡萄糖为800mg/L时6h染料降解率为64.1%,而葡萄糖浓度为1 000mg/L时,不利于染料降解,6h染料降解率为46%,与不投加葡萄糖情况的降解率接近.葡萄糖浓度为800mg/L,盐浓度分别为2g/L,5g/L,10g/L和20g/L,其一级降解动力常数分别为0.105 78mg/L.h,0.049 47mg/L.h,0.028 69mg/L.h,0.022 75mg/L.h;半衰期分别为6.99h,14.15h,22.55h,30.21h.随盐浓度梯度升高,染料的兼厌氧性降解动力学常数逐渐降低,高盐浓度会抑制兼厌氧性微生物对染料的降解.     

用Fenton试剂预处理农药废水实验研究

通过实验研究了COD去除率与氧化反应4个主要影响因子之间的关系,确定了各影响因子的最优反应条件:H2O2与CODcr质量比为0.8,H2O2与Fe2+质量比为9:1,反应时间为120min,pH值为3.描述和解释了在各种反应条件下产生的反应结果.实验结果表明:在最佳反应条件下,COD去除率可以达到53%,可生化性(m(BOD5)/m(CODcr))从大约17%提高到了30%以上,而且可生化性的提高与COD去除率的提高基本是同步的.     

草酸铁芬顿、UV/芬顿、暗芬顿降解对硝基酚的效果研究

研究了草酸铁芬顿、ＵＶ／芬顿和暗芬顿工艺中草酸钾,Ｈ２Ｏ２,ＦeSO4浓度,pH值,反应时间和反应温度对降解对硝基酚的影响,得出引入Ｋ２Ｃ２Ｏ４并不能提高对硝基酸酚的降解率,但可以使降解反 在一较宽的pH范围内进行,且缩短了反应时间,ＶＵ／芬顿同暗芬顿对硝基酚具有相同的降解效果,三种工艺降解对硝基酚的最佳条件分别是,草酸铁芬顿：Ｋ２Ｃ２Ｏ４：Ｈ２Ｏ２：ＦeSO4=1:10:1[（化学计量数（旧称摩尔比）],pH=2-6,t=30min,UV/芬顿及暗芬顿,H2O2:FeSO4=10:0.1（化学计量数）,pH=3-4,t=40min,反应温度对降解反应无影响。