浸提分离法提取皂素清洁工艺研究

提出一种通过溶剂提取将游离皂苷与淀粉、纤维等成分分离，从源头上减少用水量、耗酸量和污染物排放量的皂素清洁生产工艺。首先对溶剂提取条件进行优化，得出最佳工艺条件为：90%（体积比）乙醇溶液，料液比1∶7，沸腾回流提取3 h，重复提取3次。然后通过气质联用（GC/MS）分析了皂素废水的有机物组成。研究结果表明，清洁工艺皂素产率为1.51%（降低3.82%），用酸量比传统工艺减少了71%，头道液COD浓度降低了46%，每100 g原料排放的COD总量下降了84%；皂素废水的有机物污染物主要为糠醛及其衍生物，清洁工艺废水的有机物含量更低，更易降解。     

活性炭催化臭氧氧化深度处理工艺对酵母发酵废水中有机物的去除特性分析

酵母发酵废水经过厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)-好氧膜生物反应器(MBR)组合工艺处理后,仍含有较高浓度的COD,不能满足排放要求。以发酵废水处理过程中MBR处理单元的出水为研究对象,选择活性炭催化臭氧氧化作为其深度处理工艺,以活性炭吸附和单独臭氧氧化工艺作为对比,重点考察了活性炭催化臭氧氧化深度处理工艺对发酵废水中有机物的去除效能,并借助红外光谱、三维荧光光谱和气相色谱-质谱联用等方法,详细分析了发酵废水深度处理过程中有机物的变化规律。研究结果表明,活性炭催化臭氧氧化深度处理工艺对发酵废水中的芳香族化合物、具有共轭双键的有机物及色度具有良好的去除效果;并且对废水中酸类、醇类和醛类等有机物有较好的降解、转化和去除效果。此外,活性炭催化臭氧氧化工艺还可以使以烷烃、卤代烃、醇类、酯类和酮类为主的大分子有机物的含量大幅度减少。     

电子工业光致抗蚀剂乳化废水预处理试验研究

研究了光致抗蚀剂乳化废水用硫酸和含钙辅助破乳分离出有机物沉淀的预处理工艺。确定了最合适的预处理工艺参数和流程；用GC／MS法分析了废水的组成和浓度，并探讨了有机物的去除机理。试验结果表明，pH值控制在3，辅助剂A的浓度为300mg/L、静置时间为60min时，是最合适的工艺条件，废水的CODcr值从15600mg/L下降到3542mg/L，CODcr的去除率达77.4%，投加辅助剂后既提高了有机物的去除率，又改善了沉淀物的过滤性能，从而有利于降低后续工艺的处理成本。     

混凝和活性炭吸附深度处理制药废水中有机物去除特征

研究了混凝、活性炭吸附及其组合工艺对内蒙古某制药废水二级生化出水中有机物的去除效率,同时采用荧光光谱和凝胶色谱分析了不同技术对废水中有机物的影响。研究显示,污水中主要的有机物为微生物代谢产物、腐殖酸和富里酸,分子量在800~1 250。混凝与吸附对污水中的有机物表现出不同的去除特征,混凝无法有效去除溶解性有机物,而活性炭吸附对3种物质的去除率均达到90%以上。采用混凝和吸附组合处理后,总COD去除率达到76%,满足污水综合排放标准。     

NaOH改性杉木屑处理缫丝汰头废水

采用改性杉木屑对缫丝汰头废水中的蛋白质有机物进行吸附研究,通过单因素实验和正交实验,确定最佳的工艺条件。实验结果表明,原缫丝废水稀释10倍,即其蛋白质浓度为2 781.25 mg/L,搅拌60 min,在温度为353.15 K、转速为200 r/min的条件下,当改性杉木屑的投加量为20 g/L,并对缫丝汰头废水进行多次吸附,蛋白质的去除率可达到59.72%,COD的去除率为46.62%。     

活性炭预涂动态膜处理船舶含油废水过程中溶解性有机物的分子组成特征

动态膜技术以其高效、低成本等优点,在船舶含油废水深度处理领域展现出重要的应用潜力。然而船舶含油废水中有机物组成极其复杂,其在动态膜处理过程中的分子特征及变化尚需进一步研究。采用超高分辨质谱研究船舶含油废水中溶解性有机物(DOM)在动态膜过滤过程处理不同时间的分子组成特征。结果表明,船舶含油废水经动态膜处理前有超过2 200种DOM分子式,其主要由CHOS、CHONP等含杂原子类物质组成。动态膜处理过程中,前10 min由于活性炭的较强的吸附能力,对大部分有机物显示出良好的去除率,废水的COD和DOC去除率均在80%以上,此阶段对大分子质量、不饱和氧化性DOM去除效果较好。随后活性炭吸附能力下降,动态膜对COD和DOC的去除率逐渐衰减,60 min时均下降至50%左右。60 min后船舶含油废水中DOM的分子组成未观察到明显变化。本研究揭示了船舶含油废水在动态膜处理过程中DOM分子层面的组成和变化特征,为动态膜技术高效处理难去除船舶含油废水提供一定的工艺参考。     

抗生素制药废水有机污染物分布特性研究

采用气相色谱/质谱法对β-内酰胺类抗生素制药废水中有机污染物进行了定性与定量分析,得到了废水中有机污染物的种类、相对含量及分子量分布特性.通过理论COD计算公式,计算分析了废水中有机污染物对COD指标的贡献程度.结果表明,该类废水中含有84种有机物,其中以胺类、烷烃类和烯烃类有机物的相对含量最高.有机污染物的分子量集中在100～400,分子量小于100或大于500的有机物含量相对较低,其中分子量在100～200的有机物含量最大.通过对比有机污染物的理论COD贡献度可知,胺类、烷烃类和烯烃类有机物含量对废水污染负荷影响最大.根据有机物污染源分析,提出了此类抗生素制药废水合理化处理的生产工艺建议和处理工艺方案.     

垃圾焚烧发电厂渗滤液生化出水的催化臭氧氧化处理

垃圾焚烧发电厂渗滤液生化出水是一种高盐,且含腐殖酸类和水溶性小分子有机物的复杂废水.本研究提出了采用Ca(OH)2预处理,并催化臭氧氧化处理的新工艺路线,对工艺参数和催化过程机理进行了分析.结果表明,Ca(OH)2可以有效地预处理去除生化出水中的腐殖酸类大分子有机物,当其用量为12 g/L时,可使COD的去除率达到70％～75％.Ca(OH)2可强化催化臭氧氧化处理预处理废水中剩余的难降解小分子有机物,其机理可能是及时去除了反应体系中生成的碳酸根离子,其适宜用量为2 g/L废水.当搅拌转速小于600 r/min,进口气相中臭氧浓度小于66.24 mg/L时,增大反应体系搅拌强度和进口臭氧浓度可以强化废水COD的去除速率.该工艺在深度处理垃圾渗滤液生化出水中难降解有机物领域具有较大的应用前景.     

多元微电解技术对高浓度化学清洗废水预处理的影响

以高浓度化学清洗废水为研究对象,分别考察了常规混凝沉淀、多元微电解2种工艺对有机物污染物的去除效率和改善废水可生化性的效果。结果表明:多元微电解工艺的最佳pH 3.0,填充比1∶3,微电解1 h,气水比1∶1的条件下,其对COD平均去除率可达到60%,而直接混凝沉淀仅为10.5%,多元微电解工艺能使BOD5/COD值由原来的0.12升高到0.32,提高了废水的可生化性,减轻了后续生化处理负荷,是对高浓度化学清洗废水的有效预方法。     

预处理-水解酸化-厌氧-好氧工艺对玉米淀粉废水有机污染物的降解

采用气相色谱/质谱(GC/MS)、三维荧光光谱(EEM)等检测手段分析预处理/水解酸化/厌氧/好氧组合工艺对玉米淀粉废水有机污染物的降解情况。结果表明,竖流沉淀预处理阶段对TOC平均去除率36.7%,废水中主要为芳烃、烷烯烃以及杂环类物质,EEM产生的5个荧光峰均为芳香蛋白类有机物;水解酸化阶段大部分杂环以及芳烃类有机物水解成有机酸和醇类物质,TOC平均去除率22.7%;厌氧阶段TOC平均去除率最高,达到97.8%,废水中以芳烃和烷烯烃为主,荧光峰减少至2个且强度减弱;好氧阶段TOC平均去除率为61.3%,有机物主要为难降解的长链烷烃物质,芳香蛋白类有机物荧光峰全部消失,新生成了与微生物代谢相关的腐殖酸类物质。     

不同质量浓度黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用简

分别采用黄菖蒲（Iris pseudacorus L.）、狭叶香蒲（Typha angustifolia L.）和铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）共生培养的实验方法研究了不同质量浓度黄菖蒲、狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用。结果表明，黄菖蒲在质量浓度大于10 g/L时对初始密度为1.0×10⁷ ind/mL的铜绿微囊藻具有较好的抑制作用，表现为黄菖蒲质量浓度为10、20和40 g/L时，第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为30.1%、51.8%和84.0%；狭叶香蒲在质量浓度大于20 g/L时对铜绿微囊藻有明显的抑制作用，表现为狭叶香蒲质量浓度为20 g/L和40 g/L时，第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为34.2%和77.7%，实验过程中，铜绿微囊藻叶绿素a含量逐渐减少，而藻密度、SOD活性及MDA含量先增加后逐渐降低，表明经过一段时间持续地化感胁迫，黄菖蒲和狭叶香蒲可以诱导铜绿微囊藻产生氧化胁迫，导致细胞结构严重损伤和叶绿素大量分解，从而强烈抑制铜绿微囊藻的生长。     

丝瓜瓤固定化脱色菌Enterobactor sp.S8 对活性黑5的脱色

利用植物载体丝瓜瓤对肠杆菌(Enterobactor sp.S8)进行固定,并对活性黑5进行脱色研究.探讨了固定化菌体的菌龄、菌量、pH、温度对染料脱色的影响.研究了该固定化菌体的重复利用和动力学实验.结果表明,最佳脱色条件为:菌龄3d、接菌量2％、温度30℃、pH 6.0.该固定化菌体对不同初始浓度活性黑5的脱色符合二级反应动力学方程.经9次重复利用后的该固定化菌体,其脱色率仍达76.8％.在优化实验条件下,根据降解3d前后的紫外-可见光谱图分析可知,活性黑5并非完全被降解为CO2和H2O,而是生成一些小分子有机中间体.     

沙雷氏菌发酵蓝藻生产蛋白酶

以富含蛋白质的蓝藻作有机氮源进行微生物发酵生产蛋白酶,为蓝藻的资源化利用提供一条新途径。采用单因素实验,研究了影响沙雷氏菌发酵蓝藻生产蛋白酶的培养基主要成分。结果发现,在实验范围内,沙雷氏菌发酵蓝藻生产蛋白酶的最佳碳源是蔗糖,最佳速效氮源是尿素,最佳金属离子(盐)是ZnSO4,最佳产酶促进剂是吐温80。在单因素实验中,发酵上清液的蛋白酶活最高可达到941 U/mL,而且发酵周期短,发酵培养18 h即可达到最高酶(活)值。     

Citrobacter sp.CK3对活性红KN-3B的脱色反应动力学研究

采用脱色菌Citrobacter sp. CK3,以活性红KN-3B染料为处理对象,在厌氧批式反应条件下,系统考察了pH值,温度和染料浓度对脱色反应速度的影响;通过动力学模拟及反应过程中染料的UV-Vis扫描图分析,探讨了脱色反应机理。结果表明:Citrobacter sp. CK3对活性红KN-3B的脱色反应的适宜pH为7～9;脱色反应速度在温度为32℃时达到最大。染料初浓度从57 mg/L逐渐增大到458 mg/L时脱色率逐渐降低。脱色过程中染料的偶氮键发生断裂,脱色反应符合二级反应动力学。     

金属纳米材料在厌氧条件下对脱氮副球菌反硝化作用的影响

以脱氮副球菌YF1为实验菌株,研究纳米Fe0和纳米Fe/Ni 2种金属纳米材料对菌体生长及其反硝化作用的影响。实验结果表明:添加纳米材料到反应体系中会降低实验菌株的生长量和生物反硝化作用,纳米Fe/Ni对实验菌株的毒性比纳米Fe0大。在含硝态氮初始浓度为100 mg/L的反硝化培养基中接种脱氮副球菌,于30℃培养20 h,脱氮率为89.47%,而菌+1 000 mg/L纳米Fe/Ni的体系脱氮率仅为64.33%;菌+1 000 mg/L纳米Fe0体系的脱氮率为76.36%。不同体系的反硝化过程均可采用零级动力学模型进行拟合(相关系数R2>0.92)。这2种金属纳米材料对实验菌株的生长量及其反硝化作用的影响程度,与体系的pH和温度有较大关系。     

Shewanella sp.XB缺氧反硝化降解苯酚

苯酚的生物降解一直受到关注。以苯酚为惟一电子供体,研究了Shewanella sp.XB对苯酚的缺氧降解特性。研究结果表明,在反硝化条件下,当C/N为13.3时,苯酚可以完全降解,NO-2-N积累量很少。另外,当加入氧化还原介体,如核黄素3μmol/L、AQDS 0.01 mmol/L、AQS 0.05 mmol/L和LQ 0.01 mmol/L时,苯酚降解速率分别为不加介体时的1.45、1.77、1.67和1.63倍。当以氯化铵代替硝酸盐时,苯酚也能进行厌氧发酵降解。另外,菌株XB反硝化降解苯酚可能是厌氧和好氧降解的混合过程。     

不同来源的海州香薷和野胡萝卜的铜抗性及铜积累差异

以来自矿区(铜绿山和赤马山铜矿)和非矿区(红安、武汉严西湖)的海州香薷和野胡萝卜种群为对象,通过土培实验,研究了2种植物的铜抗性及铜吸收积累差异.结果显示,来自矿区的海州香薷和野胡萝卜种群的铜抗性都明显高于非矿区种群,但2种植物种群的铜吸收积累特征明显不同:海州香薷植物吸收的Cu主要集中在根中,但矿区种群吸收积累的铜量明显低于非矿区种群;而野胡萝卜吸收的Cu主要集中在地上部分(地上部分的Cu富集量是根的1.5倍),但积累的铜量在矿区和非矿区种群间没有明显的差异.因此,来自矿区的海州香薷可能进化为铜避性对策,而野胡萝卜的铜抗性与其吸收积累的总量没有明显的关系,但有很好的向地上运输能力.     

Physiological adaptations in the lichens Peltigera rufescens and Cladina arbuscula var. mitis, and the moss Racomitrium lanuginosum to copper-rich substrate

Two lichen species (Peltigera rufescens and Cladina arbuscula subsp. mitis) and one moss species (Racomitrium lanuginosum) growing on a copper mine heaps (probably 200–300 yr old) in the village of Špania dolina (Slovak Republic) were assessed for selected physiological parameters, including composition of assimilation pigments, chlorophyll a fluorescence, soluble proteins and free amino acid content. The lichen C. arbuscula subsp. mitis was collected also at a control locality where total copper concentration in the soil was approximately 3% that of the waste heaps. Concentrations of Al, Co, Cu, Ni, Sb and Zn were highest in thalli of Peltigera, while the moss Racomitrium contained the highest content of Fe and Pb. Thalli of Cladina contained less metals than the cyanolichen Peltigera, and except for Zn metal concentrations in Cladina from the control locality were lower than in thalli of the same species from copper mine heaps. Regardless of the species or locality, the composition of assimilation pigments and chlorophyll a fluorescence showed that the tested lichens and moss were in good physiological condition and adapted to increased copper levels in the soil. There were significantly different amounts of total free amino acids in Peltigera, Cladina and Racomitrium from the Cu-polluted field. However, differences in amount of free amino acids in control, as well as Cu-polluted thalli of Cladina were less pronounced.     

作物秸秆对铜绿微囊藻的抑制作用

通过室内模拟实验研究了大麦、水稻和小麦3种作物秸秆对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的抑制作用，并计算了不同秸秆的抑制率和抑制中浓度（EC₅₀）。研究结果表明，大麦秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆对铜绿微囊藻的生长有显著的抑制作用，而且随着培养时间和秸秆投加量的增加，抑制作用提高。处理96 h后大麦和水稻秸秆处理下的铜绿微囊藻几乎全部死亡，表明本研究所用不同作物秸秆对铜绿微囊藻的生长有显著的抑制效果。研究结果还表明，大麦、水稻和小麦秸秆对铜绿微囊藻的72 h-EC₅₀由大到小依次是大麦>水稻>小麦，分别为248、334和1 943 mg/L，表明不同植物的秸秆对藻类的影响作用不同。分析3种秸秆抑制铜绿微囊藻生长的原因可能是3种植物秸秆在好氧的条件下可以分解产生多种具有抑藻作用化学物质，如有机酸、含甲基的酚类物质、醇类和酮类物质等，这些物质通过化感作用抑制铜绿微囊藻的生长，尤以大麦秸秆作用最为明显。     

二氧化氯对颤蚓成虫灭活效果及灭活作用机制

采用对苯二甲酸（terephthalic acid，TA）作为羟基自由基（hydroxyl radical，·OH）捕捉剂，利用荧光分光光度法测定了二氧化氯（CIO2）接触后颤蚓体内-OH浓度变化，结合颤蚓灭活率、过氧化氢酶（catalase，CAT）和丙二醛（malondi．alderhyde，MDA）等指标的测试结果，研究了CIO2对颤蚓成虫的灭活效果及灭活机理。结果表明，ClO2对颤蚓成虫灭活效果显著。当C1O2投加浓度超过0．4mg／L，可对颤蚓体内·OH产生明显的诱导效应，并且·OH诱导效应与颤蚓灭活率直接相关。接触条件下CAT变化情况表明，颤蚓受到了明显的氧化胁迫，且对颤蚓体内抗氧化系统有破坏作用，MAD变化结果则表明ClO2对颤蚓的脂质过氧化作用不明显，可以对颤蚓表皮层有效渗透。上述结果证实了CIO2对颤蚓成虫的灭活作用机制之一是诱导其体内生成·OH,产生氧化胁迫，而CIO2对颤蚓抗氧化系统的破坏作用和对颤蚓表皮层的有效渗透进一步增强灭活效果。