多孔钛板负载Pd阴极电催化加氢还原水中五氯酚

研究了以多孔钛板负载钯作为阴极,通过电催化加氢还原水中五氯酚的脱卤效果和主要影响因素.实验表明,五氯酚电催化加氢的主要产物为苯酚和游离态Cl^-.其中Cl^-生成量可达到理论值,实现完全脱卤,苯酚的转化率达90%以上.随着PCP浓度的降低,电流效率下降,降解单位重量PCP的能耗增加.回路中电流强度对脱卤的电流效率和能耗影响很大,300mA时效果最佳.与电流相比,水溶液中pH和循环流速对脱卤效果的影响有限.结果表明,多孔钛板负载金属钯电催化反应器可有效地对五氯酚加氢脱卤,电流效率高,能耗低,并且操作简单,适用范围广.     

混合有机污染物在松花江水体中生物降解模拟研究

以松花江不同地点的江水和沉积物为微生物源,对江中检出的２１种有机污染物混合体系的生物降解过程进行模拟研究。结果表明,化合物结构、微生物源和驯化期是影响生物降解的主要因素;在驯化条件下,低浓度混合有机污染物的生物降解速率符合一级动力学方程。     

亚硫酸盐/紫外体系的还原脱卤效能

水合电子(e-aq)是已知活性最强的还原物种之一.基于SO_3~(2-)受紫外光激发活化会释放e-aq的性质,提出了SO_3~(2-)/UV高级还原体系,用于降解稳定污染物.以7种卤乙酸为目标物,从卤素取代种类、卤代程度、实际水质本底影响等角度,考察了该体系对毒性卤代有机物(HOCs)的降解及脱卤效能,并探讨了相关机理.结果表明:HOCs的降解至少有直接光解和e-aq还原两条途径.卤素取代种类与卤化程度决定了HOCs的直接光解特性,其速率随氯、溴、碘取代顺序及卤化程度的增加而加快.SO_3~(2-)/UV体系显著提高了HOCs的降解及脱卤效率;对于直接光解慢的HOCs,其降解与脱卤主要由e-aq还原引起.SO_3~(2-)/UV体系在两种地表水质本底下仍具有较高的脱卤效能.     

循环式生物滤池处理城市地表径流的性能研究

对以木片为填料的塔式生物滤池配置循环装置,将其应用于处理城市地表径流污染.通过设置不同的循环次数,比较了循环操作对滤池性能的影响.研究结果表明:该循环式生物滤池在处理径流过程中存在适应驯化期,不同的污染物质其适应驯化时间不同.COD所需驯化时间最长,适应期内总入水水量达到装置空隙体积的8.5倍;NO3--N和TP适应期相当,总入水水量约为空隙体积的7.2倍;TSS与TN所需的时间最短,总入水水量约为空隙体积的5.3倍.该循环式生物滤池对TSS、COD、NH4+-N、NO3--N、TN和TP的平均去除效率分别为86.2％、24.3％、11.1％、85.9％、37.7％和45.7％.循环操作对生物滤池的性能影响研究表明,TSS、NH4+-N与TP的去除随循环次数的增加而增加,TN与NO3--N的去除未明显影响.由于循环过程中部分有机质从木片中析出,使得有机物质(COD)的去除随循环次数的增加而降低.     

IC反应器处理制药废水的颗粒污泥驯化和快速启动

试验研究了厌氧内循环(IC)反应器处理化工合成制药废水时,颗粒污泥的驯化培养启动过程.IC反应器控制在中温条件运行,接种颗粒污泥取自处理味精废水的厌氧上升流式污泥床反应器,驯化开始采用葡萄糖基质与制药废水混合废水,然后很快转化为全部是生物难降解的合成制药废水.结果表明,采用高负荷、高进水浓度的启动控制条件,经历23d的启动运行,IC反应器的容积负荷达到5 kgCOD/(m3·d), COD去除率达到70%~80%.在容积负荷达到7.4kgCOD/(m3·d)时,COD的去除率仍可稳定在70%左右.IC反应器中的成熟颗粒污泥形状规则、密实、粒径大.扫描电镜观察发现,颗粒污泥中古细菌产甲烷鬓毛菌(Methanosaetaceae)占优势. IC反应器处理难降解废水在高负荷、高进水浓度条件下可实现快速培养驯化和启动.     

锌离子对活性污泥微生物DNA序列多样性的影响

研究了锌离子对活性污泥微生物群落结构的影响.不同浓度的锌离子对有机物的降解和氮的转化均有抑制.经过驯化后,处理系统对有机物的降解可以逐步得到恢复,而对于氨氮和亚硝酸氮的降解则并不随着驯化时间的延长而得到改善.随机扩增多态性RAPD分析表明,在不同的驯化阶段,DNA序列的分子多样性是不同的.结果显示,加入锌离子的微生物多样性明显小于对照组,驯化成熟的实验组尽管在COD的去除率上和对照组没有什么差别,但在生物多样性、丰富度、均匀度和相似性上与驯化初期有较大的差别.从RAPD条带上可清楚地看到某些细菌的消失,以及耐受锌离子的种类的持续存活.      

重金属对2-氯酚厌氧降解及微生态结构的影响

研究了Cu²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺对2-氯酚(2-CP)厌氧降解及其微生态结构的影响.结果表明,重金属冲击对连续流厌氧系统具有明显的抑制作用,抑制程度为Cu²⁺>Ni²⁺>Cd²⁺;300mg/L重金属冲击使系统降解率低于30%,需驯化40d左右才能恢复,其中受Ni冲击的体系恢复较快;不同浓度金属离子对2-CP间歇降解系统的抑制作用同样为Cu²⁺>Niv²⁺>Cd²⁺;低浓度重金属离子的驯化能提高污泥对重金属的抗性,驯化后300mg/Lcu²⁺和Ni²⁺对降解速率的抑制均降低了45%左右.重金属对厌氧体系的抑制作用和对厌氧污泥微生态结构的影响之间具有很大相关性,厌氧微生态结构受Cu²⁺冲击后影响最大,受Ni²⁺影响后恢复最快.     

Enhanced debromination of 4-bromophenol by the UV/sulfite process: Efficiency and mechanism

Halogenated aromatic compounds have attracted increasing concerns due to their toxicity and persistency in the environment, and dehalogenation is one of the promising treatment and detoxification methods. Herein, we systematically studied the debromination efficiency and mechanism of para-bromophenol(4-BP) by a recently developed UV/sulfite process. 4-BP underwent rapid degradation with the kinetics accelerated with the increasing sulfite concentration, pH(6.1–10) and temperature, whereas inhibited by dissolved oxygen and organic solvents. The apparent activation energy was estimated to be 27.8 kJ/mol. The degradation mechanism and pathways of 4-BP were explored by employing N_2O and nitrate as the electron scavengers and liquid chromatography/mass spectrometry to identify the intermediates. 4-BP degradation proceeded via at least two pathways including direct photolysis and hydrated electron-induced debromination. The contributions of both pathways were distinguished by quantifying the quantum yields of 4-BP via direct photolysis and hydrated electron production in the system. 4-BP could be readily completely debrominated with all the substituted Br released as Br-, and the degradation pathways were also proposed. This study would shed new light on the efficient dehalogenation of brominated aromatics by using the UV/sulfite process.     

电化学方法治理废水的研究与进展

叙述了近几年来电化学方法治理废水污染的一些进展，尤其是在难生化的有毒有机污染物的氧化解和卤代烃的脱及电渗析和重金属回收等方面的工作，研究进展说明，新材料，新工艺的应用，以及电化学方法与其它技术的组合衍生，提高了电化学方法的治理废水的效率和效果。     

厌氧污泥降解氯酚的驯化及其在驯化过程中的降解动力学

以２种厌氧污泥经４种氯酚的实验室半连续投料驯化试验的结果表明，通过氯酚的驯化可以明显地提高厌氧污泥对氯酚的降解活性和降解速率，消除利用氯酚的滞后期；驯化污泥降解活性的高低与原污泥的活性、菌群类型及氯酚的种类等因素有关；添加微生物易利用有机物，有利于获得高效降解氯酚的驯化污泥；并提出了氯酚在厌氧污泥驯化过程中的降解动力学方程。     

乙酸驯化对厌氧污泥微生物群落结构及发酵特性的影响

采用乙酸对厌氧污泥进行逐步驯化,以富集乙酸营养型产甲烷菌群,解决厌氧发酵过程中的酸抑制问题.对驯化前后污泥中的微生物群落结构及其在高酸浓度和低p H值条件下的发酵特性进行了研究.结果表明:驯化后污泥中乙酸营养型产甲烷菌中的甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)得到了明显富集,其相对丰度由原始的4.2%提高到58.1%,成为耐酸污泥中的主导优势古菌群;氢营养型产甲烷菌属的丰度则都有不同程度的下降.污泥中产甲烷菌群由氢营养型为主导转为乙酸营养型和氢营养型共同主导.驯化前后污泥中细菌的优势菌门均为主要降解纤维素和半纤维素的厚壁菌门(Firmicutes)和降解蛋白质的拟杆菌门(Bacteroidetes),其中驯化后Firmicutes的丰度由48.8%提高到61.7%,而Bacteroidetes的丰度则由30.1%降低至16.9%.驯化后的污泥对高VFA浓度和低pH值的耐受性均有较大程度的提高,其在VFA浓度为7500 mg·L~(-1)及pH 6.0条件下仍可以快速产气.     

几种氯代苯甲酸的生物可降解性及其动力学

2 ,4-二氯苯甲酸、4-氯苯甲酸、3-氯苯甲酸、2 -氯苯甲酸经过污泥的驯化作用可以达到降解 ,但是不同的接种污泥对相同的底物达到同样的降解效果所需的驯化时间不同 ,经 9d驯化的膜生物反应器中的污泥即具有经 2 8d驯化的一般活性污泥相当的降解活性 ,但 4种氯代苯甲酸的生物可降解性次序是一定的 :2 ,4-二氯苯甲酸 >4-氯苯甲酸 >3-氯苯甲酸 >2 -氯苯甲酸 ,不随污泥的驯化期及接种污泥而改变 .降解动力学研究表明 ,这 4种氯代苯甲酸在不同的污泥驯化期其降解动力学模式不同 ,在驯化初期底物的降解符合零级反应 ,在驯化后期符合一级反应 .     

高效耐海水型厌氧氨氧化污泥的驯化

针对部分含海水废水生物脱氮效能较低的问题,研究了梯度盐度海水对淡水厌氧氨氧化污泥的驯化过程.考察了不同海水盐度对厌氧氨氧化反应动力学、厌氧氨氧化菌细胞形态和反应器中菌群变化的影响.结果表明,梯度盐度废水可以成功驯化淡水厌氧氨氧化污泥,通过145d的驯化,其总氮去除速率为2.80kgN/(m3·d).在海水盐度由0提高至10‰、20‰和30‰的过程中厌氧氨氧化反应速率经历了升高、降低、再升高的过程,其中,海水盐度20‰在淡水厌氧氨氧化污泥的驯化过程中是一个临界点.驯化后,厌氧氨氧化菌细胞结构更加不规则,并在细胞壁上出现了类菌毛状结构,经16S rDNA PCR扩增测序鉴定该优势厌氧氨氧化菌为“Candidatus Kuenenia Stuttgartiensis”.驯化前后反应器中细菌菌群也发生改变.     

噬重金属离子功能微生物的驯化及电镜表征

介绍了噬重金属离子混合微生物的培养、驯化流程。对重金属离子驯化后的功能微生物进行SEM、TEM表征:经驯化后,微生物种群数量急剧减少,但适应性个体数量明显增加,且细胞结构,表面形态均发生显著变化。球状菌和丝状真菌紧密共生,大量球状菌附着于丝状真菌构成的网状结构上。     

A novel technology for quick acclimation of an anaerobic microbial consortia used for biodegrading teraphthalic acid (TA)

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｅｒａｐｈｔｈａｌｉｃａｃｉｄ (ＴＡ)ｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｐｏｌｙｅｓｔｅｒｆｉｂｅｒ,ｖｉｄｅｏｆｉｌｍｓａｎｄｏｔｈｅｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ .Ｓｉｎｃｅｂｉｓ (2 ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ)ｐｈｔｈａｌａｔｅ ,ｄｉｅｔｈｙｌｐｈｔｈａｌａｔｅａｎｄｄｉｍｅｔｈｙｌｐｈｔｈａｌａｔｅｈａｖｅｂｅｅｎｃｌａｓｓｉｆｉｅｄａｓｐｒｉｏｒｉｔｙｈａｚａｒｄｏｕｓｃｏｍｐｏｕｎｄｓｂｙＥＰＡｏｆｔｈｅ…     

铁还原环境四氯乙烯生物降解及其影响因素

通过实验研究了铁还原环境下四氯乙烯(PCE)的生物降解。以醋酸为共代谢基质,在20℃时,PCE可以顺序脱氯为TCE和DCEs。反应速率常数为0.2489d-1,半衰期为2.78d。在实验的第1天和第10天分别检测到了TCE和DCEs。TCE最高浓度为358.98nmol/L,是最主要的反应产物。碳平衡为88.7%～109.3%。在13d的实验周期中,微生物的数量和活性都有所增加。同时研究了不同的影响因素,如低温、不同pH和电子受体对PCE生物降解的影响。结果表明,在12℃时,PCE可以脱氯为TCE,半衰期为6.45d,降解速率为0.1075d-1,较20℃时的降解速率要低。脱氯的最佳pH值在7.0左右,较高和较低的pH值均会抑制脱氯微生物的活性。加入不同电子受体NO3-和SO42-,PCE脱氯受到不同程度的抑制,前者可能是由于NO3-是相对强的氧化剂,造成微环境中的氧化还原电位升高;后者则可能是SO42-的存在,会抑制脱氯菌的作用。     

Nitrification characteristics of nitrobacteria immobilized in waterborne polyurethane in wastewater of corn-based ethanol fuel production

A technology to achieve stable and high ammonia nitrogen removal rates for corn distillery wastewater (ethanol fuel production) treatment has been designed. The characteristics of nitrifying bacteria entrapped in a waterborne polyurethane (WPU) gel carrier were evaluated after acclimation. In the acclimation period, nitrification rates of WPU-immobilized nitrobacteria were monitored and polymerase chain reaction (PCR) was also carried out to investigate the change in ammonium-oxidizing bacteria. The results showed that the pellet nitrification rates increased from 21 to 228 mg-N/(L-pellet. hr) and the quantity of the ammonia oxidation bacteria increased substantially during the acclimation. A continuous ammonia removal experiment with the anaerobic pond effluent of a distillery wastewater system was conducted with immobilized nitrifying bacteria for 30 days using an 80 L airlift reactor with pellets at a fill ratio of 15% (V/V). Under the conditions of 75 mg/L influent ammonia, hydraulic retention time (HRT) of 3.7--5.6 hr, and dissolved oxygen (DO) of 4 mg/L, the effluent ammonia concentration was lower than 10 mg/L and the ammonia removal efficiency was 90%. While the highest ammonia removal rate, 162 mg-N/(L-pellet.hr), was observed when the HRT was 1.3 hr.     

活性污泥驯化技术与高浓度CTMP废水生物处理的研究

为探讨活性污泥处理高浓度ＣＴＭＰ制浆造纸废水,研究了活性污泥驯化工艺的良性对生物系统污泥沉降性能及处理效果产生的影响。３个月多的运行试验结果表明,改良后的污泥驯化工艺即间歇式与连续式进料相结合的污泥驯化工艺能够明显改善污泥沉降性能,污泥的ＳＶ３０为２９９０－３２０ｍｇ／Ｌ,ＳＶＩ为４８－５５ｍｌ／ｇ,并显著增加处理效果,ＣＯＤ去除率７７％－８５％,ＢＯＤ５去除率９０％－９５％,ＴＳＳ去除率７５％－     

好氧颗粒化SBR系统处理UASB出水的试验研究

以序批式反应器培养的好氧颗粒污泥作为接种污泥,驯化处理上流式厌氧颗粒污泥床反应器的出水,整个运行过程主要分为颗粒污泥驯化阶段和稳定运行阶段。在稳定运行阶段,有机COD负荷可达到5.2 g/L.d,COD去除率高于95%,好氧颗粒污泥直径集中于3.5～6mm,SVI 50～58mL/g,沉降速率在72～90m/h,好氧颗粒污泥具有良好的沉降性能和较高的COD去除率。同时应用扫描电镜技术对接种颗粒污泥和驯化后的好氧颗粒污泥的微生物结构进行了初步观察和分析。     

Cold resistance depends on acclimation and behavioral caste in a temperate ant

Adjusting to low temperatures is important for animals living in cold environments. We studied the chill–coma recovery time in temperate ant workers (Temnothorax nylanderi) from colonies collected in autumn and spring in Germany. We experimentally acclimated these ant colonies to cold temperatures followed by warm temperatures. As expected, cold-acclimated workers recovered faster from freezing temperatures, but subsequent heat acclimation did not change the short recovery times observed after cold acclimation. Hence, either heat acclimation improves cold tolerance, possibly as a general response to stress, or at least it does not negate enhanced cold tolerance following cold acclimation. Colonies collected in spring showed similar cold tolerance levels to cold-acclimated colonies in the laboratory. Next, we compared the chill–coma recovery time of different worker castes and found that exterior workers recovered faster than interior workers. This difference may be related to their more frequent exposure to cold, higher activity level, or distinct physiology. Interior workers were also heavier and showed a higher gaster-to-head ratio and thorax ratio compared to exterior workers. An obvious difference between exterior and interior workers is activity level, but we found no link between activity and cold tolerance. This suggests that physiology rather than behavioral differences could cause the increased cold tolerance of exterior workers. Our study reveals the importance of acclimation for cold tolerance under natural and standardized conditions and demonstrates differences in cold tolerance and body dimensions in monomorphic behavioral castes of an ant.