微生物燃料电池对苯酚的降解及其产电性能

构建了单室空气阴极微生物燃料电池(MFC),研究了苯酚含量对以苯酚和葡萄糖为底物的MFC产电性能及苯酚去除率的影响。实验结果表明:当CODB(苯酚贡献的COD)为0时,MFC的运行周期为36 h,最大输出电压为560 m V,最大功率密度为489 m W/m2;CODB为1 000 mg/L时,MFC的运行周期为54 h,最大输出电压为436 m V,最大功率密度为98 m W/m2;当CODB为200 mg/L时,MFC的COD去除率、苯酚去除率和库伦效率(CE)均达到最大,分别为89.7%、99.9%和7.2%,同时,MFC的阳极生物膜产生的氧化峰电流最高,表明在葡萄糖-苯酚双底物对微生物的协同作用下,MFC的阳极生物膜氧化性最强;随着CODB的增大,COD去除率、苯酚去除率和CE均逐渐减小,说明苯酚的抑制作用导致微生物活性降低。     

硫酸盐对微生物燃料电池脱氮的影响

构建了双室型微生物燃料电池(MFC),探讨了硫酸盐对MFC阴极脱氮效果和产电性能的影响。实验结果表明:缺氧阴极室中,硝酸盐氮、硫酸盐的还原存在一定的竞争关系,且硫酸盐对电子的竞争能力比硝酸盐氮强;当S与N的质量比(记为S/N)为2∶1时,72 h后的硫酸根去除率达96.41%,而硝酸盐氮去除率仅为36.86%;在S/N为2∶1的条件下,当电压达307.6 m V时,功率密度达最大值15.77 W/m2,电池内阻为100Ω,与未加入硫酸盐时相比产电性能明显提高。     

连续流双室微生物燃料电池处理工业废水

以实际中药废水作为阳极基质、实际含镉废水作为阴极电解液,构建了连续流双室微生物燃料电池(MFC),考察了其产电性能及对两种废水的处理效果。78 d的运行数据表明:系统可实现最大输出电压417mV、最大体积功率密度11.8 W/m3,最大体积功率密度运行条件下的库伦效率为18.5%;在阳极进水有机物浓度变化较大的情况下,实现了阳极对中药废水中有机物的有效去除,平均COD去除率为81.5%;阴极对含镉废水中Cd2+的去除率为79.4%～84.8%。这表明MFC同步处理中药废水及重金属废水具有一定的可行性。     

镰刀菌HJ01对对氯苯酚的降解特性

采用实验室分离的一株镰刀菌HJ01,以对氯苯酚(4-CP)为降解底物,以蔗糖为外加碳源,考察了蔗糖质量浓度、降解温度、初始pH对4-CP降解效果的影响,初步探讨了镰刀菌HJ01对4-CP的降解动力学和降解机理.实验结果表明:该菌株能以4-CP为惟一碳源和能源生长;在外加蔗糖为碳源,蔗糖质量浓度为3 g/L、降解温度为30℃、初始pH为8的条件下,50 mg/L4-CP能在6 d内被完全降解.以4-CP为惟一碳源和外加蔗糖下的降解动力学分别符合Haldane模型和一级动力学方程.     

复合重金属污染高岭土的电动修复

根据电子废弃物拆解场地的污染特征,以复合重金属(Cu,Cd,Pb)污染高岭土为研究对象,考察了电动技术对污染土壤的修复效果。实验结果表明:在电压梯度为1 V/cm、阳极液为自来水、阴极液为柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(pH=5)、靠近阴极设置活性炭渗透反应墙(PRB)的条件下电动修复96 h后,Cu,Cd,Pb的平均去除率分别可达79.93%,99.43%,39.36%;土壤的酸碱性对电动修复效果影响显著,通过在阴极添加缓冲液维持土壤偏酸性条件,有利于重金属污染物的电动去除;在靠近阴极设置活性炭PRB可富集重金属,减少阴极液的污染;迁移率大的酸可提取态重金属较易去除,残渣态重金属稳定性强,去除率较低。     

外加碳源对选矿废水浮选药剂生物降解效果的影响

研究了外加葡萄糖、淀粉、乙酸钠3种碳源对SBR法降解模拟选矿废水浮选药剂的影响.实验结果表明:在停留时间为2h、苯胺黑药(二苯胺基二硫代磷酸)、黄药(丁基黄原酸钠)、乙硫氮(三水合二乙基二硫代氨基甲酸钠)初始质量浓度分别为120,6,3 mg/L的条件下,以淀粉为外加碳源时,3种浮选药剂的降解效果最好,苯胺黑药、黄药、...     

高氯离子、低COD废水中COD的测定

建立了适用于高氯离子、低COD废水中COD的重铬酸钾测定方法。分别采用甘油、二氯丙醇、β,β′-二氯异丙醚和氯化钙配制模拟高氯废水,考察了氧化剂重铬酸钾溶液浓度、掩蔽剂加入量(以m(HgSO_4)∶m(Cl~-)表示)对测定效果的影响。实验结果表明:以低浓度(0.05 mol/L)重铬酸钾溶液为氧化剂时,测定数据波动范围小,相对误差也低(-1.4%~+0.4%);对于高氯低COD废水的COD测定,当COD大于100 mg/L时按m(HgSO_4)∶m(Cl~-)=10∶1加入硫酸汞掩蔽剂,当COD小于100 mg/L时按m(HgSO_4)∶m(Cl~-)=20∶1加入硫酸汞掩蔽剂,并采用浓度为0.05 mol/L的重铬酸钾溶液作为氧化剂,能较好地消除氯离子对COD测定的干扰,相对误差在5%以内;将优化后的测定条件应用于实际环氧氯丙烷生产废水COD的测定,重现性良好,当m(HgSO_4)∶m(Cl-)分别为10∶1和20∶1时,相对误差分别为+3.3%和+2.9%,COD平均回收率分别为103.4%和102.9%。     

淀粉废水水解酸化处理中的酶比活变化特性

以淀粉废水水解酸化处理系统中的蛋白酶、淀粉酶、脱氢酶为研究对象,考察了在无机离子、营养元素、pH等条件作用下的酶比活变化规律.实验结果表明:Mg2+和Co2+对酶比活有显著影响,MgCl2·6H2O加入量为30 mg/L时蛋白酶、淀粉酶、脱氖酶的比活分别是空白的5.6倍、1.6倍、1.5倍,COD去除率提高17.6%;而CoCl2·6H2O加入量为10 mg/L时,蛋白酶和淀粉酶的比活较单独投加30 mg/L的MgCl2·6H2O时分别下降了80.6%和42.5%,脱氢酶比活却提高了13.2%;以NH4Cl与CO(NH2)2作为混合N源(m(NH4Cl):m(CO(NH2)2)=1:2)时蛋白酶、淀粉酶、脱氢酶的比活分别是单独以CO(NH2)2为N源时的3.0倍、1.4倍、1.8倍,COD去除率提高了11.8%;中性偏碱性条件较利于酶促反应的进行.     

MES-AnMBR耦合工艺处理模拟偶氮染料废水及膜污染特性研究

采用微生物电化学系统(MES)-厌氧膜生物反应器(AnMBR)耦合工艺处理模拟偶氮染料废水，考察了该工艺的产电情况、对偶氮染料刚果红(CR)的脱色率和膜污染特性。结果表明，外阻为50Ω时，反应器阳极的电化学活性最高，平均输出电流、最大功率密度和电流密度分别为(0.43±0.03)mA、78.98 mW/m²和644.63mA/m²;50Ω、400Ω和1 000Ω3组反应器的平均COD去除率在81.44%～85.20%，平均脱色率分别为(89.50±3.14)%、(85.00±3.15)%和(82.00±2.87)%；与对照组相比，50Ω、400Ω和1 000Ω3组反应器将膜堵塞的时间从16 d分别延长至39 d、35 d和24 d。反应器产生的电流能够促进泥饼层中溶解性微生物产物(SMP)和胞外聚合物中蛋白质和多糖的降解，随着输出电流的增加，SMP和松散型胞外聚合物含量逐渐降低。     

两种接触氧化填料处理洗涤剂废水的比较

以某日化企业在生产过程中产生的洗涤剂废水为处理对象,以接触氧化法为核心工艺,比较了悬挂式组合填料和移动床生物膜反应器(MBBR)悬浮填料对洗涤剂废水的处理效果。实验结果表明:悬挂式组合填料和MBBR悬浮填料的挂膜启动时间分别为13,25 d;当悬挂式组合填料反应器的DO为4.0 mg/L时,COD和LAS的去除率分别为84.33%和89.06%;当MBBR悬浮填料反应器的DO为3.0 mg/L时,COD和LAS的去除率分别为82.54%和90.31%;当MBBR悬浮填料反应器的COD容积负荷为0.5~1.3 kg/(m3·d)时,平均COD去除率为83.91%,继续增大COD容积负荷,COD去除率仍能保持在80%以上;MBBR悬浮填料在COD的高效降解及高浓度有机废水的处理方面优于悬挂式组合填料。     

Fenton氧化—微生物法降解土壤中石油烃

以长期被苯系物污染的活性污泥为菌源,采用液相"诱导物-中间产物-目标污染物"驯化模式驯化出专性混合石油降解菌群,并将其用于Fenton氧化—微生物法处理模拟石油污染土壤。高通量测序结果表明,产黄杆菌属(Rhodanobacter)、分支杆菌属(Mycobacterium)和根瘤菌属(Rhizobiales)为主导菌属。实验结果表明:接种混合菌群后降解50 d,土样的总石油烃(TPH)去除率较土著菌提高了13.4~20.5百分点;对于TPH含量(w)分别为4%,8%,11%的土样,Fenton氧化的最佳H_2O_2加入量分别为3,4,4 mol/L(Fe~(2+)加入量0.04 mol/L),TPH总去除率分别可达88.8%,65.0%,47.7%,较单独Fenton氧化或单独微生物法均有很大程度的提高,且缩短了降解时间,增加了土壤有机质。     

阴极电势对微生物电合成系统还原CO2合成有机物性能的影响

采用微生物电合成系统（MES）还原CO₂合成有机物,从微生物菌群、有机物积累量、库伦效率、电化学分析等多个角度研究了阴极电势对MES还原CO₂合成有机物性能的影响。实验结果表明：阴极电势为-0.70 V时,甲酸和乙酸的积累量均最大（分别为1.554 mmol/L和2.754 mmol/L）,系统的总库伦效率最大（为81.42%）;在MES中,醋杆菌（Acetobacterium sp.）、假丝酵母菌（Candida sp. S）、地杆菌（Geobacter sp.）为优势菌种。     

填充床电化学反应器催化氧化法降解苯酚工艺条件的优化

采用填充床电化学反应器,以Na2SO4为支持电解质,分别以IrO2-Ta2O5/Ti和PbO2/Ti为阳极,以Ti板为阴极催化氧化降解苯酚。考察了电流密度和进水流量对废水COD去除率、平均电流效率(ACE)和电耗(Esp)的影响。实验结果表明:PbO2/Ti阳极电催化氧化苯酚的效率高于IrO2-Ta2O5/Ti阳极,且PbO2/Ti阳极有更高的ACE和更低的Esp;在以PbO2/Ti为阳极、电流密度为100 A/m2、进水流量为0.8 L/h的条件下,COD去除率最高为90.59%,ACE较高,Esp较低。     

不同碳源对微生物修复石油污染土壤的促进作用

为解决石油污染土壤中以石油为唯一碳源的土著微生物生长缓慢的问题,研究了分别添加玉米淀粉、玉米粉、可溶性淀粉和葡萄糖4种碳源对土样细菌总量和石油烃降解率的影响。研究结果表明：玉米淀粉作为碳源时土样TN和TP的下降幅度均最大;添加玉米淀粉和玉米粉比添加可溶性淀粉和葡萄糖更有利于细菌的生长繁殖;细菌对直链烷烃化合物均具有较好的降解效果,但对较为复杂的芳香烃化合物降解效果较差。降解反应第40天时,分别添加玉米淀粉、玉米粉、可溶性淀粉和葡萄糖的石油烃降解率分别为67.25%、48.60%、46.30%和28.57%。     

光电催化氧化法脱色处理刚果红染料废水

采用阴极还原法制备了泡沫镍负载纳米ZnO（ZnO/Ni）电极，采用SEM和XRD技术对ZnO/Ni电极进行了表征。以高压汞灯为光源，ZnO/Ni电极为阳极，铂电极为阴极，对模拟刚果红染料废水进行了光电催化脱色处理。考察了催化工艺、电解质种类及浓度、初始废水pH和反应温度等因素对刚果红降解率的影响。表征结果显示， 制备的纳米ZnO呈六方晶系结构，平均粒径为23.6 nm。实验结果表明，当外加电流为1.0 mA时，在初始刚果红质量浓度为30 mg/L、电解质Na₂SO₄浓度为0.050 mol/L、初始废水pH为5、反应温度为50 ℃的条件下，光电催化反应60 min后，刚果红降解率为86.36%，COD和色度的去除率分别达到70.56%和92.86%。     

过氧化氢及次氯酸钠的同步电合成及其原位氨氮去除效果

利用电解法在离子隔膜电解槽反应器的阴阳极室以较高的电流效率分别合成了过氧化氢和次氯酸钠。对原位合成的次氯酸钠等含氯氧化剂的氨氮去除效果进行了考察,在初始ρ(NH_4~+-N)为1 000 mg/L和电极间距为5 mm的条件下,阴极合成过氧化氢的电流效率和TN去除率均高达100%。     

丙烯酰胺接枝木薯淀粉的合成及橡胶废水的絮凝处理

以丙烯酰胺为单体,过硫酸铵为引发剂,十二烷基磺酸钠为乳化剂,采用乳液聚合法合成丙烯酰胺接枝木薯淀粉(接枝淀粉)。实验结果表明:当m(淀粉)∶m(单体)为1.0∶1.5、合成温度为60℃、引发剂加入量(质量分数)为2.4%时,单体转化率、接枝率和接枝效率分别为74.7%,69.8%,74.9%;当接枝淀粉的加入量为0.35g/L时,絮凝处理后橡胶废水的吸光度由0.164降为0.073,脱色率为55.5%。     

K+对肝素钠废水厌氧生物处理中污泥性能的影响

以肝素钠生产废水为研究对象，研究了不同盐浓度下K+对厌氧污泥性能的影响。实验结果表明:在ρ(NaCl)小于8000mg/L的低盐浓度条件下，K+对污泥的解抑作用不明显;在ρ(NaCl)大于16000mg/L的高盐浓度条件下，K+对污泥表现出解抑作用。ρ(NaCl)为24000mg/L、K+加入量为60mg/L时，COD去除率、产气量和甲烷体积分数相比空白对照组分别提高了17.1%、43.3%和71.8%，氨化率变化不大，均在32%左右。     

采用Zn-Se/不锈钢阴极的超声-电解法处理罗丹明B废水

采用超声-电解法考察了Zn-Se/不锈钢阴极处理罗丹明B废水的效果及影响因素。正交实验优化结果表明:在电流密度为2.4A/dm2、废水初始pH为6、超声功率为160W、通气量为10L/h、m(Zn)∶m(Se)为1∶1.5的Zn-Se/不锈钢作阴极、Ti/TiO2和铁网为双阳极的条件下,超声-电解法处理罗丹明B废水120min,废水脱色率为98.97%,COD去除率为88.11%。     

纳米腐植酸基复合树脂的制备及其对Ni~(2+)和Cd~(2+)的吸附

采用水溶液聚合法,以丙烯酸、丙烯酰胺及改性蒙脱土为原料,纳米腐植酸为基体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过二硫酸钾为引发剂,制备了丙烯酸-蒙脱土-丙烯酰胺/纳米腐植酸复合树脂(简称复合树脂)。考察了溶液pH、吸附时间、吸附温度、初始离子浓度等因素对复合树脂分别吸附Ni~(2+)和Cd~(2+)的影响。实验结果表明:在吸附温度35℃、吸附时间90 min、溶液pH为7、初始Ni~(2+)和Cd~(2+)的浓度分别为0.02 mol/L、复合树脂加入量16.7 g/L的条件下,Ni~(2+)和Cd~(2+)的吸附量分别为383.02 mg/g和359.27 mg/g;复合树脂吸附Ni~(2+)和Cd~(2+)的吸附等温线均满足Langmuir等温吸附方程;吸附过程均符合准二级动力学方程;复合树脂重复使用6次,其对Ni~(2+)和Cd~(2+)的吸附量分别降低了17.1%和9.3%。