PVA降解混合菌系生长和产酶的营养条件分析

研究碳源、氮源以及不同金属离子对PVA降解混合菌系生长和产酶的影响。结果表明,混合菌系生长过程中无机氮源优于有机氮源;补充碳源可促进混合菌系的生长,但酶活比不添加时稍有降低。金属离子对酶活影响的正交实验表明Mg2＋浓度影响最大,其次是Fe2＋和K＋浓度,Ca2＋、Mn2＋、Zn2＋和Cu2＋浓度影响较小;最佳浓度分别为Mg2＋0.05 g/L、Fe2＋0.04 g/L、K＋2 g/L和Ca2＋0.05 g/L。     

4种重金属离子对间接火焰原子吸收光谱法测定铝的干扰

空气-乙炔间接火焰原子吸收法是我国目前运用较多且易于推广的铝检测方法,研究了Mg2+、Ca2+、Zn2+和Ni2+4种离子对此法测定0.40 mg/L Al3+的干扰情况。得出如下结论:(1)在±5%误差范围内,15.10 mg/L Mg2+、105.00mg/L Ca2+、0.23 mg/L Zn2+、0.88 mg/L Ni2+对0.40 mg/L Al3+无干扰。(2)本方法虽然操作复杂,但成本较低、灵敏度高,检测的浓度范围宽、稳定性好,加标回收率为96%~99%,检出限为0.04 mg/L,适宜测定范围为0.05~100.00 mg/L,适用于饮用水、河水及地下水中Al3+的测定。     

乳化液膜体系去除电解锰废水中的Mn~（2＋）

采用乳化液膜法处理电解锰废水,考察制乳条件和提取条件对去除效果的影响。研究结果表明最佳制乳条件为：4%（V/V）span-80做表面活性剂,3%二（2-乙基己基）磷酸酯做载体,柴油做膜溶剂,用NaOH调节内水相pH为12,制乳时间为10 min,油内比2∶1;最佳提取条件：外水相pH为6～7、乳水比1∶10、提取时间10 min。制得的乳化液膜对电解锰废水中的Mn2＋去除率可高达99.99%,出水Mn2＋浓度低于2mg/L,实现水质达标排放。     

邻菲哕啉活化催化褪色光度法测定环境水体中痕量铜（Ⅱ）

根据邻菲啰啉活化痕量铜（Ⅱ）催化溴酸钾氧化甲基紫褪色反应，建立了催化褪色光度法测定痕量铜（Ⅱ）的新方法。讨论了介质、试剂用量、反应温度、反应时间、活化剂和共存离子的影响，确定了最佳试验条件。结果表明，在25mL溶液中，72℃恒温反应15min，加铜（Ⅱ）和不加铜（Ⅱ）的吸光度差值与铜（Ⅱ）质量浓度间的关系在铜（Ⅱ）质量浓度为2．40×10^-3～5．12×10^-2mg／L时呈线性关系，符合比尔定律；该新方法的测定波长为578nm，铜（Ⅱ）检出限为2．40×10^-3mg／L，用于环境水体中痕量铜（Ⅱ）的测定，最大相对标准偏差为3．14％，加标回收率为96．0％～105．0％，对比《水质铜的测定二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法》（GB／T7474—1987）相对误差低于6．00％。     

改进分光光度法测Ni以规避大量干扰离子

为测定含大量干扰离子的水样中镍的浓度,提出一种改进的分光光度法。即以多种物质的吸光曲线回归方程,将实时测得的水样吸光度分解成多种物质的吸光度,利用多元一次方程进行求解并计算出浓度的方法。新方法在不进行修正时,对含Cr6+干扰的水样Ni2+测定的结果,误差较小。多组分的水样测量吸光度误差较大,通过引入修正系数修正后误差大幅下降。方法中Ni2+、Fe3+的吸光度与显色时间基本无关;而对于Mn2+、Cu2+和Cr6+,显色时间应控制在0.5～2.5 min内或10 min外,以保证测得吸光度值的稳定与准确。对组成不同的含Mn2+和Fe3+水样测得的Ni2+浓度分析,变异系数(CV)4.74%,检出限为0.275 mg/L,精确度和精密度较好。同时,这种规避方法还具有其他作用,可以在分析组分的同时粗略算出含量。     

As（V）在金红石TiO2颗粒表面吸附特性及机理

通过静态动力学和热力学吸附实验，研究了温度、共存离子以及溶质的初始浓度对As（V）在金红石TiO2颗粒表面吸附的影响，探讨了As（V）在金红石TiO2颗粒表面吸附特性及机理。结果表明，在As（V）初始浓度为10mg／L，pH为7的条件下，25℃时的吸附量0．41mg／g高于30℃时的吸附量0．31mg／g，As（V）在金红石TiO，上的吸附为放热过程。CaCl2和MgCl2的添加对As（V）在金红石TiO2表面吸附起到明显的促进作用。T=25℃，Ca2＋或Mg2＋浓度为10mmol／L时，As（V）吸附量分别为0．64和0．56mg／g，Ca2＋比Mg2＋对As（V）吸附促进作用强。As（V）在金红石TiO2的吸附等温线符合Frendlich方程，Lagergren二级动力学方程能较好地描述As（V）在金红石TiO2颗粒表面吸附的动力学过程。     

流动注射-火焰原子吸收法快速测定水样化学需氧量

采用流动注射-火焰原子吸收法(FI-FAAS)测定水样化学需氧量.以KMnO4作氧化剂、葡萄糖作基准物质,在95 ℃反应,生成的Mn(Ⅱ)在线分离吸附于阳离子交换树脂微型柱上,用3 mol/L HCl洗脱后,送至火焰原子吸收检测器检测.在反应盘管长500 cm、反应时间30 s的条件下,测定化学需氧量的线性范围为8.00～200.00 mg/L,检出限为2.30 mg/L;采样频率为24次/h,Cl-质量浓度至100 mg/L无干扰,Mg2 质量浓度至1 000 mg/L无干扰;对50.00 mg/L的化学需氧量标样重复测定7次,相对标准偏差为3.37%.用该法测定河水、池塘水和轻度污染工业废水的化学需氧量,获得了与重铬酸盐法(标准方法)基本一致的测定结果.     

钙镁离子及重碳酸盐对零价铁还原对氯硝基苯的影响

通过间歇式实验,考察了地下水中常见硬度离子Ca2＋、Mg2＋及HCO3-的独立作用和联合作用对零价铁还原对氯硝基苯的影响。实验结果表明,Ca2＋、Mg2＋对零价铁还原对氯硝基苯反应的促进作用不明显。HCO3-浓度为0～100mg/L时可显著提高零价铁还原对氯硝基苯的速率,反应2 h后对氯硝基苯转化率由44.1%升至84...     

高压电弧放电处理偶氮染料废水

用高压电弧放电产生的低温等离子体对含偶氮染料的废水进行了处理，以甲基橙为例研究了电压幅值、处理时间、溶液初始浓度、溶液初始pH值、投加Fe^2＋和Fe^3＋对染料脱色的影响。实验结果表明，甲基橙浓度为50mg／L时其降解率随时间和电压幅值的增加而增加。溶液初始浓度对染料去除效果影响较为明显，同等条件下初始浓度越低降解率越高。酸性条件下有利于低温等离子体处理甲基橙。Fe^2＋和Fe^3＋对低温等离子体降解甲基橙有一定的催化作用。电压8kV处理3min，Fe^2＋为20mg／L时去除率由89．64％增至99．72％。Fe2（SO4），的最佳投加量为5mg／L（以Fe^3＋计），而FeCl，的最佳投加量为80mg／L（以Fe^3＋计）。     

城市垃圾焚烧渗沥液中Ca2＋对厌氧EGSB处理效果的影响

研究了城市生活垃圾焚烧厂渗沥液中Ca2＋对厌氧颗粒污泥膨胀床反应器（EGSB）处理效果的影响，并采用静态实验方法考察了Ca2＋对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响。实验结果表明，进水COD为17000mg／L的条件下，当Ca2＋浓度低于6000mg／L时，EGSB对COD去除率达93％以上；当Ca2＋浓度高于6000mg／L时，COD去除率随运行时间明显下降，并在污泥中形成大量沉淀。静态实验结果表明，废水中低浓度Ca2＋促进了厌氧颗粒污泥的产甲烷活性，但高浓度Ca2＋明显抑制了其产甲烷活性，这是导致高Ca2＋浓度条件下EGSB对COD去除率降低的主要原因。研究表明，颗粒污泥产甲烷活性恢复程度随Ca2＋浓度增加而减弱。     

烟气脱硫中亚硫酸钙铁锰复合催化氧化优化

亚硫酸钙氧化是湿法石灰石/石膏法脱硫中十分重要的一个环节,优化亚硫酸钙氧化过程有助于降低湿法脱硫能耗和物耗。以Ca SO_3氧化速率(SOR)为研究对象,对比了Fe和Mn单独催化和复合催化的氧化效果,通过单因素和响应面法考察了p H、Fe/Mn比例和起始Ca SO_3浓度对SOR的单独和联合效应。结果表明,Fe和Mn复合催化的SOR明显高于单独催化。对SOR的影响大小依次为起始Ca SO_3浓度p HFe/Mn,Fe/Mn和起始Ca SO_3浓度的交互作用显著。Ca SO_3氧化的最佳条件为p H 4.5,Fe/Mn为0.37,起始浓度为17.83 mmol·L~(-1),优化的SOR为4.22 mmol·(L·min)~(-1)。结构表征结果表明,亚硫酸钙氧化首先生成Ca SO_4·2H_2O的(020)、(021)和(041)晶面,产物为Ca SO_4·2H_2O。     

二氧化氯对水中二价铁离子的氧化动力学

采用分光光度法和连续碘量法研究了二氧化氯（ClO2）氧化二价铁离子的反应动力学。研究结果表明,该化学反应计量关系为：5Fe2＋＋ClO2＋4H＋→5Fe3＋＋Cl-＋2H2O,建立了ClO2氧化二价铁离子的反应动力学方程为-rFe2＋≈1.6678×106EXP（-5179.7/T）[ClO2][Fe2＋]（pH=6.0）;在pH=6.0和T=293 K的条件下,该反应对于ClO2和二价铁离子均为一级,总反应级数为二级,二级反应速率常数k值为0.03556×103L/（mol.s）,该反应活化能Ea为43.1 kJ/mol;表明ClO2除铁的氧化反应在一般水处理条件下即能进行。     

营养成分对Fe2+生物氧化的影响

在29℃和160 r/min条件下,以广东云浮矿山酸性废水为种源,采用9K培养基,经过富集培养得到氧化亚铁硫杆菌A.f.a。利用分批摇床实验,研究了在A.f.a作用下,溶液初始NH4+-N、PO34--P、Mg2+、Ca2+和Cu2+等基本营养成分对Fe2+生物氧化的影响。结果显示,随着NH4+-N、PO34--P、Ca2+或Cu2+离子浓度增加,Fe2+生物氧化率都先增大后降低,各离子最佳浓度分别为84.8、35.6、2.4和254.5 mg/L;Fe2+生物氧化率随着Mg2+浓度的增加逐渐增大,并趋于稳定,其限制浓度为88.8 mg/L。上述结果可用于控制营养条件促进Fe2+的生物氧化。     

低品位电镀污泥对氧化亚铁硫杆菌活性的影响

以氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferroxidans,以下简称T.f菌）和低品位电镀污泥（干污泥中主要重金属组分低于3%的电镀污泥,以下简称污泥）为主要实验材料,研究了不同污泥浓度、初始pH对T.f菌Fe2＋氧化速率的影响。将实验组中T.f菌重新接种于新鲜9 K液体培养基,以考察T.f菌经实验处理后对新鲜9 K液体培养基中Fe2＋的氧化能力,结果表明,低品位电镀污泥对T.f菌Fe2＋氧化速率具有显著抑制作用,2.5 g/L的污泥浓度即可使T.f菌Fe2＋氧化速率由23.86 mg/（mL·h）降低至10.72 mg/（mL·h）;调节溶液初始pH,可有限改善T.f菌在低污泥浓度条件下的Fe2＋氧化速率,但在较高污泥浓度时,对其Fe2＋氧化速率无促进作用。     

Fe_3O_4/SDS磁性纳米颗粒吸附水体中的Cd~（2＋）和Zn~（2＋）

一种新型纳米固相萃取吸附剂,由阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠（SDS）包裹在Fe3O4磁性纳米颗粒表面形成,用于吸附水溶液中的重金属离子。研究了吸附过程的主要影响因素（如SDS浓度、溶液pH等）以及解吸过程的最佳条件,并对其机理进行了初步的探讨。研究结果表明,共沉淀法制备的Fe3O4颗粒粒径分布均匀,平均粒径约为54 nm;SDS浓度为300 mg/L时,Fe3O4/SDS磁性纳米颗粒吸附Cd2＋和Zn2＋的能力最强;在一定浓度范围内,Fe3O4/SDS体系对Cd2＋和Zn2＋的吸附平衡数据符合Langmuir吸附等温方程,饱和吸附量分别为22.42 mg/g和13.95 mg/g。最终结果表明,Fe3O4/SDS磁性纳米颗粒具有较强磁分离能力和较好的吸附效果。     

Fe~Ⅱ（EDTA）协同生物转鼓过滤器去除NO的实验研究

采用自行研制的生物转鼓反应器（RDB）处理难溶于水的NO废气,为提高NO的传质系数和去除效率,实验考察了营养液中添加FeⅡ（EDTA）络合剂协同RDB以提高NO去除效率的过程。结果表明,当空床停留时间（EBRT）为0.96 min时,在营养液中添加FeⅡ（EDTA）至100 mg/L后,NO的去除效率从70.78%升至79.26%。未添加FeⅡ（EDTA）时NO去除率随营养液的增加下降,添加FeⅡ（EDTA）至100 mg/L后,去除率随营养液量的增加先上升后下降,且下降速率比上升速率大。随着营养液中FeⅡ（EDTA）浓度从0增加至500 mg/L,实验最佳温度从32.5℃升至47.5℃,但添加FeⅡ（ED-TA）至100 mg/L对实验的最适pH值没有太大影响。     

邻菲啰啉活化催化褪色光度法测定环境水体中痕量铜(Ⅱ)

根据邻菲啰啉活化痕量铜(Ⅱ)催化溴酸钾氧化甲基紫褪色反应,建立了催化褪色光度法测定痕量铜(Ⅱ)的新方法.讨论了介质、试剂用量、反应温度、反应时间、活化剂和共存离子的影响,确定了最佳试验条件.结果表明,在25 mL溶液中,72 ℃恒温反应15 min,加铜(Ⅱ)和不加铜(Ⅱ)的吸光度差值与铜(Ⅱ)质量浓度间的关系在铜(Ⅱ)质量浓度为2.40×10-3～5.12×10-2 mg/L时呈线性关系,符合比尔定律;该新方法的测定波长为578 nm,铜(Ⅱ)检出限为2.40×10-3 mg/L,用于环境水体中痕量铜(Ⅱ)的测定,最大相对标准偏差为3.14%,加标回收率为96.0%～105.0%,对比<水质铜的测定二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法> (GB/T 7474-1987) 相对误差低于6.00%.     

新型碳源驯化的SRB去除酸性矿山废水中SO_4~(2-)最佳反应条件

针对硫酸盐还原菌(SRB)处理酸性矿山废水缺乏有效有机碳源问题,运用生活污水、鸡粪和锯末质量比80∶7∶3混合物的发酵液作为新型有机碳源驯化硫酸盐还原菌SRB,并研究SRB以该新型有机碳源作为营养物质在不同COD/SO2-4(C/S)值、pH值、初始硫酸根(SO2-4)浓度、重金属离子(Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+)浓度条件下对SO2-4的去除效果,以确定SRB去除SO2-4的最佳反应条件。实验结果表明,在厌氧环境SRB接种量8%、生长温度35℃、转速50 r/min、C/S为1.5~2.0、pH值6~7、初始SO2-4浓度≤3 000 mg/L、Fe2+在100~300 mg/L、Mn2+为35 mg/L时反应条件最佳,SO2-4去除率均可达90%以上;其中Fe2+浓度≤500 mg/L、Mn2+浓度≤140 mg/L时均会促进SRB对SO2-4的还原,当Fe2+浓度≥600mg/L时会严重抑制SRB,Mn2+浓度140 mg/L时会抑制SRB;Cu2+、Zn2+的存在对SRB均有影响,当Cu2+浓度15 mg/L时、Zn2+浓度45 mg/L时对SRB均有抑制作用。新型有机碳源可作为SRB的优良有机碳源,同时可实现以废治废的目的。该成果为实际应用提供了参考。     

饮用水源水无机金属污染的应急处理

根据密云水库供水现状，针对突发性无机金属污染事件，采用聚合氯化铝辅助化学沉淀法进行应急处理。选用Cu2＋、Fe2＋、Zn2＋和Cd2＋ 4种金属离子为目标污染物，首先通过小试实验确立了最佳混凝处理条件。结果表明，调节pH值为8．0左右，可使初始浓度为5mg／L和10mg／L的Cu2＋浓度降至0．96mg／L和0．67mg／L；初始浓度为1．5mg／L和3mg／L的Fe2＋浓度降至0．27mg／L和0．24mg／L；初始浓度为0．05mg／L和0．1mg／L的Cd2＋浓度降为0．0089mg／L和0．0078mg／L；调节pH值为9．0时，可使初始浓度为5mg／L和10mg／L的Zn2＋浓度降至0．57mg／L和0．48mg／L。4种污染物出水浓度均低于国家饮用水标准。在小试基础上，在北京第九水厂开展无机金属污染处理的中试实验，结果表明所选用的聚合氯化铝辅助化学沉淀法简便易行，可实现污染物快速、有效去除。     

垃圾焚烧飞灰中不同粒径的毒性特性

对广州市某垃圾焚烧发电厂的焚烧飞灰进行粒径分级毒性分析研究。主要研究了粒径在35～1 000μm范围内的飞灰的腐蚀性和短期浸出毒性,包括Cr、Cd、Mg、Pb、Mn、Fe、Cu、Zn、Ni、Co等重金属,SO24-,Cl-,NO3--N和NO2--N,同时也研究了飞灰的物质组成和矿物特性。研究结果表明,所有粒径飞灰的浸出液pH值在12.3～12.5之间,属于有腐蚀性的危险废物,重金属Mg、Pb、Zn的浸出浓度最高,分别为168.78、53.94和86.40 mg/L。飞灰浸出液和含量最高分别达到8.87g/L和1.38 g/L,同时浸出液中测出一定量的硝态氮和亚硝态氮,证明飞灰吸附了垃圾焚烧过程中产生的氮氧化物气体。另外,研究得出飞灰的基本组成元素为Ca、Si、Cl、K、Na、S、Al、Mg和Fe,而重金属则以Zn、Pb、Mn、Cu、Cr等为主。矿物相主要为含硅和钙的化合物及NaCl和KCl等氯化物。