稀酸预处理铜藻制备生物乙醇工艺

选取暖温带海洋生态环境生物修复的首选物种——铜藻(Sargassum horneri)为原料进行生物乙醇的制备,以稀硫酸水解后的还原糖收率为响应值,考察水解温度、液固比、水解时间和w(H₂SO₄)等参数对水解效率的影响. 为优化稀酸水解铜藻预处理的工艺条件,在单因素试验的基础上,利用Box-Benhnken中心组合设计法和响应面分析法,建立稀酸预处理工艺参数的回归模型,并与酶水解及发酵相结合验证了铜藻稀酸预处理效果. 结果表明:①稀酸水解铜藻的最优工艺参数. 水解温度为120 ℃,液固比为20∶1,水解时间为2.00 h,w(H₂SO₄)为4.50%. ②稀酸水解铜藻过程中各影响因素之间存在交互作用,水解时间和w(H₂SO₄)的非线性作用显著. ③对经最佳稀酸预处理工艺处理后的铜藻粉进行酶水解,其还原糖收率为44.05%,是未预处理下的8.14倍,并且后续进行发酵后,乙醇产率达7.80%,是未预处理下的2.00倍. 表明铜藻是一种潜在的生物乙醇原料,稀酸预处理方法对铜藻生物乙醇的制备行之有效.      

FeCl3强化汞污染土壤热解吸修复

目前采用的热解吸技术修复汞污染土壤所需热解吸温度(600~800 ℃)较高,导致修复成本很高,也造成土壤本身结构的破坏. 采用在土壤中加入添加剂的方式来降低土壤修复的热解吸温度和热解吸时间, 分析了热解吸修复汞污染土壤时FeCl₃的最佳投加量、热解吸时间和热解吸温度,并且对试验条件进行优化. 结果表明:在土壤中添加FeCl₃能够有效提高汞的去除率,可降低热解吸所需的温度和时间. 当热解吸温度为400 ℃、热解吸时间为30 min时,随着c(FeCl₃)/c(Hg)的增加,汞的去除率逐渐提高. c(FeCl₃)/c(Hg)、热解吸温度、热解吸时间分别为150、450 ℃、20 min下,是汞污染土壤热解吸修复的最佳条件. 在热解吸过程中添加FeCl₃,可以使土壤中的w(Hg)在较低热解吸温度、较短的热解吸时间下降至GB 15618—1995《土壤环境质量标准》三级标准限值(1.5 mg/kg)以下.      

Fenton法处理黄连素废水试验

采用Fenton氧化法处理黄连素成品母液废水,考察初始pH、反应温度、反应时间、c(H₂O₂)以及c(FeSO₄)对处理效果的影响. 通过正交试验分析了该法的作用机理,确定了反应过程中的关键控制因素.结果表明,Fenton法处理黄连素成品母液废水时,影响其COD_Cr去除率的因素依次为反应温度、c(H₂O₂)、初始pH、c(FeSO₄)以及反应时间. 通过单因素试验确定其主要影响因素的最佳水平:初始pH为2,反应温度为40 ℃,反应时间为30 min,c(H₂O₂)为0.24 mol/L,c(FeSO₄)为10 mmol/L. 该条件下COD_Cr和黄连素的去除率可分别达到44.1%和96.2%,ρ(BOD₅)/ρ(COD_Cr)由小于0.05提高到0.3,废水可生化性显著提高.      

从干剩余污泥中提取蛋白质的试验研究

以上海市松江区某污水处理厂的剩余污泥为原料,采用酸水解法提取干污泥中的蛋白质,考查了固液比、水解温度、水解时间、pH对蛋白质提取效果的影响。试验结果表明,水解的最佳条件为：水解液的pH为1.25;水解温度为118℃;固液比为1∶3.5;水解时间为5.5h。在此基础上,从安全性和营养性两方面考虑,对提取液中重金属和氨基酸...     

不同预处理的木薯渣水解液生物酸化特性比较

木薯渣富含纤维素,是理想的沼气生产原料。由于木薯渣含水量大,颗粒分散,不易固态发酵,作为沼气生产原料需对其进行水解处理。不同的水解方式得到的水解液对后续酸化过程的产酸速率和酸分布都有很大影响。对经过酶处理和水热处理得到的木薯渣水解液进行了生物酸化处理。结果显示,与直接投加木薯渣相比,投加酶水解液、投加150℃水解液水解20min和150℃水解液水解45min后,反应器达到最大产酸量所需的时间由96h分别缩短至30,48和24h,最大产酸量由4558mg/L分别增加至5277,6209和4734mg/L,且3种水解液在酸化24h后挥发性脂肪酸(VFAs)均达到最优分布,其中乙酸和正丁酸之和占总VFAs的90%左右。根据产酸速度及酸分布情况得出,木薯渣最佳可溶化方法为150℃高温水解20min,后续生物水解酸化时间为24h。     

碱(水)热处理改善分选有机废物的厌氧消化性能

取用凋落杨树叶和自配厨余废物,分别进行水热(碱)预处理后测定生物化学甲烷势(BMP),研究碱热处理对废物厌氧消化性能的影响.水热处理后产物pH降低,有机物加速溶解并进一步水解生成小分子物质.对于不同废物,实验得到的最佳水热条件不同.杨树落叶在水热温度150℃、碱性环境处理后观察到厌氧甲烷势,水解液SCOD浓度13 203 mg/L.水热温度超过130℃时厨余废物完全溶解或悬浮,SCOD浓度12412 mg/L.加碱催化对产沼性能影响不大.此时两者最大比累计甲烷产量分别为112 mL/g和276 mL/g.总碳转化率分别为24.81%和53.34%.     

酸水解法提取剩余污泥蛋白质的条件优化

为充分提取污水污泥中的细胞蛋白,实现污泥的增值利用,以青岛市李村河污水处理厂剩余污泥为材料,采用酸水解法提取剩余污泥中的蛋白质. 经正交试验综合考察了水解温度、水解时间、反应体系pH和固液比(污泥样品质量(g)/加水体积(mL))等因素对剩余污泥蛋白质提取率的影响. 结果表明:水解温度和反应体系pH对蛋白质提取率的影响较大;通过试验获得的提取污泥蛋白质的最优工艺条件是水解温度为121 ℃,水解时间为5 h,反应体系pH为1.25,固液比为1∶3.0.在上述条件下,剩余污泥蛋白质提取率可达62.71%,水解后的剩余残渣经干燥后测定可知,其质量相对于原污泥样品质量(干重)削减率达到30.49%. 试验证明,选用该法不仅可以达到破解剩余污泥细胞并释放蛋白质的目的,还可以使污泥减量.      

水解液出料和回流对秸秆水解产酸的影响

为了解秸秆两相发酵水解相水解液出料和回流对秸秆水解产酸过程的影响,以打捆麦秸为原料,在中温[(37±1)℃]条件下,采用批次进料方式,进行秸秆水解产酸实验.实验设置水解液出料量为排空、排1/2和排1/3,水解液回流频次为不回流、1d回流1次和3d回流1次.结果表明:水解液出料促进了秸秆有机物的水解溶出,水解液出料后秸秆中有机物大量水解溶出,水解液COD、SCOD浓度迅速回升,pH值迅速降低,TVFAs先增加后降低;水解液大出料量更有利于秸秆有机物水解溶出,水解液排空的处理累积COD获得量、TS损失率、半纤维素损失率和纤维素损失率较排1/3的处理分别提高44.45%、25.97%、30.23%和43.34%,排空的处理单位秸秆水解获得COD质量达0.33g COD/g秸秆;水解液回流对秸秆有机物水解溶出并未表现出明显的促进作用,但在实验后期对日产气量及产气中甲烷含量影响明显,3d回流1次的处理累积产气量和产气中甲烷含量均高于不回流和1d回流1次的处理.     

高岭土的改性及其对Cr(Ⅵ)的吸附特性

采用煅烧、酸浸的方法对高岭土进行改性,通过对SEM、XRD、FT-IR、EDS、孔结构表征及高岭土对Cr(Ⅵ)的去除能力研究,确定高岭土的改性条件,考察改性高岭土对Cr(Ⅵ)的吸附特性. 结果表明:①高岭土的改性适宜条件为煅烧温度800℃、煅烧时间3h、c(HCl)为4mol/L;煅烧使高岭土的结构发生变化,活性增强;酸改使高岭土孔隙通畅,吸附性能增强. ②改性高岭土吸附Cr(Ⅵ)的优化条件为粒度0.15mm、用量10g/L、吸附温度30℃、吸附时间15min,该条件下ρ〔Cr(Ⅵ)〕为100mg/L时废水中Cr(Ⅵ)的去除率可达91.4%. ③高岭土对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级吸附动力学模型,相比于Freundlich方程,其吸附等温式更符合Langmuir方程.      

餐厨垃圾油水分离工艺条件优化试验研究

为优化餐厨垃圾油水分离工艺条件,采用单因素试验考察了原液加水量、p H值、加热温度、搅拌强度和工业盐用量等条件对油水分离效果的影响,最佳参数通过L9(34)正交试验确定。结果表明:原液加水量、加热温度、pH值、搅拌时间、工业盐用量宜分别控制在40%、75～85℃、1.0～3.0、20 min和1.0%～2.0%;影响油水分离效果的因素显著性关系为p H值加水量加热温度工业盐用量;最佳油水分离条件为加水量40%、pH值3.0,工业盐用量2.0%、加热温度80℃、搅拌时间20 min,在此条件下的分离出的油量为234.93 g/L。     

餐饮废物制取燃料乙醇发酵条件研究

通过单因素试验选取试验因子,并根据Box-Benhnken的中心组合试验设计原理,在单因素试验基础上采用四因素三水平响应面分析法,以乙醇含量为响应值,对发酵条件进行优化.结果表明,发酵温度、发酵时间、初始pH和接种量与乙醇含量存在显著相关性.最佳发酵条件为发酵温度33.8℃、发酵时间101.5h、初始pH=4.6、接种量16.6%.通过实验室小试,在最优发酵条件下,乙醇含量可达到6.93%,乙醇发酵效果较好.还原糖利用率达到88.7%,每吨干物质原料可产192.8L乙醇.     

正交优化制备污泥水解蛋白质的实验研究

以武汉市污水处理厂剩余活性污泥为原料,在不同加水量、温度和催化条件下水解制备水解蛋白质,并通过正交试验优化了剩余污泥水解的反应条件。结果表明,当时间固定在6h时,以固液比(此为鲜泥与加水量的质量之比)为1∶2,温度1200℃,盐酸催化(pH为1.5)为水解反应的最佳条件。本研究为污泥水解蛋白液的制备及污泥处理的减量化、无害化和资源化提供了理论支持和数值依据。     

黄泔水发酵微生物絮凝剂B-12的研究

以黄泔水为廉价培养基,对絮凝剂产生菌B-12进行发酵培养,用单因素实验和正交设计试验,考察了培养基条件对絮凝剂产生菌絮凝效果的影响。结果表明:B-12的优化培养条件为:黄泔水体积分数为12.5%,硫酸铵为0.5g/L,温度为28℃,初始培养pH为6.5。在此条件下所产生的絮凝剂对高岭土悬液絮凝率高达81.2%。利用黄泔水生产的微生物絮凝剂B-12对化粪池废水、城市生活污水和土壤悬浊液具有良好的絮凝效果。     

〔3H〕PBNA与小牛胸腺DNA的结合

经多种动物实验证明,工业用抗氧化剂N-苯基-2-萘胺(PBNA)为一种广谱的弱致癌物,本实验用管内研究方法证明了其在有微粒体活化系统存在时与小牛胸腺DNA的结合,这种结合有剂量—反应关系,并随温育时间而上升,约4h趋于平稳,用Sephadex G-15柱层析得到三个与λ_(260)相对应的同位素结合峰,表明这种结合在性质上是小牛胸腺DNA同PBNA代谢物的共价结合。     

我国东南沿海海上风电塔架防护涂装体系设计与评价思考

针对我国东南沿海湿热、亚湿热地区海上风电塔架服役环境的特殊性,对开展针对性的涂装防护体系设计和实验室性能评价方法提出了一些改进设想。设计防护体系时,应充分考虑风电塔架各腐蚀区域的主要环境影响因素,选择合适的涂料体系并适当增加涂层厚度;采用单因素环境试验对涂层的性能进行实验室评估时,应适当增加每一种试验项目的时间,并结合服役环境增加测试项目。     

吡草醚水解动力学的研究

研究了吡草醚在不同pH和温度条件下的降解动力学情况,以及在三种生态水样和土悬液中的水解情况。结果表明,吡草醚在酸性水环境中比较稳定,在中性和碱性环境中易降解;水解反应速率随反应温度的升高而增大;吡草醚在三种生态水中的降解速率较快,降解半衰期分别为：水库水4．56d,河水3．96d,池塘水1．35d;吡草醚在土悬液中降解较快,这与其碱性条件和含量较高的可溶性碳有关。     

Delignification of disposable wooden chopsticks waste for fermentative hydrogen production by an enriched culture from a hot spring

Hydrogen(H2) production from lignocellulosic materials may be enhanced by removing lignin and increasing the porosity of the material prior to enzymatic hydrolysis. Alkaline pretreatment conditions,used to delignify disposable wooden chopsticks(DWC) waste, were investigated. The effects of NaOH concentration, temperature and retention time were examined and it was found that retention time had no effect on lignin removal or carbohydrate released in enzymatic hydrolysate. The highest percentage of lignin removal(41%) was obtained with 2% NaOH at 100℃, correlated with the highest carbohydrate released(67 mg/gpretreated DWC) in the hydrolysate. An enriched culture from a hot spring was used as inoculum for fermentative H2 production, and its optimum initial pH and temperature were determined to be 7.0 and 50℃, respectively. Furthermore, enzymatic hydrolysate from pretreated DWC was successfully demonstrated as a substrate for fermentative H2 production by the enriched culture. The maximum H2 yield and production rate were achieved at 195 mL H2/g total sugarsconsumedand 116 mL H2/(L·day), respectively.     

响应面法优化O3/US-混凝耦合去除皮革废水中的磷

采用O₃/US-混凝法去除皮革废水中的磷.结果表明,废水中的磷90%以上是以有机磷形式存在,无法通过单一条件的混凝法去除废水中的磷,臭氧氧化可以将大部分有机磷转为无机磷,该过程在超声的强化下转化率更高.在单因素试验的基础上,以总磷的去除率为响应值,采用Box-Behnken响应曲面法考察了氢氧化钙投加量、臭氧反应时间、聚丙烯酰胺（PAM）投加量、超声波功率4个因素之间的单独及交互作用.结果表明,4个因素影响顺序为：氢氧化钙投加量 > PAM投加量 > 超声波功率 > 臭氧反应时间,数学模型拟合度高（R_adj²=0.995）,利用该模型预测总磷的最大去除率为95.56%,在最佳反应条件：氢氧化钙投加量为718.35 mg·L^-1,臭氧反应时间为50.87 min,超声波功率为337.74 W,PAM投加量为22.27 mg·L^-1时验证实验结果的总磷去除率为93.68%,与模型预测值偏差1.88%.