藻类微生物燃料电池的构型发展及应用现状

在废水处理过程中,探索资源与能源回收方案,实现废水处理的碳中和是目前的重要发展方向。作为一种可持续发展技术,微生物燃料电池（MFC）因可同步实现废水处理与电能回收而备受关注。将MFC与微藻相结合构建光合藻类微生物燃料电池（PAMFC）,系统中微藻与产电菌协同降解有机物,在去除氮、磷等同时将化学能转化为电能。近年来,使用不同构型PAMFC处理废水成为水处理领域的研究前沿,但对PAMFC构型介绍几乎没有。因此,文章详细阐述了PAMFC的各种构型（单室、双室、沉积型和其他构型）以及运行原理,从电极材料、温度、pH等方面分析了PAMFC的产电影响因素,并具体总结了近些年PAMFC系统在处理生活污水、工业废水、养殖废水等方面的应用进展。最后,针对PAMFC在研发过程和实际应用中的难点,提供了解决思路,并对未来PAMFC可行的研究方向进行展望,以提高产电效能。     

二级处理出水中肠道病毒的PCR检测研究

建立了二级处理出水中肠道病毒的巢式PCR检测方法。在2006年7月至2007年2月期间分别用第一次PCR和巢式PCR方法对西安市北石桥污水净化中心的二级处理出水中的肠道病毒进行了检测,两种检测方法的阳性率分别为12．5％和87．5％。另外,还对二级处理出水中的肠道病毒含量和温度、pH值等理化指标的关系作了分析。     

村镇住宅耐水性诊断和评价专家系统设计

建立专家系统的目的:建立村镇住宅耐水性诊断和评价专家系统的目的有三个:①对现有的村镇住宅在洪水作用下的可能出现破坏形态进行预测;②对新建的村镇住宅在防洪设计方面进行指导;③对可能遭受洪水破坏的房屋进行加固和补强.     

环境水体中肠道病原细菌定量PCR检测与膜过滤分析方法的比较

采用通用引物,通过实时荧光定量PCR方法(QPCR),对西安市5个地表水体中肠道病原细菌的细胞密度进行了分析.检测水样体积为100mL,分别于2006年3～6月取自水源水(黑河)、景观娱乐用水(大唐芙蓉园北湖和兴庆湖)、纳污河(浐河)和未消毒的二级出水(北石桥污水处理厂),并将QPCR检测结果与滤膜法(MF)测得的细菌总数、大肠菌群和粪大肠杆菌CFU结果进行了比较分析.5个水体(n=60)检测结果显示,QPCR检测结果是大肠菌群CFU的2.2～5倍,是粪大肠杆菌CFU的7～14倍.病原细菌检测的几何平均值范围,QPCR法在25～67000 CCE·100mL-1之间,MF法大肠菌群在3～45000 CFU·100mL-1之间,粪大肠菌群在0～3000 CFU·100mL-1之间(n=60).两种方法的检测结果使用Spearman秩相关法来计算,结果显示,QPCR检测结果与大肠菌群、细菌总数以及粪大肠杆菌CFU均呈现显著正相关,秩相关系数分别为r=0.983、r=0.908和r=0.948.     

高酚焦化废水萃取脱酚预处理

为了降低高酚焦化废水中挥发酚的浓度，实验研究了磷酸三丁酯煤油溶液在不同条件下对高酚焦化废水进行萃取脱酚预处理的效果。结果表明，萃取时间为8min，磷酸三丁酯煤油浓度为30％，温度低于40％，pH低于8．0，萃取比（油／水）R=1：2时，经过萃取后分水挥发酚浓度由4165mg降低到127．62mg／L，去除率高达96．94％，为后续生化处理奠定了基础。而萃取剂经过氢氧化钠溶液反萃取再生后，萃取剂的回收利用率可达94．25％以上。     

化学改性活性炭对水中阿特拉津的吸附去除

以5 mol/L HNO3,40%NaOH及5%H2O2对活性炭进行化学改性,采用序批式实验研究了活性炭改性前后对阿特拉津(AT)的吸附平衡特性,并以Langmuir和Freundlich模型对吸附等温线进行了拟合。结合活性炭改性前后孔结构和表面化学的变化特征,探讨了不同改性方法对AT吸附去除的影响效应。结果表明:活性炭经5 mol/L HNO3改性后对AT的吸附性能显著降低;而5%H2O2和40%NaOH改性炭对AT的吸附能力较原炭明显增强,且40%NaOH改性炭的吸附能力大于5%H2O2改性炭。原炭及改性炭对AT的吸附等温线均符合Langmuir模型。HNO3改性炭对AT吸附的降低主要是由于表面酸性基团的增加引起的;H2O2改性炭对AT吸附能力的提高主要是由于比表面积的增大引起的;而NaOH改性炭对AT吸附能力的提高是由比表面积增大和表面碱性基团增加共同作用的结果。几种改性炭和原炭对AT去除率的大小顺序依次为:NaOH改性炭>H2O2改性炭>原炭>HNO3改性炭。     

PVA/ZnONPs活细胞固定化载体的构建及喹啉生物降解特性试验研究

利用ZnO纳米颗粒(ZnONPs)修饰聚乙烯醇(PVA)制备活细胞固定化载体,并将喹啉降解菌Ochrobactrum sp.LC-1固定。X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析结果表明,ZnONPs均匀地分布在PVA内部孔隙表面,强化了对细菌及喹啉的吸附效果,且载体内部有大量孔隙支持细菌生长。喹啉生物降解结果表明,固定化细胞喹啉氧化还原酶(Qor)活性是游离细胞的1.7倍,喹啉降解能力大大增强。固定化细胞经驯化后,在喹啉起始质量浓度500 mg/L的条件下,10 h后,固定化细胞喹啉降解率为99.8%,远高于游离细胞的43.2%。当喹啉质量浓度为600~800 mg/L时,固定化细胞对喹啉的降解率可稳定在95%以上,固定化细胞重复利用30次后,喹啉降解率仍维持在94.9%以上,表现出良好的机械耐受强度,可应用于实际生产。     

混凝强化造粒条件下好氧颗粒污泥的去污特性

通过在颗粒污泥形成初期投加混凝剂的方式,分析了强化造粒条件下好氧颗粒污泥的特性及对COD和NH+4-N的去除效果。结果表明,强化造粒条件下成熟好氧颗粒污泥的相对密度为1.103,完整系数(IC)为99.14%,含水率为95.05%,与对照组好氧颗粒污泥相比,其相对密度和完整系数分别高1.04%和2.05%,而含水率减小了6.52%。反应器稳定运行时,混凝强化好氧颗粒污泥对COD和NH+4-N的平均去除率分别为94%和71.26%,与对照组好氧颗粒污泥的去污效果相当,但混凝强化好氧颗粒污泥的稳定性更好。典型周期内的相关分析显示,混凝强化好氧颗粒污泥具有良好的同步去除COD和NH+4-N的能力。     

碱性活化剂对镁渣基复合脱硫剂脱硫效果的影响

为了充分利用资源,降低脱硫成本,利用传统皮江法冶镁工艺中产生的大量镁渣为基质,以冶镁回转窑除尘器中过滤产生的粉尘和冶镁原材料白云石矿石为辅料,按一定比例混合制备湿式脱硫法脱硫剂,研究镁渣、粉尘、单一矿石、两者混合以及三者混合作为脱硫剂的脱硫效果。结果表明:当m（镁渣）:m（粉尘）:m（矿石）=10:0.3:0.035时脱硫效果最佳,此时复合脱硫剂水溶液（10.335 g/100 mL）可消耗1 mL/L的稀H₂SO₄ 67.58 mL。为进一步提高其脱硫效果,添加碱性活化剂（Na₂CO₃、NaOH）,发现NaOH活化效果较好,当ω（NaOH）加入量为2.0%时,复合脱硫剂可消耗稀H₂SO₄ 214.42 mL,是未活化之前的3.17倍。SEM观察结果显示,加入活化剂后,复合脱硫剂反应面积明显增加。经活化后的镁渣基复合脱硫剂可用于烟气湿式脱硫,实现了镁渣的资源化利用,达到“以废治废”的目的,具有很好的市场化前景。     

建筑结构抗火性能研究回顾及展望

火灾产生的高温可使建筑结构严重破坏甚至倒塌 ,为了保证建筑结构具有足够的抗火能力 ,必须进行建筑结构抗火分析和设计。各国学者对建筑结构抗火性能进行了大量研究 ,取得了丰硕的成果。本文简要介绍火灾科学的产生及发展的进程 ,重点回顾建筑结构抗火性能研究的进展 ,进而对今后发展进行了展望。