醌基修饰PVA海绵的制备、表征及加速偶氮染料生物脱色研究

非水溶性氧化还原介体催化强化污染物降解是目前环境领域研究的热点,通过合成实验开发出醌基功能基团接枝聚乙烯醇海绵(PVA)载体,从而制备出含有醌基的高分子介体材料,并进行偶氮染料生物降解研究.醌基修饰PVA海绵中醌基含量是0.08 mmol·g-1,其中最佳胺化时间为6 h,最佳胺化温度是30℃,最佳接醌时间是2 h,最佳接醌温度为40℃.通过元素分析与扫描电镜表明醌基基团已经成功固定到PVA表面.合成的以PVA为载体的醌基高分子介体材料对偶氮染料进行生物降解,实验表明醌基修饰PVA具有高效的催化活性和良好的催化稳定性.多次循环使用后仍能保持较高的生物脱色催化性能,使得其在水污染处理方面具有良好的实际应用前景.     

不同原料生物炭的理化特性及其作炭基肥缓释载体的潜力评价

生物炭作炭基肥缓释载体的能力与其理化性质密切相关,因此在制备炭基肥前有必要对不同原料和热解温度制备的生物炭的理化性质进行评价.以苹果枝条、棉秆和杜仲枝条为原料,通过生物质干馏设备在400、 500、 600和700℃热解温度下制备生物炭,并对生物炭的pH、比表面积及孔隙结构、表面官能团和矿物组成等理化性质进行表征和灰色关联度分析,结合生产成本评价生物炭用于炭基肥缓释载体的潜力.结果表明,3种原料制备的生物炭的产率均随热解温度的升高而降低,其中400℃制备的苹果枝条生物炭的产率最高（37.4%）.所有生物炭的pH值均>10,表现出强碱性.在400～500℃热解温度范围内,苹果枝条、棉秆和杜仲枝条生物炭的比表面积和总孔容随温度的升高增大,最大比表面积分别为265.262 7、 107.449 1和316.185 4 m²·g^-1;当热解温度>500℃时,比表面积和总孔容减小.FTIR和XRD图谱分析表明,所有生物炭具有丰富的芳香结构,其中苹果枝条和棉秆生物炭含有较多的矿物组分,杜仲枝条生物炭为非晶生物炭.灰色关联分析表明当热解温度为5...     

微生物载体对MBBR工艺性能及微生物群落结构的影响

通过选用聚氨酯吸水凝胶(porous polymer carriers, PPC)、聚氨酯海绵(polyurethane, PU)、聚丙烯(polypropylene, PP)3种材质的微生物载体,对分别投加这3种载体的移动床生物膜反应器(MBBR)的启动性能、氮去除性能及微生物群落结构进行对比分析。结果表明:在进水氨氮浓度为20 mg/L的情况下,PPC及PU载体表现出较好的挂膜启动性能和氨氮去除性能,出水氨氮平均浓度在5 mg/L左右,而PP载体的出水氨氮平均浓度将近7 mg/L,且去除效果稳定性较差;此外PU载体和PP载体的反硝化效果不理想,出水硝态氮平均浓度分别为6.07,4.87 mg/L,比PPC载体(2.80 mg/L)高出许多。微生物测序结果表明,微生物载体的选择对MBBR工艺微生物群落结构有一定影响,但Proteobacteria和Bacteroidetes始终是占比最大的细菌门类。属水平的分析表明PPC载体上存在较高丰度的反硝化Denitratisoma菌属,且PPC载体独特的结构和亲水性有助于营造缺氧环境,提高反应器整体脱氮性能和稳定性。     

毛发载体生物膜技术处理草浆黑液的工艺研究

通过大量试验研究,对草浆黑液进行生物絮凝,旋流分离,加药过滤和生物处理,从黑液中获得高分子硅胶,多羟基多元苯和腐植质;可直接用于化学合成和农业生产,出水可以达到国家污水排放标准,从而为草浆造纸黑液的综合利用开拓了重要途径。     

生物流化床反应器水力混合特性研究

分别以活性炭和陶粒作为载体,在无回流条件下研究了不同上升流速时,反应器的离散数D/μL和串联数N的变化规律.试验结果表明,上升流速,固体混合特性以及载体性质均对反应器离散程度产生影响.只要反应器达到一定的膨胀率,反应器的流态就比较接近完全混合型.活性炭为载体时,上升流速为0.29cm/s,膨胀率为9.5％,串联数N为2.17.说明用完全混合型反应器模拟生物流化床反应器是可行的.     

水解-三相生物流化床处理生活污水的研讨

通过对水解－三相生物流化床处理生活污水的实验研究,以探求降低曝气池、水解池高度的可能性;同时对载体的沉降规律作动力学分析,建立载体免于流失的出流控制流速方程式,为设计运转提出理论依据。     

催化臭氧氧化技术及其应用

催化臭氧氧化技术作为一种绿色、环保、高效的高级氧化技术被广泛应用于难生物降解废水的深度处理。本文介绍了非均相催化臭氧氧化技术的原理;分析了反应体系pH、载体种类、活性金属种类和负载量、臭氧投加量及反应时间等因素对催化臭氧氧化效果的影响;对比了臭氧和催化臭氧氧化技术对不同废水的处理效果;总结了近年来国内催化臭氧氧化技术的实际应用情况。指出：影响催化臭氧氧化技术工业应用的主要问题是臭氧产生效率和催化剂的催化效率。     

煤气化渣资源化利用技术研究进展

目前煤气化渣尚未得到有效利用,多采用填埋或堆积处理。随着煤气化渣堆存量的增加,其伴随的资源浪费及环境污染问题越来越突出。因此,迫切需要寻找高效合理的气化渣利用方式。介绍了煤气化渣的形成过程,综述了煤气化渣在建筑材料、土壤改良、吸附材料、残炭利用和催化剂载体等方面的研究现状。其中,建筑材料按照胶凝材料、砖墙材料和陶粒3个部分展开综述。对吸附材料的综述包括废水处理和CO₂吸附。残炭利用介绍了用于掺烧和催化石墨化及吸收电磁波等。最后提出了一种综合利用思路：残炭与灰渣分开利用,残炭可作为活性炭和电磁波吸收剂原料,灰渣的利用根据浸出液中重金属含量来综合确认：若毒性超标可通过免烧法制陶粒,毒性不超标则可根据其组分选择制沸石或用作胶凝材料添加剂。     

微生物复合载体制备及包埋Halomonas sp.NH2B的硝化性能

包埋固定化技术可为微生物提供附着载体,提高循环水养殖系统曝气生物滤器(BAF)中微生物去除含氮污染物的能力。文章在聚乙烯醇-海藻酸钠(PVA-SA)复合载体材料基础上,添加0%～2%(w/w)的环糊精(β-CD)、硅藻土(DIA)和沸石(Z-13X),通过正交实验、理化性质、水质监测和扫描电子显微镜分析,考察复合载体机械强度、物化稳定性、可重复利用性、硝化性能和内部结构。结果表明：复合载体最佳复合比例为PVA 10%、SA 2%、β-CD 0%、DIA 2%、Z-13X 1%,该比例的复合载体机械性能良好,改性后的复合载体可适用于酸性尾水中,其内部呈现多孔结构,孔径适合微生物生长。同时,筛选出一株高效硝化菌株Halomonas sp.NH2B,将其包埋于复合载体中进一步研究,该微生物复合载体36 h可100%去除初始浓度为50 mg/L的NH₄⁺-N,且7个循环周期后,复合载体孔隙结构基本保持不变,且有微生物附着,NH₄⁺-N去除率仍可达76.93%。新型复合载体材料可有效解决微生物接种后生存能力弱...