异养硝化-好氧反硝化菌脱氮同时降解苯酚特性

研究了异养硝化-好氧反硝化菌Diaphorobacter sp. PDB3去除氨氮同时降解苯酚的特性.在最佳碳氮比7和摇床转速160r/min下,该菌在21h内对初始浓度365mg/L苯酚的降解率达94.9%,总有机碳去除率达90.8%,同时40mg N/L氨氮被完全去除,中间代谢物硝态氮和亚硝态氮逐渐积累并在后期降低.氮平衡分析表明,52.3%的氨氮转化为胞内氮,37.2%转化为氮气,菌株主要通过细胞同化作用和异养硝化-好氧反硝化作用去除氨氮.检测到羟胺氧化酶、硝酸还原酶及亚硝酸还原酶活性,表明菌株PDB3具有完整的异养硝化-好氧反硝化偶联途径.随着苯酚浓度升高,抑制作用增强,脱氮效率降低.     

一株苯酚降解菌的分离鉴定及响应面法优化其固定化

从太原市焦化厂废水活性污泥中分离、筛选出一株苯酚降解细菌,经生理生化反应和16S rRNA鉴定,该菌株为Diaphorobacter属细菌,命名为PD-07.代谢机制研究表明,苯酚可诱导该菌合成邻苯二酚2,3-加氧酶降解苯酚.为了提高该菌株对苯酚的降解率,以海藻酸钙为材料,对该菌株进行包埋固定化研究.首先采用Plackett–Burman实验设计筛选出影响固定化菌株苯酚降解率的关键因素,然后采用最陡爬坡实验逼近最大苯酚降解率响应区域.最后用Box–Behnken实验设计及响应面回归分析,应用二次方程对实验数据进行拟合得,拟合曲线与实验实测值相关性良好,最佳条件为海藻酸钠浓度3.83%(m/V)、CaCl2 0.3mol/L、菌胶比1:26.73、固定化时间2h、摇床转速180r/min、培养温度30℃、初始pH值7.2、液固比4.86:1,在此条件下苯酚降解率可达96.89%.     

Application of electrochemical reactor divided by cellulosic membrane for optimized simultaneous removal of phenols,chromium, and ammonia from tannery effluents

The post treatment of simulated tannery wastewater was evaluated in an electrochemical oxidation process under galvanostatic conditions. A continuous flow reactor divided by a cellulosic membrane consisted of Ti/SnO₂–Sb anodes and iron cathodes was used. Central composite design and response surface methodology (RSM) were applied to investigate the effects of six operational parameters, namely initial concentration of total phenols (TPh), total chromium (TCr), total ammonia nitrogen (TAN), flow rate (Q), current intensity (I), and electrode surface area (A). Effectiveness of the innovative cellulosic membrane was proven by considerable pH variations in the anolyte and catholyte chambers. A faster removal rate was observed for TPh and TAN, followed by TCr. The treatment level was very sensitive to Q and I in the studied ranges. RSM showed the removal efficiencies of 78.14%, 63.42%, and 86.09% for TPh, TCr, and TAN, respectively, are achieved under optimal conditions with consumption of only 9.03 kWh m^?3 electrical energy. Chlorinated compounds such as chloroform, 2,4-dichlorophenol, and chlorobenzene were detected as the degradation intermediates. According to the obtained results, electrolysis in the divided cell with cellulosic membrane is a practical, cost-effective method for advanced treatment of tannery effluents.     

低浓度下4个取代苯污染物与硝酸铅的混合对发光菌的联合毒性

多种污染物混合特别是低浓度下的混合对生物的联合毒性是生态毒理学研究的热点之一。选择了3类污染物苯酚、间甲基苯酚、苯胺、对硝基苯胺、硝酸铅,采用美国微板光度计测定了它们对发光菌青海弧菌-Q67(Vibrio-qinghaiensis sp.-Q67)的单一及联合毒性。应用非线性拟合技术模拟了这5种物质及其混合物的剂量-效应曲线,硝酸铅可用Logit模型模拟,其它4个物质能用Weibull模型准确描述,所有拟合相关系数在0.98以上,均方根误差在0.02以下。根据纯物质的EC50值,获得这5个物质的毒性强弱顺序:硝酸铅〉对硝基苯胺间甲基苯酚苯酚苯胺。混合实验设计了各物质在EC50、EC1、无观察效应浓度(no observed effect concentration,NOEC)比例的混合。用浓度加和(dose addition,DA)和独立作用模型(independent action,IA)对混合物毒性进行预测。IA基本准确预测了这5个物质在各自EC50混合的毒性。DA与IA模型都稍微过高地预测了以EC1及NOEC浓度比例混合的联合毒性,但都在毒理学实验容许的范围之内。这5个物质以NOEC混合时对测试生物Q67没有产生明显毒性,但是还不能判定这些物质在此浓度下混合是安全的。污染物在各自的NOEC浓度下混合是否对其它生物有潜在的威胁还需更多毒理学实验支持。     

两种电解体系对苯酚降解效果的对比

使用 Ti/IrO₂RuO<₂阳极、电还原氧气产生 H₂O₂的碳/聚四氟乙烯(C/PTFE)气体扩散阴极,分别在无隔膜与隔膜(隔膜材料为涤纶)电解体系中,研究了电化学催化氧化降解苯酚的效果.在无隔膜与隔膜2种电解体系中,电解80min后,H₂O₂的稳定浓度分别是5.6mg/L和8.5mg/L.2 种电解体系中苯酚的去除率均可达到 100%,但隔膜电解体系中 COD 去除率为 81.2%,无隔膜电解体系 COD 去除率为 71.7%.在 2 种电解体系中通过 HPLC 分析检测到中间产物为苯醌和一些短链的脂肪酸.对于阴、阳极降解苯酚的机理推测,2 种体系是相似的,但对隔膜电解体系,阴极室的碱性条件有利于氧的阴极还原生成 HO₂ ,并进一步形成 HO·和 O₂·自由基,从而对苯酚有较好的去除效果.     

活性炭应用测试新技术——微型快速穿透实验

进行了微型快速穿透(MCRB)实验与中小型、小型传统穿透实验方法的对照实验,结果表明,MCRB实验适用于模拟大型活性炭床的穿透情况,预测处理费用以及精选活性炭.MCRB实验加快了实验速度,避免了传统穿透实验中常见的问题.空床接触时间(EBCT)、活性炭粒径对MCRB实验有一定影响.使用粒径120～180目的活性炭,MCRB实验的压力一般小于3.03×10⁵Pa.MCRB实验对2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)和甲基叔丁基醚(MTBE)模拟废水的吸附处理获得合理的研究结果.     

苯酚水溶液光催化降解的盐效应

实验研究了不同浓度的NaCl, KCl, KBr, CaCl₂和Na₂SO₄等电解质对323K下苯酚水溶液光催化降解速度的影响,采用分光光度法测定了光催化降解的动力学曲线.结果表明,各种电解质对苯酚的光催化降解均有抑制作用,且随电解质浓度的增加而增强;盐效应强弱主要取决于阴离子而不是阳离子;对于所研究的体系,阴离子的盐效应作用顺序为Br->SO₄^2->Cl^-.光催化过程的盐效应可能与阴离子对光催化剂表面光生空穴的俘获和稳定作用以及阳离子的电导作用引起催化剂表面光生电子和空穴之间的短路有关.     

酚类、烷基苯类、硝基苯类化合物和环境水样对剑尾鱼和稀有鮈鲫的急性毒性

测定了酚类、烷基苯类和硝基苯类的12种化学品,以及3个环境水样对剑尾鱼和稀有(鱼句)鲫的96 h LC_O,96 h LC₅₀,96 h LC₁₀₀值.结果表明,剑尾鱼和稀有(鱼句)鲫的幼鱼对化学品和环境水样的敏感性无显著性差异,对于化学品和环境水样,剑尾鱼和稀有(鱼句)鲫是较为理想的毒性试验材料.      

直接高压放电降解水中苯酚的效果

采用直接高压放电降解水中含有苯酚,自行设计加工了线筒式放电反应器,考察了氧气鼓入量、反应器压力、溶液初始pH对苯酚降解效果的影响.结果表明:在所设计的放电反应器中,放电电极直径为0.6 mm、地极直径29 mm或者38 mm,电压8～10 kV,电流4～14 mA,气体鼓入量为60 mL·min-1、溶液初始pH为9左右时,在180 min之内水中苯酚降解达到90%以上.同时发现溶液电导率具有相对应的变化趋势.     

丝素/SiO_2杂化膜固定化多酚氧化酶处理模拟含酚废水

粗马铃薯多酚氧化酶固定于丝素/SiO2杂化膜上,从而得到丝素/SiO2杂化膜固定化多酚氧化酶.并用于处理模拟含酚废水.丝素/SiO2杂化膜在水中的溶失率小于丝素膜在水中的溶失率.所得丝素/SiO2杂化膜固定化多酚氧化酶的最适宜pH为7.4.相对于游离多酚氧化酶.该酶具有较好的热稳定性、贮存稳定性及重复使用性.研究表明,丝素/SiO2杂化膜固定化多酚氧化酶有实际处理含酚废水的可能.