胞外聚合物结合磷效能的研究

以实验SBR反应器的活性污泥为研究对象,探讨了超声波-树脂法提取EPS的方法与程序;以5种不同来源的活性污泥为研究对象,考察了EPS结合磷的效能.结果表明,超声波-树脂法分离EPS和细菌细胞的较优程序为：采用21kHz、40W超声波作用60mL污泥2min（VSS约为8000mg·L-1）;然后,投加80g·g-1（以单位质量VSS投加的树脂质量计）的阳离子交换树脂,于550r·min-1下搅拌45min.对于5种不同来源的活性污泥,超声波-树脂法提取得到的EPS聚合物总含量,占污泥聚合物总含量的14%～28%;EPS结合的TP含量占污泥TP含量的34%～57%,结合的无机磷含量占污泥TP含量的15%～31%.5种污泥的EPS结合磷的能力分别是其自身细菌细胞（分离EPS后的细菌细胞）的2.6、2.9、2.8、2.0与1.4倍,说明EPS是生物絮体中的磷贮存库.  

北京市中心城区道路尘土中铂族元素的污染特征

为研究北京市中心城区铂族元素(PGEs)的污染状况,于2009年12月采集了二环道路尘土样品.样品经王水消解和阳离子交换树脂分离纯化后,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了道路尘土中PGEs的含量.结果表明,二环道路尘土中,Pd的含量为17.40～458.75 ng.g-1(平均值为126.66 ng.g-1),Pt的含量为10.04～182.89 ng.g-1(平均值为65.25ng.g-1),Rh的含量为4.00～68.04 ng.g-1(平均值为22.67 ng.g-1).与国内外其它城市相比,Pt含量偏低,Pd和Rh含量处于中等水平.总体而言,近几年道路尘土中Pd含量有了较大幅度的升高.中心城区的PGEs平均含量从大到小的顺序为:西二环≈东二环>北二环>南二环,主要受机动车流量控制.不同粒径的道路尘土中PGEs含量不同,0.125～0.25 mm粒径范围内尘土中的PGEs含量最高,而粒径<0.063 mm的尘土中PGEs含量较低.采用粒径<0.063 mm尘土中的PGEs含量来评价整个道路尘土中的PGEs含量容易导致结果偏低,从而低估其在环境的污染水平.  

活性污泥胞外聚合物提取方法的研究

对两种不同来源的活性污泥中EPS的提取效率进行了研究，采用的提取方法有NaOH法，阳离子交换树脂法（CER法），加热法和离心法。结果表明，CER法是两种污泥EPS提取中最有效的方法。经过16h的提取，EPS中DNA的含量分别为0．73％和1．61％，这表明EPS的提取没有受到胞内物质的污染。两种污泥EPS的提取量分别为74mg／gVSS和80mg／gVSS，其中多糖和蛋白质是EPS的主要成分。在研究中，CER法最佳提取时间为8h，高搅拌强度和CER投加量都有利于EPS提取量的增加。  

活性污泥胞外聚合物提取动力学模型

为研究活性污泥胞外聚合物(EPS)提取过程中各参数间的基本关系及优化EPS提取过程,建立了EPS提取过程中浓度随时间变化的动力学模型,并通过前人研究数据和本次试验数据对模型进行验证.结果表明,模型对一些经典文献中的数据拟合效果较好,拟合系数(R2)均大于0.94.对MLSS为(1064.47±298.70)mg/L,MLVSS为(822±147)mg/L的活性污泥进行EPS提取, TOC和蛋白质的拟合效果较好,但多糖和DNA的拟合效果不理想.该模型可以大致估算试验中EPS的最大提取量及任一时间的EPS产量.  

阳极内添加阳离子交换树脂提升辊压“三合一”膜电极MFC性能

阳极-隔膜-阴极的"三合一"膜电极结构能够最大程度减小阴阳极间距,提高微生物燃料电池(microbial fuel cell, MFC)的输出功率. 为进一步提高MFC性能,本研究使用非贵金属材料构建了辊压"三合一"膜电极系统,其欧姆内阻降低至3~5 Ω. 以乙酸钠为底物,MFC的最高功率密度达到446 mW ·m^-2. 向阳极内添加固体小球(如聚苯乙烯球和玻璃微球)可在辊压过程中增加阳极表面和内部的大孔,强化电解液向阴极的传递从而使MFC的功率密度提升10%. 添加阳离子交换树脂能够进一步强化阳极内部的质子传递,提高阴极电位,从而将功率密度提升至543 mW ·m^-2. 此外,阳极内添加阳离子交换树脂还可提高电池运行的稳定性和库仑效率.  

阳离子交换树脂微柱分离测定矿石中锆的研究

建立了HD-8阳离子交换树脂微色谱柱分离富集矿石中锆的方法。研究了上柱酸度、淋洗液、洗脱液、干扰离子等对锆的吸附性能的影响。结果表明,上柱最佳酸度0.5~2 mol/L HCl、淋洗液1 mol/L HCl、洗脱液1 mol/L H2SO4,锆的吸附与洗脱效果最好。选用邻氯苯基荧光酮为显色剂,直接在硫酸介质中显色,胶束增溶光度法测定,操作简便,灵敏度高,选择性好。树脂的吸附容量为81.4 mg/g。与常规柱相比,微色谱柱吸附后,洗脱体积减少了16倍,柱效高,分离速度快,试剂用量少,灵敏度高。该方法可以用于实际矿石的分离测定,经标准值验证,测定值与标准值相近,多次平行测定后,方法的相对标准偏差为1.9%~2.7%,说明此法可用于分析实际样品。  

Capability of cation exchange technology to remove proven N-nitrosodimethylamine precursors

N-nitrosodimethylamine (NDMA) precursors consist of a positively charged dimethylamine group and a non-polar moiety, which inspired us to develop a targeted cation exchange technology to remove NDMA precursors. In this study, we tested the removal of two representative NDMA precursors, dimethylamine (DMA) and ranitidine (RNTD), by strong acidic cation exchange resin. The results showed that pH greatly affected the exchange efficiency, with high removal (DMA > 78% and RNTD > 94%) observed at pH < pka-1 when the molar ratio of exchange capacity to precursor was 4. The exchange order was obtained as follows: Ca2 + > Mg2 + > RNTD+ > K+ > DMA+ > NH4+ > Na+. The partition coefficient of DMA+ to Na+ was 1.41 ± 0.26, while that of RNTD+ to Na+ was 12.1 ± 1.9. The pseudo second-order equation fitted the cation exchange kinetics well. Bivalent inorganic cations such as Ca2 + were found to have a notable effect on NA precursor removal in softening column test. Besides DMA and RNTD, cation exchange process also worked well for removing other 7 model NDMA precursors. Overall, NDMA precursor removal can be an added benefit of making use of cation exchange water softening processes.