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采用共沉淀法制备得到磁性材料壳聚糖@柠檬酸改性Fe3O4(CTS@Fe3O4-COOH),通过单因素与正交试验考察了不同条件下其对小球藻(Chlorella vulgaris)的采收效率.结合XRD、FT-IR和VSM等材料的结构性质表征、表面Zeta电位及Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO)理论分析,探讨CTS@Fe3O4-COOH对小球藻的絮凝采收机理.结果表明,CTS@Fe3O4-COOH对小球藻具有高效采收效率,与未改性相比采收效率提高约30%.单因素试验表明材料投加量与pH值对小球藻采收效率的影响较大;正交试验表明当CTS@Fe3O4-COOH投加量为4.5g/L时,在pH 4的条件下,经500r/min快搅3min后再70r/min慢搅5min,对小球藻的采收效率高达98.35%.DLVO等理论分析表明,CTS@Fe3O4-COOH对小球藻的采收机理为电荷中和、静电修补、吸附架桥与整体絮凝联合作用.本文结果为CTS@Fe3O4-COOH采收固定烟气能源微藻的实际应用提供数据支持. 相似文献
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为了得到全程自养脱氮(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite,CANON)工艺处理猪场沼液脱氮性能的最佳工艺条件,以处理实际猪场沼液的连续流CANON工艺为研究对象,采用BBD响应面法优化其关键运行参数,探究了HRT(水力停留时间)、温度和进水ρ(NH4+-N)各因素的交互作用.结果表明:①HRT、温度和进水ρ(NH4+-N)对反应器脱氮效率均有显著影响,且数学模型拟合度良好,各因素对TN、NH4+-N去除率的影响程度由强到弱依次为进水ρ(NH4+-N)> HRT >温度.②通过BBD响应面法获得最佳脱氮条件为HRT 1.35 d、温度34.4℃、进水ρ(NH4+-N)415 mg/L.在接近响应面优化后的条件下进行验证试验,得到出水ρ(NH4+-N)平均值为74.68 mg/L,NH4+-N去除率为83.05%;出水ρ(TN)平均值为108.28 mg/L,TN去除率为73.91%,与模型预测值较接近.研究显示,BBD响应面法能在较少的试验次数下检验影响因素之间的交互作用,可科学地优化CANON工艺处理猪场沼液的脱氮性能. 相似文献
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为了提高传统活性污泥法脱氮除磷效率,改善污泥易膨胀等问题,在序批式活性污泥反应器(SBR)中,投加140目1.00g/L的磁性活性炭构建磁性炭基活性污泥系统(1#),同时,以不投加任何材料(单独活性污泥系统)为对照组(0#),研究磁性活性炭对活性污泥系统除污性能和主要微生物种群结构组成的影响,探讨了磁性活性炭强化活性污泥系统脱氮除磷机理.结果表明:1#对TN和TP的平均去除率分别为68.59%和78.25%;而0#对于TN和TP的平均去除率则为53.17%与54.10%,1#出水NO3--N浓度平均降低了7.03mg/L,两系统对NH4+-N和COD的去除效率差别不大,均在95.00%以上.典型周期内1#中TN、NH4+-N、TP、COD的下降速率快于0#;0#同步硝化反硝化效率为60.31%,反硝化速率为4.44mg/(L·h),1#同步硝化反硝化效率为80.74%,反硝化速率为6.13mg/(L·h),实验组1#脱氮速率明显快于空白对照组0#.高通量测序结果表明,1#内污泥的优势菌门为Saccharibacteria(38.74%)、Proteobacteria(22.52%)、Actinobacteria(18.54%)和Chloroflexi(8.40%).此外,与0#相比,1#引发污泥膨胀密切相关的Actinobacteria菌门的微生物相对丰度显著下降;与脱氮除磷功能相关的Micropruina、Shinella、norank_f_Anaerolineaceae和norank_f_Xanthomonadaceae 4种菌属的相对丰度都明显上升.SBR系统中加载一定量的磁性活性炭既能抑制引起污泥膨胀微生物的生长,又能利于脱氮除磷微生物的富集,整个污泥系统表现出良好的稳定性和脱氮除磷性能. 相似文献
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有机种植方式对稻田动物多样性的影响:以句容戴庄为例 总被引:5,自引:0,他引:5
在句容市戴庄村分3 a(2013、2015和2017年)采样,对比有机种植方式(分别连续实施7、9和11 a)和常规种植对稻田动物群落组成和多样性的影响。调查结果表明,有机稻田中动物物种和数量均显著高于常规稻田(P0.05),其中,发现的有机稻田动物分别隶属于腹足纲、寡毛纲、蛭纲、昆虫纲、软甲纲、鳃足纲、蛛形纲、两栖纲、鱼纲和哺乳纲共10纲28目130种,常规稻田动物隶属于8纲13目27种。节肢动物为动物群落的优势物种,有机稻田动物中节肢动物有4纲15目106种,占发现动物总种数的81.5%,其他动物6纲13目24种,占18.5%;常规稻田节肢动物只有3纲9目22种,占常规稻田发现动物总种数的81.5%,其他动物5纲4目5种,占18.5%。有机稻田鱼类、两栖动物和节肢动物群落Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数均显著高于常规稻田(P0.01),有机稻田环节动物、两栖动物和鱼类群落Simpson多样性指数均显著高于常规稻田(P0.01)。有机种植方式不仅能够提高物种多样性,而且能够提高物种均匀度水平,有机水稻栽培下的稻田水生生态系统具有更高的稳定性和更好的环境质量水平。 相似文献
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为研究磁性硅球(Fe_3O_4@SiO_2)对序批式活性污泥反应器(SBR)污水处理系统中脱氮除磷性能的影响,建立了3个相同的SBR(编号依次为1号、2号和3号),在2号和3号反应器中分别投加0.5 g·L~(-1)的纳米Fe_3O_4和Fe_3O_4@SiO_2,1号反应器为不投加任何磁性材料的对照组。结果表明:Fe_3O_4@SiO_2对SBR中的污泥性能有显著的影响,3号反应器在运行20 d时,反应器内活性污泥结构完整,饱满密实,污泥粒径多集中分布在0.3~1.0 mm,颗粒化现象明显,而1号反应器无明显颗粒污泥,2号反应器虽能看到有少部分的颗粒污泥,但分布不均匀;Fe_3O_4@SiO_2对污泥胞外蛋白(PN)、胞外多糖(PS)的含量有促进作用,并能改善污泥的沉降性能,第70天时,3号反应器内PN和PS含量分别为318.89 mg·g~(-1)和28.51 mg·g~(-1),污泥沉降指数(SVI)为35.22 mL·g~(-1),性能优于1号和2号反应器;在除污方面,2号和3号反应器对污水总氮(TN)和总磷(TP)去除率比1号反应器分别提升了10.80%、15.20%和9.40%、12.40%,3号反应器表现出最高的脱氮除磷性能;此外,在典型周期内,3号反应器对氮素及磷的去除速率明显高于1号反应器,在240 min内,1号和3号反应器对TN去除速率分别为4.56 mg·(L·h)~(-1)和5.84 mg·(L·h)~(-1),对TP去除速率分别为0.44 mg·(L·h)~(-1)和0.51 mg·(L·h)~(-1)。由此可见,经SiO2包覆后所制备的Fe_3O_4@SiO_2,提高了其在水体的分散性,增大了与污泥的接触程度,极大促进了污泥经磁聚、吸附作用富集到其表面形成颗粒污泥,并利于脱氮除磷等微生物截留和附着,提高活性污泥反应系统的脱氮除磷效果和去除速率。以上结果可为进一步探索磁性纳米材料对SBR活性污泥脱氮除磷性能影响提供参考。 相似文献