多粘类芽孢杆菌GA1所产絮凝剂的絮凝性能研究及机理探讨

采用正交絮凝、粒度检测及电镜扫描考察了多粘类芽孢杆菌GA1所产絮凝剂（MBFGA1）对高岭土溶液、土壤悬浊液、洗煤废水及垃圾渗滤液4种废水的絮凝性能,并利用蒽酮试验和红外光谱对絮凝剂成分进行了初步鉴定.在正交絮凝实验获得的最佳絮凝条件下,絮凝剂对高岭土溶液、土壤悬浊液、洗煤废水和垃圾渗滤液的絮凝率分别高达99.53%、99.50%、98.2%和75.60%,絮体沉降速度分别为0.03 m/s、0.025 m/s、0.025 m/s和0.005 m/s;土壤悬浊液中颗粒絮凝后平均粒径增大且大于10　μm,其余３种废水中颗粒平均粒径减小且小于10　μm;电镜扫描结果显示,絮凝前后废水颗粒的形态均从棱角分明转变为包埋的无棱角;EDTA、HCl以及尿素检验发现4种颗粒与絮凝剂分子间靠离子键结合;蒽酮反应及红外光谱结果显示该絮凝剂为含有较多羟基及羧基等官能团的多糖大分子.实验结果表明絮凝剂对高颗粒物浓度废水有很好的处理效果,其絮凝机理主要是吸附架桥作用.     

钒基活化液增活V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂的实验研究

基于催化剂在线增活工艺,以火电厂运行条件下的典型钒钛类失活催化剂为原料,采用单因素变量法展开了钒基活化液各成分对失活催化剂增活效果的研究,对活化液增活后的催化剂进行活性评价及SEM、BET、FT-IR和XRD等分析,考察增活前后NO转换率、催化剂表面形貌及结构的变化情况。研究结果表明,在实验条件下,随着4种活性成分含量的增加,催化剂增活后NO转换率均呈现先升高后降低的规律,NO转换率最高达99%,且增活后催化剂表面活性成分增加,Brnsted酸性位增多,比表面积增加,对烟气具有较强适应力。     

培养基中磷酸盐在GA1所产絮凝剂絮凝中的作用研究

考察了一株高效产絮凝剂微生物多粘类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa GA1(以下简称GA1)的发酵培养基以及培养基各组分的絮凝性.实验结果表明,培养基中K2HPO4、KH2PO4在CaCl2存在、pH值中性偏碱时对各种废水均有一定的絮凝性,在GA1所产絮凝剂(以下简称MBFGA1)絮凝废水的过程中起重要作用,且作用离子为PO43-和Ca2 ;这两种离子在pH值中性偏碱时能有效降低高岭土悬液的ζ电位绝对值到接近零,使胶体脱稳;PO43-和Ca2 形成絮状沉淀后,能网捕脱稳颗粒,进而在MBFGA1桥联作用下使颗粒结团沉降完成絮凝.发酵培养基虽有一定絮凝性,但效果不佳,处理后上清液颗粒平均粒径远大于发酵液处理,且絮体、泥饼性质差异大,不利于工业应用和后续处理.硫酸钡亦有一定的助凝效果,但因沉淀本身性质差异,其效果劣于磷酸钙.     

微生物絮凝剂与聚合氯化铝复配的响应面优化

采用响应面分析法(RSM)对多粘类芽孢杆菌(GA1)所产絮凝剂(MBFGA1)与聚合氯化铝(PAC)配合处理高岭土悬浊液的过程进行了优化.设定的5 个影响因子分别为MBFGA1 投加量、PAC 投加量、pH 值、CaCl2 投加量、快搅速度.2 个响应值为絮凝率和絮体粒径.响应面实验分别拟合出了关于絮凝率和絮体粒径的二次模型,决定系数(R2)分别为0.7449 和0.8029,表明拟合情况良好.根据2 个响应值的分布情况,推算出最适粒径为0.7mm.同时,以絮凝率100%、絮体粒径0.7mm 为目标值,确定了最佳复配絮凝条件: MBFGA1 99.75mg/L, PAC121mg/L, pH 7.3, CaCl2 27mg/L, 快搅速度163r/min.通过分析比较, 发现PAC 在改变胶体表面电位使其脱稳聚沉方面有较强的能力,有利于MBFGA1 在絮凝后期吸附架桥作用的发挥.对提高絮凝效果、降低MBFGA1 运行成本具有很好的作用.     

基于吡啶甲基萘酰亚胺的水中痕量铁检测方法研究

合成了一种新型的荧光分子探针N-(2-吡啶甲基)-1,8-萘酰亚胺(PMN),研究了其在环境水样中痕量铁离子的检测应用.结果表明,该方法选择性好,灵敏度高,操作简便,且常见金属离子不干扰测定.Fe3+浓度在1×10-7~8×10-5mol/L范围内,荧光强度与其浓度呈良好的线性关系.方法用于自来水、井水、生活污水中痕量铁的测定,回收率在95.78%~104.02 %之间.     

絮凝剂产生菌GA1 的营养优化及发酵动力学

 应用动力学方程考察了初始底物浓度对絮凝剂产生菌GA1 的生长及絮凝剂产率的影响.结果表明,GA1 对碳源、氮源的最大特征生长速率分别为0.099, 0.095h^-1,半饱和常数分别为1.503,0.315,说明GA1 对氮源比碳源更具亲和性. 当碳源或氮源为单一限制性底物,其碳源和氮源浓度分别为1~48 g /L 与0.1~4.0 g /L 时,GA1 特征生长速率和最大生长量随底物浓度增加而增大,.蔗糖浓度为40 g/L 时,絮凝剂的产率达到0.306g/g 蔗糖.理论上GA1 的最大细胞对蔗糖得率(Y ^*X / S )为0.381g/g ,菌体生长维持系数(m)为0.0311g/(g·h) ,说明絮凝剂产生菌GA1 具备工业化生产的潜力.     

铅锌矿区废弃地修复客土层的重金属污染特征分析

采集湖南郴州某典型铅锌矿区废弃地植物修复客土层（0~30 cm）及污染土层（30~50 cm）土壤,测定土壤中Cd、Cr、Cr⁶⁺、Cu、Ni、Pb、As和Hg的含量;采用地累积指数法、内梅罗指数法和潜在生态风险指数法对土壤中重金属的含量及污染程度进行定量评价;并通过BCR连续分级提取法分析重金属的形态.结果表明,客土的As含量以及污染土的Pb和As含量均远超出"土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）-GB36600—2018"中第二类用地筛选值.对重金属含量和污染程度的评价结果表明,试验土壤主要以Pb和As污染为主,污染土中Cd、Cu、Pb和As的污染程度均高于客土.土壤中Cd和As的生态风险系数较高,最高分别达到了22.96和568.57.Cd和As是研究区域中土壤重金属潜在生态风险的主要贡献者;BCR结果表明,Cd在客土和污染土中均具有最高的生物有效性,酸可溶态Cd的最高占比达到31.9%.污染土和客土之间的混掺,污染土中活性金属向客土层的迁移以及植物根系分泌物的螯合作用都是导致客土层土壤中重金属总量和生物有效性增加的原因.本研究结果可为铅锌矿区废弃地重金属污染治理提供参考.