高效脱硫菌的筛选及其性能研究简

从高硫污染的活性污泥中富集培养,分离纯化得到一株可以降解噻吩的菌株S-4,并对该菌株的形态特征进行观察。应用Design-Expert8.0.5b软件进行响应面优化实验,研究了反应时间、噻吩浓度、微生物浓度3个因素的组合对菌株S-4脱硫效果的影响,并拟合得到多元二次回归方程,得出最佳实验条件。拟合结果表明,当反应时间27.46 h,噻吩浓度为1.04%,微生物浓度4.04%时,预测噻吩降解率为14.8%,通过验证得最佳条件下的降解率为14.3%,与预测值相符。     

高效脱硫菌的筛选及其性能研究

从高硫污染的活性污泥中富集培养,分离纯化得到一株可以降解噻吩的菌株s_4,并对该菌株的形态特征进行观察。应用Design—Expert8．0．5b软件进行响应面优化实验,研究了反应时间、噻吩浓度、微生物浓度3个因素的组合对菌株s_4脱硫效果的影响,并拟合得到多元二次回归方程,得出最佳实验条件。拟合结果表明,当反应时间27．46h,噻吩浓度为1．04％,微生物浓度4．04％时,预测噻吩降解率为14．8％,通过验证得最佳条件下的降解率为14．3％,与预测值相符。     

4种人工湿地基质对马拉硫磷的吸附特性

通过基质对马拉硫磷的等温吸附和吸附动力学实验,研究天然土壤、煤渣、沸石、砾石对马拉硫磷的吸附特性,为人工湿地处理含马拉硫磷废水提供理论依据.结果表明:马拉硫磷浓度为2.25 ～ 90 mg/L条件下,Langmuir和Freundlich方程均能较好地拟合4种基质对马拉硫磷的等温吸附过程,并且Freundlich方程的拟合效果要好于Langmuir方程.马拉硫磷的理论饱和吸附量大小依次为天然土壤(9.9304 mg/g)＞煤渣(1.6173 mg/g)＞沸石(0.6039 mg/g)＞砾石(0.3965 mg/g).4种基质对马拉硫磷的缓冲能力大小依次为天然土壤＞煤渣＞沸石＞砾石,即当进水马拉硫磷浓度波动较大时,作为湿地基质天然土壤使人工湿地系统维持稳定出水水质的能力最强.马拉硫磷浓度为4.5 mg/L条件下,吸附动力学模型Elovich方程能较好地拟合4种基质对马拉硫磷的吸附动力学特征,说明4种基质对马拉硫磷的吸附是表面吸附和内部扩散吸附共同作用的结果.因此,天然土壤和煤渣适宜作为处理含马拉硫磷废水的人工湿地基质.     

麦草对水中苯胺的动态吸附研究

通过对苯胺初始浓度、流速、初始pH值和吸附床高度对穿透曲线的影响进行探讨,采用BDST模型和Thomas模型对动态实验数据进行线性拟合分析,研究了麦草对水中苯胺的动态吸附性能。结果表明：麦草能够有效地去除水中的苯胺,随着吸附床高度增加,穿透时间延长;而随着苯胺初始浓度、流速和pH值的增大,穿透时间急剧缩短。BDST模型能够准确地预测新的操作条件下的穿透时间,误差均〈5％;Thomas模型能够很好地描述麦草对苯胺的动态吸附动力学,由Thomas模型获得的麦草吸附柱对苯胺的动态吸附量与实验值相符。对吸附饱和后的麦草可用0．6mol／L盐酸进行解吸。     

铁碳微电解-Fenton法预处理苯胺基乙腈生产废水的动力学研究

通过采用铁碳微电解-Fenton法预处理苯胺基乙腈生产废水的实验研究,分析了处理过程的COD降解动力学;同时研究了单纯活性炭吸附和微电解过程中COD去除率的变化。结果表明,铁碳微电解的初期COD降解过程近似符合一级反应动力学,并且得到微电解与活性炭吸附对铁碳微电解降解COD的关系式;Fenton反应中通过研究有机物浓度和过氧化氢初始浓度与反应进程的关系,建立了反应动力学模型;单纯吸附实验COD去除率在24 h内快速下降,而微电解在相应时间内COD去除率波动较小,为实际应用提供了数据经验和理论依据。     

铁碳微电解-Fenton法预处理苯胺基乙腈生产废水的动力学研究

通过采用铁碳微电解-Fenton法预处理苯胺基乙腈生产废水的实验研究,分析了处理过程的COD降解动力学;同时研究了单纯活性炭吸附和微电解过程中COD去除率的变化。结果表明,铁碳微电解的初期COD降解过程近似符合一级反应动力学,并且得到微电解与活性炭吸附对铁碳微电解降解COD的关系式;Fenton反应中通过研究有机物浓度和过氧化氢初始浓度与反应进程的关系,建立了反应动力学模型;单纯吸附实验COD去除率在24h内快速下降,而微电解在相应时间内COD去除率波动较小,为实际应用提供了数据经验和理论依据。     

一株苯胺降解菌的分离及其降解特性

从某城市生活污水处理厂曝气池的活性污泥中分离出一株以苯胺为唯一碳源和氮源的高效降解菌Z1。通过16S r DNA基因序列分析,初步鉴定菌株。结果表明,菌株Z1为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。该菌株最适生长和降解条件为p H 6.0~8.0、30℃、盐度0.1%~1.0%。在此条件下,16 h内能够将400 mg/L的苯胺降解完全,且当苯胺初始浓度为1 300 mg/L时,苯胺的最大降解速率为41.4 mg/(L·h),32 h内降解率达到98%。菌株对苯胺的最大耐受浓度为1 800mg/L。当苯胺和苯酚共存时,苯胺的降解效果随着苯酚浓度的增大而减小,当苯酚浓度达到370 mg/L时,Z1无法降解苯胺。添加氯化铵做外加氮源能解决高浓度苯酚和苯胺共降解的问题。在苯胺降解过程中大约有43%苯胺态氮转化成氨氮释放到环境中。     

厌氧折流板反应器处理硝基苯废水的研究

采用厌氧折流板反应器（ASR）中温处理含硝基苯废水，研究了工艺条件和硝基苯的降解特点．试验结果表明：在进水COD浓度为2088mg／L，硝基苯浓度为16．8mg／L，反应温度为35℃，停留时间为24h条件下，ABR能有效处理硝基苯废水，COD去除率为86．4％，硝基苯去除率为91．1％；在厌氧条件下，硝基苯降解为苯胺，但苯胺很难再进一步分解；硝基苯的去除历程推断为先吸附后分解。     

3种基质对污水中总磷的吸附性能

以粒径为2～5 mm的无烟煤、活性炭和草炭3种基质为实验材料进行吸附等温线和吸附动力学实验,探讨和对比3种基质对污水中总磷的吸附性能,选用吸附效果最好的无烟煤作为玻璃柱的填料模拟土壤渗滤系统.结果表明,3种填料基质对总磷的吸附均符合Freundlich和Langmuir吸附等温线方程,通过拟合方程得出无烟煤、活性炭和草炭的最大静态吸附量分别为1.249、0.254和0.716 mg/g;用一级动力学方程拟合3种填料基质对总磷的吸附反应过程较好,相关系数都在0.900以上,无烟煤、活性炭和草炭吸附速率分别为0.025、0.023和0.014 mg/(g·h),其中经无烟煤处理过的污水,出水最清澈;在模拟土壤渗滤系统实验中,当进水浓度为3.43～8.43 mg/L,水力负荷为0.08 m3/(m2·d)时,出水中总磷平均浓度为0.08 mg/L,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准,对总磷的去除率高达96.48％ ～ 99.19％.     

CaCl2浓度对土壤吸附西维因的影响研究

以北京交通大学校园草坪种植土为研究对象,研究了CaCl2浓度对西维因在土壤上吸附行为的影响,比较分析了不同CaCl2浓度下土壤对西维因的吸附动力学曲线和吸附等温线。实验结果表明,Elovich方程可以较好地拟合土壤对西维因的吸附动力学曲线。随着CaCl2浓度的增大,从快吸附到慢吸附过程所需要的吸附时间增加。西维因在土壤中的吸附等温线呈非线性特征,Freundlich和Langmuir吸附等温式均能较好地拟合吸附等温线。随着离子强度的增大,土壤对西维因的吸附容量降低。西维因浓度较低时,吸附等温线的线性要优于高浓度时的吸附等温线,进一步证明西维因在土壤上的吸附遵从"两相"吸附模式。     

不适宜生长条件对混茵降解苯胺的影响

分别从台州和衢州某化工厂的好氧池中分离筛选得到2株苯胺降解菌TZl和JH1,经16SrDNA测序鉴定为Comamonassp．TZ1和Pseudomonassp．JH1,均具有较强的苯胺降解能力,培养24h后,可使初始浓度为800mg／L的苯胺去除率达到96．4％～98．4％。在此基础上,按体积比l：1将2株菌液进行混合构建了混合菌体系,进而对比考察了苯胺初始浓度、pH、盐度和重金属等环境因子对单一菌和混合菌生长量及降解苯胺效果的影响,重点探讨混合菌对不适宜生长环境的适应性及其对苯胺的降解特性。通过单一菌和混合菌对比实验发现,在适宜苯胺初始浓度、pH和盐度条件下,混合菌的生长量略高于单一菌;在不适宜生长的高浓度苯胺、pH和盐度条件下,混合菌也表现出了更强的适应性和苯胺矿化能力。Zn2＋和Cr6＋耐受实验则表明,对于Cr6＋混合菌表现出了更强的耐受能力,而对于zn2＋并没有表现出更强的耐受能力。     

不适宜生长条件对混菌降解苯胺的影响

分别从台州和衢州某化工厂的好氧池中分离筛选得到2株苯胺降解菌TZ1和JH1,经16S rDNA测序鉴定为Comamonas sp.TZ1和Pseudomonas sp.JH1,均具有较强的苯胺降解能力,培养24 h后,可使初始浓度为800 mg/L的苯胺去除率达到96.4%~98.4%。在此基础上,按体积比1∶1将2株菌液进行混合构建了混合菌体系,进而对比考察了苯胺初始浓度、pH、盐度和重金属等环境因子对单一菌和混合菌生长量及降解苯胺效果的影响,重点探讨混合菌对不适宜生长环境的适应性及其对苯胺的降解特性。通过单一菌和混合菌对比实验发现,在适宜苯胺初始浓度、pH和盐度条件下,混合菌的生长量略高于单一菌;在不适宜生长的高浓度苯胺、pH和盐度条件下,混合菌也表现出了更强的适应性和苯胺矿化能力。Zn2+和Cr6+耐受实验则表明,对于Cr6+,混合菌表现出了更强的耐受能力,而对于Zn2+并没有表现出更强的耐受能力。     

环糊精聚合物对苯胺的吸附和脱附性能研究

以环氧氯丙烷为交联剂,合成和表征了β-环糊精聚合物(β-CDP),从动力学和热力学角度研究了β-CDP对苯胺的吸附性能。研究结果表明,β-CDP对水溶液中的苯胺具有一定的吸附量。用Langmuir, Freundlich和DubininRadushkevich(D-R)吸附等温式拟合了平衡等温数据,并计算出每个模型的参数。苯胺在β-CDP上的吸附符合D-R方程,吸附过程是热力学自发行为。在乙醇中,β-CDP的脱附能力很强,且可循环使用多次。     

改性多壁碳纳米管对水中Cd~（2＋）的去除

为了增加多壁碳纳米管（multiwall carbon nanotubers,MWNTs）对水中Cd2＋的吸附量,使用混酸对多壁碳纳米管进行氧化处理,采用红外光谱进行结果表征,并探讨了吸附时间、pH值和MWNTs的使用量、Cd2＋的浓度及干扰离子对镉离子吸附的影响。结果表明,吸附时间为1.5 h、pH为5.3、吸附效果最佳,随MWNTs量的增加Cd2＋去除量增加,共存的阳离子会降低对Cd2＋的吸附效果,对Cd2＋的吸附符合Longmuir吸附定律。研究同时表明,pH小于2时Cd2＋能容易从碳纳米管上解吸。初步探讨了Cd2＋吸附机制。     

改性多壁碳纳米管对水中Cd2+的去除

为了增加多壁碳纳米管(multiwall carbon nanotubers,MWNTs)对水中Cd2+的吸附量,使用混酸对多壁碳纳米管进行氧化处理,采用红外光谱进行结果表征,并探讨了吸附时间、pH值和MWNTs的使用量、Cd2+的浓度及干扰离子对镉离子吸附的影响。结果表明,吸附时间为1.5 h、pH为5.3、吸附效果最佳,随MWNTs量的增加Cd2+去除量增加,共存的阳离子会降低对Cd2+的吸附效果,对Cd2+的吸附符合Longmuir吸附定律。研究同时表明,pH小于2时Cd2+能容易从碳纳米管上解吸。初步探讨了Cd2+吸附机制。     

胺基树脂的合成及对水中重金属离子的吸附特征

研究了使用氯甲基化聚苯乙烯交联微球为前驱体与二乙烯三胺经回流反应合成胺基树脂及其对水中Cd2+和Ni2+的吸附特征。结果表明,胺基官能团成功地嫁接到树脂表面,胺基含量为5.6 mmol/g。胺基树脂对Cd2+和Ni2+的吸附等温线表明,温度的升高有利于吸附,且吸附等温线都符合Langmuir模型。pH值对吸附的影响较大,最佳吸附pH值范围为4~6。2种金属离子在胺基树脂上的吸附都符合准二级动力学方程。     

Equilibrium and kinetic studies on the adsorption of aniline compounds from aqueous phase onto bifunctional polymeric adsorbent with sulfonic groups

In the present study, a hydrophilic bifunctional polymeric resin (LS-2) with sulfonic groups was synthesized, and the adsorption performance of three aniline compounds, aniline, 4-methylaniline, and 4-nitroaniline onto LS-2 was compared with that on the commercial Amberlite XAD-4. The uptake of the aniline compounds on LS-2 is a procedure of coexistence of physisorption and chemisorption and obeys the pseudo-second order rate equation, while the uptake of the compounds on XAD-4 is merely a physical adsorption and follows the pseudo-first order rate equation. All the isothermal data fit well with the Freundlich model, and the values of K(F) of the compounds adsorbing on LS-2 are much higher than those on XAD-4 suggesting the higher adsorbing capacities on LS-2 than those on XAD-4, which may be attributed to the microporous structure and the polar groups on the network of LS-2 resin. Dynamic adsorption and desorption studies for aniline on LS-2 show that the breakthrough adsorption capacity and the total adsorption capacity are 0.96 and 1.24 mmol per milliliter resin, respectively. Nearly 100% regeneration efficiency for the adsorbent was achieved by 5% hydrochloric acid.     

Adsorption enhancement of laterally interacting phenol/aniline mixtures onto nonpolar adsorbents

Adsorption equilibria of phenol and aniline onto nonpolar macroreticular adsorbents were investigated in single and binary-solute aqueous systems at 293 K and 313 K. All adsorption isotherms can be well represented by the Langmuir equation. Larger uptake of aniline than phenol onto all the adsorbents probably results from the higher hydrophobicity of the former compound as well as the greater electronic density of the aromatic ring of aniline. It is interestingly observed that at a relatively high loading, the total uptake of phenol and aniline in a binary system is remarkably higher than those in a single system. Such uptake difference was elucidated by the cooperative effect arising from the lateral acid–base interaction between the loaded phenol and aniline molecules. Moreover, larger average pore size of the adsorbent is found to result in a greater cooperative coefficient, as observed from the equimolar phenol/aniline adsorption system.     

萃取技术分离工业废水中的苯胺

研究以硝基苯为萃取剂,25℃下通过盐析萃取法回收工业废水中苯胺。以静态分批实验考察了废水酸度、初始苯胺浓度、萃取剂与废水比(油水比)、萃取级数、无机盐种类(NaCl,KCl,Na2SO4,CaCl2,K2SO4)和浓度对苯胺萃取率的影响,获得了最佳操作工艺条件。实验结果表明,硝基苯盐析萃取技术可以有效回收废水中苯胺,且高pH和溶剂比有利于苯胺萃取,随着无机盐浓度的增加苯胺回收率增加。在适宜的条件下,通过盐析作用,经过五级萃取苯胺萃取率接近100%。     

Modeling VOCs adsorption onto activated carbon

The activated carbon adsorption process is affected by the characteristics of adsorbent, adsorbate and environmental conditions. In this study, both adsorption and desorption processes are assumed to occur simultaneously and a numerical model was developed with a non-linear driving force in conjunction with the Langmuir model for predicting the overall adsorption process. The numerical model provides both adsorption and desorption rate constants and activation energies. The resultant equilibrium constants are of the same order of magnitude as reported by other studies. Results show that the model could well predict the adsorption isotherms and breakthrough curves under various conditions.