A/O/O生物流化床处理焦化废水中酚类组成及降解特性分析

为了研究实际焦化废水处理工程中酚类污染物的组成及降解特性,实验中采用HLB小柱固相萃取水样,GC-MS选择性离子扫描方法检测环境中15种酚类污染物,除苯酚的平均回收率为72.6%以外,其他14种酚类的回收率在87.6%~102.3%之间,平行测定标准偏差均小于7.62%,能够满足环境中酚类污染物测定的需要。实验结果表明,焦化废水中含有高浓度的苯酚、甲基酚和萘酚,同时存在微量的氯酚和硝基酚。在生物流化床A/O/O组合工艺处理焦化废水的过程中,厌氧阶段高浓度酚类(苯酚、甲基酚和萘酚)、氯酚类去除率分别为29.3%和31.6%;一级好氧阶段分别为99%和92.4%;二级好氧阶段分别达到89%和6%;最终出水中酚类污染物浓度0.045 mg/L,满足钢铁行业废水达标排放要求。     

一株苯酚降解菌的筛选及降解动力学特性

利用富集驯化的培养方法,从首钢焦化厂废水处理系统中的二沉池出水中,分离筛选出一株能够高效降解苯酚的菌株B3对其16S rDNA序列进行分析,并选择Monod方程和Andrews方程分别研究该菌在不同苯酚浓度条件下的降酚动力学模式。结果表明,B3为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus);苯酚浓度较低时,苯酚对菌株的生长基本不产生抑制作用,用Monod模型对B3降酚动力学过程进行拟合,其动力学参数V max=0.03 h-1,K s=25.53 mg/L;苯酚浓度较高时,按照Andrews模型对B3降酚动力学过程进行非线性最小二乘曲线拟合,其动力学参数V max=0.08 h-1,K s=147.52 mg/L,K i=384.96 mg/L。根据动力学方程,推论菌株B3降解对于浓度238.30 mg/L的苯酚具有最佳降解效果。     

一株假单胞菌降解石油污染物的降解动力学与降解机制

从某石油污染场地土壤中分离出一株石油降解菌B-1(Pseudomonas),研究了该菌株降解石油污染物的动力学,通过气相色谱(GC)/质谱(MS)分析了石油组分降解前后的变化规律,并对其降解机制进行了初探。结果表明:(1)苯、二甲苯、萘的降解动力学拟合方程大部分与一级降解动力学方程拟合效果良好,苯、二甲苯、萘的降解半衰期分别为0.47~1.67、1.54~3.60、4.41~7.00d;(2)可以通过全扫描图谱及检索出的代谢产物明确微生物降解苯、二甲苯、萘的降解途径。     

纳米TiO_2光催化降解硝基酚类污染物动力学及机理的研究

采用纳米TiO2(P25)粉末作为催化剂,研究了几种典型硝基取代酚在TiO2/UV悬浮体系下的光催化降解.研究表明,这些化合物的降解过程符合Langmuir-Hinshelwood动力学方程,其表观速率常数(kapp)的大小为:2-氨基-4硝基酚(2-A,4-NP)>4-硝基酚(4-NP)>2-硝基酚(2-NP)>3-硝基酚(3-NP)>2,4-二硝基酚(2,4-DNP)>2,4,6-三硝基酚(2,4,6-TNP),而吸附平衡常数(KL)却与Kapp成反比.苯环上取代基的种类和数日对有机物光催化降解活性有很大的影响,硝基的加入降低了光催化活性,并且kapp与Hammett常数(σ)具有较好的线性关系.     

紊动特性对污染物降解的影响研究

采用潜水泵作为紊动诱发装置,利用PIV测量了流场,研究了不同流量下紊动对污染物降解的影响规律。结果表明,紊动对污染物的降解有明显的影响,流量越大,紊动强度越大,污染物的降解率越高。对紊动强度与有无紊动水箱COD、NH4^＋-N、TN和TP降解增加量的变化曲线进行指数函数拟合,拟合结果良好,可以认为紊动对污染物降解的影响可以描述为“一级反应”理论。     

纳米TiO2光催化降解硝基酚类污染物动力学及机理的研究

采用纳米TiO₂(P25)粉末作为催化剂,研究了几种典型硝基取代酚在TiO₂/UV悬浮体系下的光催化降解。研究表明,这些化合物的降解过程符合Langmuir-Hinshelwood动力学方程,其表观速率常数(k_app)的大小为：2-氨基-4硝基酚（2-A,4-NP）＞4-硝基酚（4-NP）＞2-硝基酚（2-NP）＞3-硝基酚（3-NP）＞2,4-二硝基酚（2,4-DNP）＞2,4,6-三硝基酚（2,4,6-TNP）,而吸附平衡常数(KL)却与k_app成反比。苯环上取代基的种类和数目对有机物光催化降解活性有很大的影响,硝基的加入降低了光催化活性,并且k_app与Hammett常数（σ）具有较好的线性关系。     

副球菌BW001的生理特性及其对吡啶的降解

从武钢焦化厂废水处理系统的活性污泥中筛选出1株吡啶高效降解菌BW001,经菌株生理特性研究和16S rRNA序列测定,其属于副球菌(Paracoccus sp.).BW001为革兰氏阴性,具有固氮作用,对头孢、卡那霉素和利福平具有抗性.用SDS碱裂解法从该菌株中提取到1个小质粒和2个大质粒,其中2个大质粒可被限制性内切酶EcoR Ⅰ,BamH Ⅰ、Hind Ⅲ单酶切.以吡啶为唯一碳、氮源,在投菌量为0.03 g/L、吡啶初始质量浓度为493.4 mg/L、温度为30℃、pH为6.5的条件下,BW001可在33.0 h内将吡啶完全降解,降解速率为16.16 g/(L·h),吡啶中50%～60%的氮转化为NH4 ,高浓度吡啶对BW001产生一定抑制,但菌株在适应后,对吡啶的降解速率更高;降解吡啶最适温度为30～35℃,最适pH为8.0.     

芘降解菌DY-1的条件优化及降解动力学特性分析

选用已筛选出以芘为唯一碳源的假单胞菌DY-1(Pseudomonas sp.)作为芘降解菌,采用摇瓶振荡培养方法,研究了不同环境条件对菌DY-1降解芘效率的影响以及降解动力学特性。结果表明,在含芘50 mg/L的条件下培养9 d,降解率达83.2%。最适宜温度为30℃,pH值为7.5,摇床转速为120 r/min,接种量为1.5 mL;在不同培养条件下芘的降解符合一级动力学模型;低浓度Zn2+,Cd2+,Cr6+的存在对芘降解效果影响较小,Cu2+,Pb2+对芘的降解有较强的毒性;加入低浓度有机物质,蔗糖可提高DY-1芘的降解;低浓度萘或蒽的存在可促进芘的降解。     

一株五溴联苯醚(BDE-99)降解菌的分离、鉴定及降解特性

采用梯度压力驯化法从高海拔地区土壤样品中分离到1株能以BDE-99作为碳源生长的细菌菌株,命名为BHS-4,通过生理生化及对16S rDNA扩增,T/A克隆后测序鉴定,并进一步分析初始pH、温度、碳源、细胞表胞疏水性（MATH法）及共存重金属离子对菌株降解效果的影响。结果表明：菌株BHS-4与产碱杆菌属Alcaligenes cupidus同源性为99%。菌株降解BDE-99最适pH和温度分别为8.0、20 ℃,经11 d培养后,对浓度0.4 mg·L-1的BDE-99,降解率达86.1%,在15~20 ℃范围具有较高降解率。降解特性研究结果显示,乳糖、麦芽糖和葡萄糖的添加促进了BHS-4对BDE-99的降解,而淀粉和乙酸钠添加对降解率产生了显著抑制作用（P4NO3的添加,使细胞表面疏水率（CSH）增加了49.5%,CSH与降解率呈极显著正相关（r=0.99, P2+、Zn2+在0.1~0.3 mg·L-1浓度下促进BDE-99降解;Cr6+在0.1~0.6 mg·L-1范围内对降解作用影响表现为先抑制、再促进、最后抑制。菌株BHS-4能在较低温度下对BDE-99进行高效降解且对Cu2+、Zn2+、Cr6+具有一定的耐性,可应用于低温地区BDE-99的生物处理,同时可为进一步研究低温条件下BDE-99生物降解的代谢途径和机理提供一定的基础资料。     

一株嗜油不动杆菌(Acinetobacter oleivorans)的分离鉴定及石油降解特性

从石油污染土壤分离到30株石油降解菌,经复筛得到一株适应能力强、对石油降解效率高的优势菌株JC3-1。该菌株在温度为20~40℃、pH 5~9、盐度(NaCl)为0~3%(W/V)条件下生长良好。在以4 g/L原油为惟一碳源的培养基中生长15 d后对原油的降解率达42.15%。通过形态学观察、生理生化实验及16S rDNA序列分析,初步鉴定属于嗜油不动杆菌(Acinetobacter oleivorans)。菌株在以正戊烷、正己烷、十六烷、十八烷、苯、甲苯、二甲苯、邻苯二酚、萘、芘为惟一碳源培养基中都能很好生长。用特异性PCR检测发现,JC3-1具有酰基辅酶A脱氢酶、苹果酸合成酶、异柠檬酸裂合酶、TonB-依赖性铁载体受体、铁载体受体蛋白、多功能脂肪酸氧化酶复合体α亚单位等代谢功能基因,及烷烃单加氧酶、芳烃双加氧酶、联苯双加氧酶、邻苯二酚双加氧酶、萘双加氧酶、甲苯双加氧酶等降解功能基因。     

Degradation of phenolic and chloroaromatic compounds by Coprinus spp

Three species of Coprinus: C. sp, C. cinereus and C. micaceus were compared on solid media for some aspects of their physiological behaviour and cultural requirements (temperature, pH, substrate). Constitutive extracellular enzymatic activities were also determined. The Coprinus spp. exhibited different physiological and cultural features. Cultures of the 3 Coprinus species in synthetic liquid medium showed an efficient degradation of phenolic lignin model compounds (catechol, ferulic acid, guaiacol, phenol, protocatechuic acid syringic acid and vanillic acid) and pentachloronitrobenzene, while pentachlorophenol was not metabolized after 5 days perhaps because of a strong adsorption on mycelial biomass. It was suggested that phenoloxidases were not necessarily required for the metabolization of these compounds. Coprinus species may share a common degrading system for monomeric phenolic and chloroaromatic compounds.     

Photo-Fenton treatment of water containing natural phenolic pollutants

Phenolic compounds are known to be present in high concentrations in various types of agro-industrial wastes. As they are highly biorecalcitrant, the possibility of treatment by advanced oxidation processes should be investigated. In this work, six model phenolic compounds (vanillin, protocatechuic acid, syringic acid, p-coumaric acid, gallic acid and L-tyrosine) were chosen for a demonstration of degradation by photo-Fenton reaction, under artificial light in laboratory experiments in Vienna and under sunlight in pilot-plant experiments at the Plataforma Solar de Almería in Spain. All compounds were completely mineralised. No non-degradable intermediates were produced, either in experiments with single substances or in a more complex matrix of a mixture of phenolic compounds. The expected selectivity of the photo-Fenton reaction for aromatic compounds was proven by comparison of the decrease in total organic carbon with the removal of total phenolic content.     

RDF与煤粉混合燃烧特性及动力学分析

为了研究RDF掺混入煤粉内进行燃烧时对煤粉产生的影响,利用热重分析,采用分布活化能模型（DAEM）对RDF与煤粉混合试样的燃烧特性及其反应动力学参数进行了实验研究。结果表明：随着RDF在煤粉中的掺混比例的增大,燃烧反应的进行过程中热能与气氛条件的分配比煤粉单独燃烧更加合理;在400~550℃与650~750℃范围之间,RDF的掺入对于煤粉的燃烧反应起到了一定的促进作用,在550~650℃之间则起抑制作用;通过精确的动力学计算以及合理的RDF与煤粉协同作用分析可知,当RDF在煤粉中的掺混比例为50%时,RDF对煤粉燃烧促进作用最佳,且能保证较高的燃料替代率。     

光/电Fenton牺牲阳极法降解有机污染物

采用Fe片为阳极和石墨为阴极,在可见光(λ450 nm)照射并外加电压条件下,以有机染料橙Ⅱ(orangeⅡ)及有机无色小分子2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,DCP)为目标化合物,探讨了光/电Fenton牺牲阳极法降解有机污染物的最佳反应条件,结果表明,在电压=3 V,pH=3.0,H2O2浓度为5×10-5mol/L时,orangeⅡ的降解效果最好,反应10 h矿化率可达到78%,210 min内2,4-DCP降解率为91.4%。通过对光/电Fenton体系原位循环伏安参数测定及过氧化物酶催化反应吸光光度法和苯甲酸荧光分析法检测光/电Fenton降解orange II过程中H2O2和羟基自由基(.OH)的变化,表明orangeⅡ降解过程涉及.OH历程。     

船舶塑料垃圾热解特性及动力学分析

利用热重分析(TGA)研究船舶塑料垃圾在不同升温速率和不同气氛下的热解特性,并得到了热解动力学参数。结果表明,船舶塑料垃圾的热解过程主要有3个阶段,比一般塑料热解复杂;随着升温速率增大,最大热解速率和最大热解速率温度等热解特性参数也增大,反应变得更剧烈;N2/CO2比为4∶1时,热解反应进行得最完全,固体残留率最少。动力学分析表明,采用3个连续一级反应模型能很好地拟合实验数据;不同的升温速率和气氛比对反应各阶段活化能均有不同程度的影响。     

Degradation of o-toluidine by fluidized-bed Fenton process: statistical and kinetic study

Background, aim, and scope  

The optimal conditions of o-toluidine degradation by fluidized-bed Fenton process were determined using Box–Behnken designs (BBD). The BBD can be used to find the optimal conditions in multivariable systems. The optimal conditions obtained by the design were further applied in the kinetic analysis of o-toluidine oxidation in fluidized-bed Fenton process.     

生活垃圾与煤混合燃烧特性及动力学分析

利用热重分析仪对生活垃圾与煤混合试样的燃烧特性及热反应动力学进行了实验研究,考察了不同配比混合试样的着火温度、燃尽温度、最大燃烧速率及最大燃烧速率温度等燃烧特征参数,并用Coats-Redfern积分法对其进行了燃烧动力学分析,确定了燃烧动力学方程,求出了反应活化能Ea及指前因子A。实验结果表明:生活垃圾与煤混合燃烧时均保持各自的燃烧特性;混合燃料中随着生活垃圾掺量的增加,热重曲线向低温区转移,燃尽点逐渐降低,综合燃烧特性指数明显增大,生活垃圾能改善煤的燃烧性能;生活垃圾及其与煤混合燃烧出现两个燃烧阶段,分别遵循二级和一级反应机理,煤燃烧只出现一个燃烧阶段,遵循一级反应机理;混合燃料燃烧反应活化能Ea与指前因子A存在动力学补偿效应。     

城市污泥与煤混合热解特性及动力学分析

为了污泥与煤混合热解的实验研究及工程化应用提供初步的数据及理论支持,利用热重分析仪讨论了污泥与煤混合热解的主要影响因素(加热速率、热解终温及混合比例)以及动力学参数。结果表明:加热速率对污泥热解影响较小;混合物热解终温与煤的热解终温基本一致;煤在污泥(干基)中的添加比例小于50%有利于挥发分的产出;通过热解特性及动力学参数分析,得出混合物比单一物料更易分解,且两者存在一定的协同效应;建立了污泥与煤不同混合比例在有机质主要热解区间内的经验动力学方程,经具体混合比例验证,经验动力学方程推导出的动力学参数及TG曲线与实际实验结果吻合较好。     

Atmospheric pollutants monitoring by analysis of epiphytic lichens

The Canoparmelia texana epiphytic lichenized fungi was used to monitor atmospheric pollution in the S?o Paulo metropolitan region, SP, Brazil. The cluster analysis applied to the element concentration values confirmed the site groups of different levels of pollution due to industrial and vehicular emissions. In the distribution maps of element concentrations, higher concentrations of Ba and Mn were observed in the vicinity of industries and of a petrochemical complex. The highest concentration of Co found in lichens from the S?o Miguel Paulista site is due to the emissions from a metallurgical processing plant that produces this element. For Br and Zn, the highest concentrations could be associated both to vehicular and industrial emissions. Exploratory analyses revealed that the accumulation of toxic elements in C. texana may be of use in evaluating the human risk of cardiopulmonary mortality due to prolonged exposure to ambient levels of air pollution.