电催化-生物电化学耦合系统处理青霉素废水的机制

抗生素生产过程中产生大量含有残存抗生素的生产废水,传统的污水生物处理技术难以有效地处理此类高浓度抗生素废水.针对此问题,采用电催化-生物电化学耦合系统来处理含有典型的β-内酰胺类抗生素青霉素的废水,利用硼掺杂金刚石(boron-doped diamond,BDD)电催化电极对青霉素废水进行预处理,其出水进入生物电化学系...     

生物电化学系统去除抗生素研究进展

本文介绍了生物电化学系统(BES)对抗生素的去除性能,总结了反应过程对微生物电解电池(MEC)性能和微生物燃料电池(MFCs)产电的影响,分析了BES耦合系统的处理效率,探讨了耐药细菌(ARB)和抗生素耐药性基因(ARGs)的归趋。分析认为：在MEC中,外加电压的大小影响抗生素降解效率,阴极提供电子并还原抗生素;抗生素的有效去除主要依靠BES中的共代谢降解或阳极直接氧化,抗生素可以充当唯一电子供体并且作为MFC发电的唯一碳源;在没有外接电源的情况下,一些耦合系统对抗生素的去除更为节能高效;降解抗生素的过程中,低电流可以促进ARGs通过垂直基因转移(VGT)和水平基因转移(HGT)传播,高电流则有望消除ARB和ARGs。     

改性蓝藻生物炭促进生物电化学系统阴极氢自养反硝化过程研究

以太湖蓝藻为原料制备不同种类的活性生物炭,并将其投入到生物电化学系统（BES）的阴极促进氢自养反硝化。通过扫描电镜、能谱仪和傅里叶红外光谱对未经改性（ABC-800）、硝酸改性（ABC-800N）和KOH改性（ABC-800K）3组蓝藻生物炭进行观察,并与不加入蓝藻生物炭的对照组进行比较,以考察生物炭促进BES生物阴极的反硝化过程中的电子传递机制。结果表明：ABC-800N表面的N、O元素含量最高,同时与电子传递能力及生物相容性相关的共轭醌、酮结构的丰度也最高;将蓝藻生物炭投加至BES的非生物阴极中可提高阴极的脱氮效率,ABC-800N投加量为0.5 g时,7 d内脱氮效率达到最高,为96.0%,而对照组仅为29.6%;高通量测序表明,ABC-800N组的优势菌属为Thauera、JGI_0001001_H03、Thiobacillus、Denitratisoma等。

     

纸板碳化电极提高生物电化学系统产电效率微生物机理研究

采用Solexa高通量测序技术和蛋白定量方法,分析了碳化纤维素纸板制备的层状波纹碳(LCC)电极与石墨板(GP)电极在生物电化学系统运行过程形成的生物膜微生物群落结构和生物量差异.结果表明,LCC电极良好的生物电化学性能不仅取决于其良好的导电性能,还与其表面生物膜微生物群落结构有关;LCC电极表面生物膜微生物量高,且对产电微生物的富集效果好.LCC电极与GP电极表面生物膜分别得到16S rRNA基因V3区优化序列12643条和12837条,经97%相似度归并后获得的OTUs数量分别为2786和3130;α多样性分析显示,GP电极生物膜微生物多样性相对更丰富.Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes在两种电极生物膜中含量最为丰富,这3个门细菌序列数分别占总序列数的76%(LCC)和85%(GP).在属分类水平上,LCC电极生物膜由383个属的细菌构成,而GP电极生物膜则有456个属.深入分析电极生物膜微生物群落结构有助于进一步认识LCC电极提高生物电化学系统产电效率的机理.     

温度对电自养氧还原生物阴极电化学性能的影响

生物阴极的应用能够显著降低微生物电化学系统的成本并增强运行的稳定性,其中,环境温度是限制其性能提升的关键因素.因此,本研究通过对比温度对生物阴极和非生物阴极微生物燃料电池（MFCs）电化学性能的影响,证实了生物阴极对提升MFCs产电性能的重要作用.结果发现,生物阴极MFCs在35℃条件下的最大电压为0.70 V,是非生物阴极的1.3倍.原位三电极循环伏安特性测试显示生物阳极和生物阴极的最佳温度有所不同,并且温度对生物阳极的影响大于对生物阴极的影响.本研究表明了生物阴极对MFCs电化学性能提升的重要性,并且优化了电自养氧还原生物阴极的最佳运行温度,为推动其实际应用提供了温度设置的参考.     

应用膜生物反应器处理电镀厂废水的研究

介绍了膜生物反应器 (membranebioreactor)应用于处理工厂废水的研究。实验结果表明 ,出水中几乎无悬浮物和浊度 ,对有机物和含氮化合物的去除效率很高 ,水质良好 ,符合建设部颁布的生活杂用水回用水质标准。整个系统具有较强的抗冲击负荷能力。并对膜生物反应器的能耗问题进行了较详细的研究     

高浓度有机硅废水生物处理技术研究

对生物接触氧化法用于高浓度有机硅废水的处理进行了试验研究，试验结果表明，ＣＯＤＣｒ、ＢＯＤ５去除率分别为７８．２％，９０．６％，达到国家二极排放标准。     

印染废水的生物处理技术

本文对高效脱色菌株与菌群的筛选、驯化和利用、藻类和藻菌共生系统对染料的分解代谢以及固定化细胞生物反应器等印染废水的生物处理技术及其作用机理作了扼要的综述。     

电化学法处理染色废水

电化学法处理染色废水牛健南编译（青岛建筑工程学院，山东２６６０３３）ＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＤＹＥＩＮＧＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲＷＩＴＨＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＰＲＯＣＥＳＳ￥ＴｒａｎｓｌａｔｅｄｂｙＮｉｕＪｉａｎｎａｙ（ＱｉｎｇｄａｏＡｒｃｈｉｔｅ...     

碳源对生物阴极降解对硝基苯酚效能及生物阴极群落结构分析

研究不同碳源类型对双室生物电化学反应器（biocathode bioelectrochemical system,BES）生物阴极（biocathode）降解对硝基苯酚（p-nitrophenol,PNP）效能的影响.以碳酸氢钠和葡萄糖作为碳源,研究不同碳源类型下BES反应器效能和生物阴极的微生物群落结构.BES反应器效能和PNP去除率受到碳源类型的影响,以葡萄糖作为碳源时PNP去除率比碳酸氢钠为碳源的去除率在12 h和24 h分别提高了约3倍和1倍.R_NaHCO3和R_Glucose的PNP去除速率常数随碳源转换分别从（0.022±0.002）h^-1和（0.059±0.009）h^-1减小到（0.018±0.001）h^-1和（0.042±0.002）h^-1,PNP去除率分别下降了36%和6.9%.R_NaHCO3和R_Glucose的PNP降解速率常数在外加电压由0.5 V转换为0 V时分别下降到（0.004±0.00061）h^-1和（0.007±0.0006）h^-1,再次转换为0.5 V时PNP降解速率常数升高到（0.022±0.002）h^-1和（0.062±0.004）h^-1.454-焦磷酸测序结果表明碳源类型导致阴极微生物群落结构的显著差异.以碳酸氢钠为碳源的生物阴极富集Proteobacteria,而以葡萄糖为碳源的生物阴极Firmicutes和Bacteroidetes成为优势菌门.     

呼和浩特地区污水厂能耗评价与碳排放分析

污水处理过程的能耗和温室气体排放方面的研究对于应对能源危机和气候危机具有重要作用。文章利用层次分析法,建立了具有4层15项指标的能耗评价体系。结合城镇污水处理系统的绿色指标体系,选取呼和浩特地区具有代表性、处理规模相近的2座中小型污水厂进行能耗评价。结果表明:处理能力利用率、处理工艺系统稳定性和污水厂高程布置所对应的3项评价指标在所选择的能耗影响因素中所占权重较大,分别为:0.143 0,0.302 4和0.145 6。进一步运用IPCC计算方法对污水处理厂进行碳排放概算,得出A、B污水处理厂的碳排放量分别为:19.401 t CO2/104t、18.378 t CO2/104t。A、B污水处理厂的实际比能耗分别为0.293 kW.h/m3、0.195 kW.h/m3。将碳排放数据与实际能耗情况对比得出:污水处理厂的能耗水平越高,单位碳排放量也越大。     

利用厌氧生物发酵法处理缫丝企业废水

缫丝企业废水属中浓度有机污染废水，使用常规的物理、化学及生物方法处理十分困难，投资大。文章利用厌氧生物发酵法处理缫丝企业废水的同时，产生沼气，制造了沼肥，既达到清洁生产目的，又符合循环经济的要求。     

生物滤池技术在污水处理中的应用

摘要：生物滤池技术是一种高生物量、高低负荷并存,采用气水反冲洗,应用规整波纹板、陶料等填料产生生物净化和过滤作用方法,可根据污水类型、进水水质指标组合不同的工艺进行处理。生物滤池技术处理生活污水,具有生物净化和过滤双重功效,对有机物和氮、磷具有较高的去除率,经工程实例监测结果表明,该技术处理效果好,运行稳定,各项指标均能达标,可以作为中水回用,缓解了水资源紧缺,减少了污水排放量,具有明显的社会效益、经济效益、环境效益,有一定的推广价值。     

大型再生水厂不同污水处理工艺的能耗比较与节能途径

能耗是再生水厂运行主要的考核指标.采用比能耗分析法、单元能耗分析法以及冗余分析法等探讨了清河再生水厂不同污水处理工艺(倒置A2/O、A2/O和A2/O-MBR)的能耗构成和时空分布特征.重点考察了A2/O-MBR工艺的主要能耗环节和原因,探讨了A2/O-MBR工艺的节能改造方法,并比较了其改造前后的能耗.结果表明,曝气是清河再生水厂污水处理的常规工艺和A2/O-MBR工艺的主要耗能需求,分别占总能耗的42.97%和50.65%.在保证A2/O-MBR工艺出水水质的同时,采用脉冲曝气改造后节能效果明显.改造后的膜运行通量增大约20%,吨水能耗为0.53 k W·h·t-1,降幅达42.39%,去除单位COD能耗为1.29 k W·h·kg-1,降幅达54.74%.该厂A2/O-MBR工艺回流量大,但与出水水质相关性较弱.在一定范围内降低回流比不会造成出水水质恶化,因此可作为进一步节能的方向之一.     

酸性酒精糟液节能处理研究

针对玉米酒精厂排出的酒精糟液温度高、含有大量细小悬浮颗粒和胶体微粒、COD值高及酸性大的特点,在pH值3～4条件下,选取四大类絮凝剂进行实验。其中以酯基阳离子双子表面活性剂和生物制剂复合作为酸性废液絮凝剂具有很好的效果。处理后的清液无毒可进行回用及利用。处理工艺简单,节省蒸发设备,降低生化处理负荷,为酒精糟液后处理工艺的节能减排改造提供参考。     

电化学法处理工业废水的现状与发展研究

随着工业的快速发展,如何对工业废水进行高效处理是我们需要解决的问题。电化学方法反应装置简单,反应效率高,不会产生二次污染。对中国工业废水目前常用的电化学处理技术的进展和应用进行了综述,包括电化学氧化、电化学还原、电絮凝、电渗析等内容,对国内外的研究成果的总结可知,电化学法对工业废水的处理效率较高,有一定的应用前景。同时对电化学法将来的重点研究方向提出了展望。     

等离子体废水处理装置能量利用效率的评价方法

等离子体废水处理装置类型多样,对不同装置处理废水的性能加以比较有利于促进反应装置的进一步开发与完善. 目前广泛采用的等离子体水处理装置的评价指标为G₅₀(能量利用效率)和E_TOC(去除TOC的能量利用效率),通过对二者的特点及其之间的关系研究发现,现有指标在评价等离子体水处理装置能效方面存在对反应影响因素考虑不全面、反应目标物质不明确、评价参数选择不尽合理等缺陷;并且2种评价指标相关性差(R2＜0.1),无法准确衡量装置效能. 在综合考虑污染物类型、处理时间等条件下,提出了以E_T(标准能量利用效率)作为考查等离子体水处理装置能量利用效率的指标,明确了以TOC(建议以苯酚作为目标污染物)作为基本参数,以TOC降解50%时,单位输入能耗可降解TOC的量表征装置的处理性能,以便在同一标准下对不同的等离子体废水处理装置的性能进行比较.      

芳香族硝基化合物废水处理研究

从物理、化学和生化3个方面综述了芳香族硝基化合物废水处理技术的现状，介绍了两种最新的废水处理方法纳米技术和等离子体技术，并展望了此类废水处理技术的应用前景。     

纳米材料与技术在废水处理中的应用及前景

纳米技术是一种具有深刻理论研究价值和广泛应用前景的高新技术,通过概述纳米技术的内涵和纳米材料的特殊性质,以及综述近几年纳米技术与材料在废水化处理中的应用及研究进展,如光催化纳米材料、纳滤膜等可用于处理有机或无机废水,较传统的水处理技术有较大的突破,并指出目前国内外的研究热点,认为该领域在水处理方面具有广阔的应用前景.     

高盐度废水处理技术研究进展

高盐度废水中含有大量的溶解性物质,无机盐类在微生物生长过程中可以促进酶反应、保持持膜平衡和调节渗透压,但盐浓度过高,使离子强度大,会造成质壁分离、细胞失活,一般微生物难以在其中生长、繁殖,所以传统的生物难以处理高盐度废水。介绍了高盐废水的来源、组成及特点,综述了5种高盐度废水的出来方法,分别为电解法、焚烧法、膜-生物技术、适盐生物法、臭氧催化氧化-生物法,并重点阐述了适盐生物技术及臭氧催化氧化-生物法技术在高盐度废水处理中的应用。