以玉米芯为原料酶法制备木糖条件的研究

为使玉米芯中的木聚糖彻底降解为木糖,采用高压灭菌和蒸汽爆破预处理玉米芯粉,加入不同酶液(4 IU/mg,以木聚糖酶为标准)后将预处理样在40 ℃下酶解24 h.TLC检测结果表明,酶解产物主要为木糖,其中青霉( Penicillium decumbens ) 6号对1.01×106 Pa下汽爆(干粉)样酶解后的木糖得率达33%;黑曲霉( Aspergillus niger ) 2107对120 ℃下高压灭菌样酶解后的木糖得率为19.5%;黑曲霉30197酶液对1.01×106 Pa下汽爆(干粉)样酶解后的木糖得率为26.7%.研究表明,采用黑曲霉酶液对预处理后玉米芯进行酶解来制备木糖的方法可行.     

玉米芯生物炭对含盐污水中氨氮的吸附特性

以玉米芯为原料制备生物炭,并采用"盐酸+超声波"改性,研究了其对含盐污水中氨氮的吸附特性。结果表明,改性玉米芯生物炭的比表面积和酸性含氧官能团含量较改性前分别提高了7.5、18.2倍,在氨氮初始质量浓度为40 mg/L、盐度为0.45%、p H值为5.0、投加量为2.5 g时,对氨氮的吸附率可达79.4%。改性玉米芯生物炭在含盐条件下对氨氮的吸附过程更符合准二级动力学模型和Langmuir模型,理论最大吸附量为2.538 2~2.842 6 mg/g,显著高于改性前。热力学分析表明,玉米芯生物炭对含盐污水中氨氮的吸附主要为物理吸附,且是自发、放热及熵增加的过程。以HCl为解吸剂,改性前后玉米芯生物炭的最佳吸附-解吸循环次数分别为3、7次,再生后对氨氮的平衡吸附量分别为解吸前的85.1%、93.8%。     

生物预处理微污染水

金坛市主要水源钱资荡水 ,劣于二级饮用水水源水质 ,系微污染水源。常规水处理工艺已很难满足饮用水水质要求 ,拟采用生物预处理。比较了两种生物预处理池对藻类、氨氮、亚硝酸盐氮、色度、浊度等指标的去除效果 ,提出了生物预处理适宜的运行工况参数 ,为工程设计提供依据。     

预处理条件对高含固污泥热水解有机物组分转化的影响

以城市污水处理厂含固率为10%的剩余污泥为研究对象,探讨了不同热水解预处理条件对水解效率及有机物组分的影响。结果表明,热水解温度和时间对剩余污泥水解有显著影响,COD及VSS水解率在热水解温度为160℃、时间为120 min时达到44.1%及46.9%。剩余污泥水解液的主要基团为COO—、NH_3~+、NH_2~+、O—H、CH_3、CH_2,芳香族物质可随着热水解温度和时间的进一步增加逐渐被水解。在160~180℃、60~90 min的热水解条件下,污泥中蛋白质、碳水化合物基团吸收峰峰面积最小且有机物水解效率最高。     

硫酸溶液中二氧化硫的臭氧化过程影响因素的研究

为了优化SO2液相氧化产硫酸过程中的试验操作条件,研究了在O3氧化SO2的过程中反应器进口气体中SO2浓度、O3浓度及臭氧化氧气流量对SO2氧化效果的影响规律。结果表明,在反应器进口气体中低浓度的SO2和高浓度的O3均利于溶液中SO2的氧化,液相氧化时反应器进口气体中SO2的体积比控制在20 000 mL/m3以内为宜。溶液ORP是考察O3氧化SO2的重要指标,溶液ORP降低较快时硫酸根产率较高,表明O3对SO2的氧化效果较好。臭氧化氧气流量增大并不能使硫酸根产率增加。在吸收液硫酸质量分数为3%,气相SO2体积比为6667mL/m3,臭氧化氧气体积流量为1.5 L/min,氮气体积流量为1.5 L/min时,硫酸根产率达到100%。同时,通过研究吸收液硫酸浓度与温度对溶液中的O3饱和浓度影响,得到在稀硫酸(质量分数小于10%)溶液中,O3达到饱和时质量分数较浓硫酸(质量分数大于等于10%)溶液中O3质量分数高,而且吸收液温度越低越利于O3溶解。     

酸洗工艺硫酸液滴散发特性与超声波抑制散发的研究北大核心CSCD

液滴是工业建筑室内环境中的典型污染物。研究液滴的散发特性并采用技术有效抑制液滴散发对保障室内环境清洁和保护人员安全至关重要。研究了硫酸酸洗过程中由于气泡破裂产生的硫酸液滴散发规律,并分析了不同酸洗工况参数(溶液温度、酸浓度、硫酸亚铁浓度)对硫酸液滴散发量的影响。结果表明,溶液温度升高对硫酸液滴散发量有显著促进作用,但亚铁离子浓度和硫酸浓度对硫酸液滴的散发量影响不大。研究了超声波对硫酸液滴散发的抑制效果:超声波设备间歇运行(15 s开启/15 s关闭)时,20℃酸洗工艺中,振幅为94μm、作用距离为15 cm的超声波会使硫酸液滴散发量减少31.25%;50℃酸洗工艺中,振幅为94μm、作用距离为20 cm的超声波会使硫酸液滴散发量减少22.92%。研究结果可为硫酸酸洗工艺中硫酸液滴的控制提供一定指导,为使用超声波技术抑制有害液滴散发提供试验支撑与数据参考,为抑制有害液滴的散发提供新的解决思路与技术手段。     

利用高浓度PH3废气制取四羟甲基硫酸鏻的试验研究

为避免次磷酸钠生产过程中产生的高浓度PH3尾气对环境的污染,用甲醛、浓硫酸吸收尾气中的PH3,并制取高附加值四羟甲基硫酸鏻(THPS).以PH3转化率为评价指标,考察了催化剂(AlCl3、ZnCl2、SnCl4、MgCl2、CuCl2)、浓硫酸与甲醛物质的量比(1:7.90～1:8.25)、载气流速(10～50 mL/min)及反应温度(40～55℃)对PH3转化率的影响.结果表明,以CuCl2作为催化剂能明显提高PH3的转化率,当浓硫酸与甲醛物质的量比为1:8.15、载气流速为10 mL/min、反应温度为50℃时,4h时PH3平均转化率为98％,且相对稳定.因此可认为,将高浓度PH3转化为四羟甲基硫酸鏻是回收高浓度PH3的一种有效方法.     

超声预处理对污泥电脱水特性的改进

探讨超声波预处理对污泥电脱水性能的影响,并找到超声波预处理能够对电脱水产生促进作用的最佳工况。以天津市纪庄子污水处理厂的污泥为研究对象,采用自制的超声预处理电渗透污泥脱水装置进行试验,考察超声波声强和作用时间等因素对污泥电脱水效果的影响。试验开始前对污泥在0.1 MPa压力下进行机械预压0.5min,使污泥挤压密实,以保证电流和超声波在污泥介质中能够均匀平稳地流通。在整个脱水过程中机械压力恒定在0.1 MPa,总作用时间为5.5 min;电脱水过程中电压控制在60 V(泥饼厚度为2 cm),总作用时间为5 min。结果表明,在固定频率20 k Hz、相同电场和压力场作用下,适当的超声波声强和预处理时间能够对电渗透脱水产生积极作用,且超声预处理的最佳作用工况为声强0.510 W/cm2(功率40 W),超声预处理3.5 min。在最佳作用工况下,污泥脱水率达到24.35%,同时减缓了电流的衰减速率,增强了电脱水的效果。     

不同污泥预处理方法对污泥过滤脱水性能的影响

研究了3种污泥预处理方法(表面活性剂处理、碱处理、Fenton处理)对污泥过滤脱水性能的影响。结果表明,对于3种预处理方法,使污泥过滤脱水性能最佳的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的投加质量比为50 mg/g,NaOH质量比为150 mg/g,Fenton试剂Fe~(2+)与H_2O_2的投加比n(Fe~(2+))∶n(H_2O_2)为1.5。3种预处理方法对污泥均有一定破解作用,其中由于Fenton反应的强氧化性,污泥破解率最大,污泥粒径减小了近50%,释放的溶解性COD(SCOD)最高(786.88 mg/L)。Fenton处理后的污泥紧密结合型胞外聚合物(Tightly Bound-Extracellular Polymeric Substances,TB-EPS)及TB-EPS中蛋白质和多聚糖的量减少得最多。此外,还分析了3种预处理方法脱水效率与速率的差异。     

新型电滤床预处理焦化废水研究

采用新型电滤床工艺在自制电化学装置中对焦化废水进行了预处理试验。该工艺将传统铁炭床改造为阳极滤床,多层不锈钢网电极作为阴极,外接直流电源。考察了COD的去除效果及电压、曝气量等因素的影响,并分析了原因。结果表明,在常温、p H=6.4、电压6V,反应时间300 min的条件下,COD去除率可达78%,出水COD为1 220 mg/L。对废水进行了紫外-可见光谱和GC/MS分析。结果表明,废水中存在31种有机物,多为酚类和含氮杂环,处理后68%的物质被降解,包括62%的酚类和91%的含氮杂环有机物。6种新物质主要为脂肪酸、酮类,易于生物降解。可以推断,电滤床法提高了废水的生物可降解性,具有处理焦化废水的应用潜力。     

制浆废水混凝-生物-混凝组合工艺有机物去除途径研究

以某造纸厂制浆废水处理工程(3万m3/d)为研究对象,利用红外光谱、三维荧光光谱、相对分子质量切割等方法,探究制浆废水混凝-生物-混凝组合处理工艺有机物的去除机理。结果表明:组合处理工艺COD、色度总去除率分别为94.4%、95.5%;一级混凝、生物处理、二级混凝工艺单元对COD去除的分担率分别为44.2%、37.5%、12.7%,对色度去除的分担率分别为21.6%、31.4%、42.5%。一级混凝单元主要去除MW30 k Da的大分子有机物,以类富里酸、部分芳环及芳香族化合物等难降解有机物为主;生物处理单元主要降解MW10 k Da的有机物,主要有芳香酸酯、类蛋白质物,其中部分有机物转化为MW1 k Da的小分子有机物;二级混凝进一步去除MW30 k Da的大分子有机物,主要是类黑精物、木质素及其衍生物、芳香族化合物等。     

曝气及搅拌强化超声预处理污泥试验研究

超声是一种具有很大研究价值的污泥预处理技术,但超声波能耗较大,限制了其大规模应用。曝气和搅拌作为辅助技术可以使超声技术在较低的能耗下达到较高的破解效率。以污泥破解后上清液中SCOD增加值为主要评价指标,探究在曝气及搅拌辅助下超声预处理污泥的最佳条件,进一步考察在最佳条件下曝气及搅拌对超声破解污泥效率的提高和能耗的降低作用。结果表明,曝气最有效的超声声能密度为0.9 W/mL,最佳曝气量为20 mL/min,最有效的曝气时间为10 min,在超声10 min的后5 min曝气、前5 min不曝气比在整个超声过程中曝气破解溶出的SCOD更高。在最有效的条件下对污泥进行超声加曝气处理后的SCOD为388.45 mg/L,而相同条件下仅超声溶出的SCOD为196.5 mg/L,溶出的SCOD增加了97.7%,污泥经超声加曝气处理后SCOD溶出率为3.85%,比达到近似SCOD的仅超声处理方式的能量消耗降低了25%。搅拌作为另一个辅助技术,转速为600 r/min时对提高超声破解污泥的SCOD最有效,超声加搅拌比相同条件下仅超声破解污泥溶出的SCOD增加了83.8%,超声加搅拌破解污泥的SCOD溶出率为1.98%。在超声加曝气和搅拌的条件下,污泥SCOD溶出率为4.38%,污泥破解产生的SCOD比相同条件下仅超声破解的污泥SCOD增加了120.8%,比达到近似SCOD的仅超声处理方式的能量消耗降低了12.5%。     

不同预处理方法对剩余污泥厌氧发酵产氢的影响

为了寻求适宜的预处理方法,提高剩余污泥发酵产氢率,通过间歇式试验考察了热、酸、碱和高温好氧4种预处理方法对剩余污泥发酵产氢的影响.结果表明4种预处理方法均能有效抑制耗氢菌括性,同时促进污泥中微生物胞内物质的释放,使可溶性糖类物质和蛋白质质量浓度增加.其中高温好氧预处理的溶胞效果最好,可溶性糖类物质和可溶性蛋白物质质量浓度均最高,分别为878 mg/L和15 606mg/L,分别为原剩余污泥的10.58倍和58.45倍.4种方法预处理后的污泥发酵均获得了氢气,其中高温好氧预处理污泥产气率最高,为10.68 mL/g TS;其次是热预处理污泥,产气率为6.58 mL/g TS;碱预处理污泥产气率为3.63 mL/g TS;酸性预处理污泥产气率最低,仅为1.41 mL/g TS.     

量热式酶生物传感器及其环境监测应用

量热式酶生物传感器应用于环境现场快速检测及实际试样具有优势.介绍了量热式酶生物传感器的量热检测和热放大原理以及组成、测试装置等关键技术,其中热放大的应用可从根本上提高检测的灵敏度和水平;综述了量热式酶生物传感器应用于农药残留和重金属检测涉及的酶源、富集处理等环节;结合最新的研究成果,分析并展望了量热式酶生物传感器在农药残留和重金属等环境监测领域的应用.     

预涂动态膜-生物反应器处理人工废水的试验研究

以公称孔径为1 μm的聚丙烯无纺布(NWF)为基膜,分别以粉末状活性炭、粉末状活性炭及聚合氯化铝为预涂剂,制作预涂动态膜膜组件,组成预涂动态膜-生物反应器处理人工废水.结果表明,预涂动态膜-生物反应器出水COD值低且稳定,粉末状活性炭预涂膜-生物反应器出水COD平均值为49 mg/L,粉末状活性炭及聚合氯化铝预涂膜-生物反应器出水COD平均值为29 mg/L,而NWF-膜生物反应器出水COD为54 mg/L.膜生物反应器对污染物质的去除虽然主要依靠活性污泥混合液,但附着在基膜上的动态膜的吸附、混凝作用也能去除部分污染物质.预涂膜能减少及防止污染物质向膜材料表面和内部扩散,减轻膜污染,使预涂动膜-生物反应器显示出一定的耐污染性能.但粉末状活性炭粒径过小,影响粉末状活性炭预涂动态膜-生物反应器的出水浊度(平均值为3.3 NTU);而粉末状活性炭与聚合氯化铝形成的预涂动态膜,在提高COD去除效率的同时,能减少活性炭对出水浊度(平均值为2.3 NTU)的影响,保证出水水质.     

粉煤灰预处理——生物流化床技术处理有机废水的研究

大量试验和相关工程体会得出：有机废水在进入较低污泥浓度的生物流化床之前，通过粉煤灰的预处理，再配以高效射流曝气器，能有较好的处理效果。     

氧化预处理对污泥蛋白质提取及脱水性的影响

为了提高污泥蛋白质的提取效率并提高其脱水性,分别采用过硫酸氢钾、过氧化钙及被Fe2+活化后的过硫酸氢钾和过氧化钙预处理污泥,以考察其对污泥脱水性及蛋白质提取效率的影响并选出一种最佳的氧化预处理方式.结果表明,过硫酸氢钾和过氧化钙单独调理时,污泥脱水性有明显提高且蛋白质提取量较高.经Fe2+活化后,虽然污泥比阻(FSR)比单独调理时降低50％以上,但因反应生成具有絮凝效果的Fe3+导致蛋白质提取量大幅降低.结合蛋白提取效率,发现采用0.1 g/gTSS(干物质质量)的过氧化钙单独调理效果最好,此时污泥比阻(FSR)与毛细吸水时间(tCST)分别为0.37×1013m/kg、22.4 s,相比原污泥比阻与毛细吸水时间分别降低78.4％和76.6％,同时蛋白质提取量高达104.52 mg/g TSS,与原污泥相比增加了 80.4％.     

生物填料地下渗滤系统处理生活污水的中试研究

以活性污泥等生物基质为填料.在不同的水力负荷和有机负荷条件下,研究了地下渗滤系统对生活污水的处理效果.中试结果表明:地下渗滤系统对COD、NH_4~+-N和TP有着良好的去除效果,在水力负荷为4 cm·d~(-1),污染负荷为280 mg·L~(-1)和320 mg·L~(-1)时.COD、NH_4~+-N和TP的去除去分别达到91.2%、97.2%、88.0%和90.6%、95.6%、90.4%;水力负荷达到450 mg·L~(-1)时,有机物及氨氮的去除率下降迅速,仅为83.2%和85.5%,TP的去除率略有提高,为91.7%;平均污染负荷为300 mg·L~(-1),水力负荷为4.0 cm·d~(-1)、6.5 cm·d~(-1)和8.1 cm·d~(-1)时,COD、NH+4_4~+-N和TP的去除率分别达到90.6%、97.4%、90.0%.87.3%、96.8%、84.0%和85.6%,96.3%,83.3%;适宜的生活污水处理条件是水力负荷为8.1 cm·d~(-1),污染负荷低于450 mg·L~(-1).在以上工况下的出水水质均优于生活杂用水水质标准(CJ251-89)和沈阳市污水处理中水回用标准,处理效果稳定;系统垂直方向的氨化细菌分布较均匀,硝化细菌在70 cm以上区域数量较多,反硝化细菌在70 cm以下区域数量较多;氨化细菌与COD、NH_4~+-N和TN的去除率的相关性显著,硝化及反硝化细菌与COD、NH_4~+-N和TN的去除率的相关性极显著;氨化、硝化和反硝化细菌与TP的去除率的相关性均不显著,说明生物作用不是TP脱除的主要途径.     

异养硝化-好氧反硝化在生物脱氮方面的研究进展

异养硝化-好氧反硝化(Heterotrophic Nitrification-Aerobic Denitrification,HN-AD)菌的发现,是对传统硝化反硝化理论的丰富与突破。HN-AD菌不但可以将氨氮转化为氮气等气态产物,而且几乎不会产生NO-2-N/NO-3-N的积累,还可以去除COD,这一优势使其成为生物脱氮领域的研究热点。在介绍HN-AD基本理论及典型HNAD菌代谢机理的基础上,重点综述了近年来分离出的典型HN-AD菌的脱氮特性,分析了HN-AD菌的最佳脱氮参数,同时介绍了HNAD菌在废水处理方面的应用现状,最后对其前景进行了展望。     

酸碱度对玉米秸秆酶解液光合生物产氢动力学的影响

主要研究p H值对玉米秸秆酶解液光合生物产氢动力学的影响,以生物量干重为指标研究p H值对光合产氢细菌生长的影响,以产氢速率和产氢量为指标研究p H值对光合细菌产氢的影响。利用Logistic模型和MMF模型分别对光合细菌生长和玉米秸秆酶解液光合生物产氢进行了回归模拟,提出了p H值对光合细菌生长动力学和玉米秸秆酶解液产氢动力学的影响规律。结果表明:p H值对光合细菌生长及产氢过程都有显著影响,随碱性增强,光合细菌生物量逐渐增大,当p H值为8时,光合细菌生物量达到最大,为0.543 7 g/L,最佳接种时间为84~96 h;光合细菌产氢量随p H值增加同样呈现先递增再递减的趋势,当p H值为6时,产氢速率和产氢量达到最大,分别为29.72 m L/(L·h)、168.96 m L。