生物泥浆体系修复氯酚污染的土壤

利用生物泥浆体系研究了受氯酚污染土壤的修复特性。结果表明，对4-氯酚污染浓度为300mg／kg的土壤，土著微生物基本没有降解活性；投加高效菌可大大加快4-氯酚的降解进程。生物泥浆体系修复氯酚污染土壤的最佳工艺参数为：温度35℃，水土比3：1，投菌量5％。外加碳源和氮源可明显促进4-氯酚的降解，但外加磷源对降解的影响并不显著。     

声电协同氧化氯酚的实验研究

采用超声波-电催化联合技术处理2-氯酚(2-CP)和4-氯酚(4-CP),探讨了电催化氧化和超声氧化的协同效应,考察了影响声电联合降解氯酚化合物的条件因数.结果表明,超声波-电催化联合技术处理效率明显优于电催化氧化技术,2-CP和4-CP的增强因子f分别为1.325和1.509.高电流密度有助于氯酚降解,2-CP和4-CP的表观反应速率常数随电流密度上升分别增加了1.28×10-5 s-1和1.82×10-5 s-1;高pH值也有利于氯酚降解,pH为9.08时,2-CP和4-CP的表观反应速率常数分别为9.22×10-5 s-1和11.02×10-5 s-1;高电解质浓度促进了2-CP的降解,而对4-CP的降解影响不大,2-CP表观反应速率常数从7.70×10-5 s-1上升到16.03×10-5 s-1.总之,超声波-电催化联合技术能够协同降解氯酚.     

纳米钯?铝双金属对水中3-氯酚的脱氯降解研究

采用置换沉积法制备了纳米钯/铝双金属催化剂,氢解还原去除水相中难降解有毒有机物3-氯酚(3-CP),考察了溶液pH、钯负载量、纳米钯/铝双金属投加量、反应温度对脱氯效果的影响并解析相关反应机制。结果表明:(1)初始pH 3.0时,沉积液中93.25%(质量分数,下同)～96.67%的钯可有效负载于铝材上。(2)在pH为3.0、纳米钯/铝双金属投加量为2g/L、钯负载量为1.16%(质量分数)、反应温度为25℃下降解初始摩尔浓度为0.389mmol/L的3-CP,反应终了时脱氯率在99%以上。利用纳米钯/铝双金属降解氯代有机污染物具有高效低耗的优势,在实际应用上具有较好的前景。     

不同驯化方式对以苯酚为基质的微生物燃料电池产电性能的影响

以厌氧污泥作为初始接种体,构建了单室微生物燃料电池（MFCs）,考察了梯度驯化、直接驯化和间接驯化3种不同驯化方式对MFC降解苯酚及产电性能的影响。结果表明,MFC在闭路状态下对苯酚的降解速率比MFC在开路状态下的苯酚降解速率加快10%～20%,说明MFC在产电的同时,可加速苯酚的降解。当以600 mg/L的苯酚溶液为单一燃料,反应68 h后,3种驯化方式下的MFC对苯酚降解率都达到90%以上。相对于其他2种驯化方式,梯度驯化条件最有利于MFC产电性能的提高及苯酚的降解,其最大输出功率为31.3 mW/m2,降解速率提高了7%～20%。     

序批式反应器生物强化处理苯酚废水的研究

将4株高效苯酚分解菌湿菌体分3批投加于序批式反应器(SBR),对活性污泥进行生物强化试验,分析活性污泥状态与性能变化,测定生物强化后对苯酚的降解能力.结果表明,随着生物强化过程的进行,沉降性能改善,污泥颗粒化趋势明显;生物强化后,活性污泥对苯酚降解能力、降解速率及对苯酚的耐受性明显提高:苯酚质量浓度为730～960mg/L时,苯酚完全降解时间可由正常的6h缩短至2h;6h内可完全降解苯酚的质量浓度由原来的880mg/L提高到2080mg/L,处理能力提高了1.36倍;当进水苯酚质量浓度增加到2400mg/L时,6h内污泥对苯酚的降解率仍达到60.1%.     

炭基纳米铁粉对土壤中2,4-二氯苯氧乙酸去除的研究

以水稻秸秆生物炭和纳米铁粉为原材料制备炭基纳米铁粉,并利用其降解土壤中的2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D),考察了不同2,4-D初始浓度、pH、温度以及超声波存在条件下对2,4-D降解的影响,分析了炭基纳米铁粉对2,4-D的降解机制。结果表明:在炭基纳米铁粉添加量为0.5%(质量分数),2,4-D初始质量浓度为10 mg/L,溶液pH为4.5,温度25℃的试验条件下,16h后2,4-D降解率可以达到88.0%;随着2,4-D初始浓度的增加,2,4-D降解率显著降低,但2,4-D降解的表观速率常数变化不大;反应体系温度的升高会加快2,4-D的降解速率;试验得出2,4-D降解脱氯反应的活化能为24.50kJ/mol,说明脱氯反应是由表面化学反应所主导;较低pH和400 W超声波的存在更有利于炭基纳米铁粉对土壤中2,4-D的降解。     

高效苯降解菌的筛选鉴定及其在生物过滤塔处理苯的填料选择

从污水处理厂曝气池的活性污泥筛选出1株苯的高效降解真菌HD-3,经形态特征、ITS基因序列系统学分析,确定HD-3为杂色曲霉Aspergillus versicolor,该菌株8 d内对初始浓度439.3 mg/L和4 393 mg/L的苯的降解率分别为78.56%和33.96%。当苯的初始浓度为439.3 mg/L,HD-3降解苯的最适温度为30℃,最适pH为4.5。在此基础上,提出了采用不同填料生物过滤塔处理苯废气的工艺,并进行了实验研究,实验结果表明:(1)随着苯的浓度提高,苯的降解率逐渐降低。当苯的浓度为200 mg/m3时,煤质柱状活性炭生物过滤塔、生物陶粒生物过滤塔、竹材生物过滤塔的苯平均去除率(REave)分别为93.63%、93.16%和82.38%;当苯的进口浓度增加到3 000 mg/m3时,3种生物过滤塔的苯平均去除率(REave)分别为78.89%、68.43%和51.87%。(2)不同填料对苯的去除能力不同,煤质柱状活性炭>生物陶粒>竹材。     

生物铁修复Cr(Ⅵ)污染土壤的性能及机理

以活性污泥与生物铁作为修复剂,对比时间、pH、污泥投加量、Cr(VI)初始浓度对活性污泥、生物铁去除土壤中Cr(VI)的影响;考察生物铁对土壤中Cr(VI)的还原率;采用SEM、XRD、XPS对生物铁修复前后的Cr(VI)污染土壤进行表征分析。实验结果表明:在土壤中,生物铁对Cr(VI)的修复效果优于活性污泥,当pH为6.0,Cr(VI)初始浓度为300 mg·kg~(-1),生物铁和活性污泥的投加量均为19.57 mg·g~(-1),修复时间为45 d时,土壤中Cr(VI)经活性污泥与生物铁修复后浓度分别为31.42、19.69 mg·kg~(-1),去除率分别为89.52%、94.12%。生物铁修复土壤Cr(VI)以还原作用为主,吸附为辅。Cr(VI)污染土壤被生物铁修复后出现了FeOOH、Fe_3O_4以及Fe_3O_4与FeCr2O4的混合物,部分Cr(VI)被还原为Cr(III),铁被氧化为Fe~(2+)、Fe~(3+)。     

超声波/紫外线-Fenton反应联用去除克拉玛依土壤中石油类污染物

研究了超声波(ultrasonic)和紫外线(ultraviolet)-Fenton反应联用处理干旱区老化石油污染土壤。土壤TPH含量为30 470 mg/kg,pH值为3,H2O2与Fe比例为50∶1时,H2O2浓度为0.37%、0.74%、1.11%和1.85%在超声波处理6 h土壤TPH去除量分别为4 495、11 983、15 470和19 800 mg/kg;TPH去除量随H2O2/Fe2+增大而增大,H2O2/Fe2+为100∶1时,TPH去除量为12 699 mg/kg。溶液pH值接近中性,H2O2浓度为0.74%,H2O2/Fe2+为50∶1,超声波与UV共同作用2 h和4 h,TPH去除量分别达到14 824和21 821 mg/kg;UV单独作用2 h、4 h对土壤TPH去除量为9 253和12 845 mg/kg。超声波-Fenton反应对1,2-二甲苯降解效果最好,其次为C17-C28的直链及支链烷烃,最低为烃类衍生物。     

基于不同共代谢碳源降解4-氯苯酚的研究

鉴于氯酚废水在环境中的广泛存在及其显著的难生物降解性,采用序批式生物反应器(SBR)处理4-氯苯酚(4-CP)废水,探讨不同共代谢碳源降解4-CP对污染物去除和活性污泥中胞外聚合物(EPS)的影响。结果表明:分别以可溶性淀粉(DS)和乙酸钠(SA)为共代谢碳源时,4-CP可被有效降解去除;当两个SBR处于稳定运行阶段时,其进水COD、氨氮、磷酸盐和4-CP均具有良好的去除效果,去除率可达到85%以上,且在单个SBR运行周期中的去除趋势一致;两个SBR的活性污泥EPS中多糖和蛋白质无显著差异,以SA为共代谢碳源降解4-CP的活性污泥更易分泌胞外蛋白质。