黄孢原毛平革菌降解比布列希猩红的水处理反应器的设计和比较

以染料比布列希猩红为降解对象，采用细胞固定化技术，建立6种黄孢原毛平革菌的水处理反应器工作体系，研究表明，海藻酸钙小球-生物流化床、不锈钢网片反应器、以海绵和泡沫为载体的池形反应器（反应器I和Ⅱ）以及囊夹生物海绵的钢丝网为载体的池形反应器（反应器Ⅲ和Ⅳ）等不同类型的反应器均具有较好的处理效果；15-16d内，染料脱色降解率可达95%左右，相比较而言，反应器Ⅳ具有操作简单，反应启动珠，处理水量大和节能低耗等优点。     

紫外诱变黄孢原毛平革菌染料脱色研究

对黄孢原毛平革菌孢子悬浮液进行了紫外诱变，并将筛选出的优势菌ZWYB1与未经诱变的菌作对比实验，结果表明：诱变筛选得到的ZWYB1不仅可缩短对染料的脱色时间，提高对杂环类染料蕃红花红及高浓度染料400mg／L的孔雀石绿的脱色效果，而且诱变后的菌种具有一定的脱色能力稳定性。     

黄孢原毛平革菌降解磺胺甲噁唑的影响因素

采用摇瓶实验考察固定化培养黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)对磺胺甲噁唑(SMX)的降解效果并对抗生素降解条件进行优化。结果表明,黄孢原毛平革菌在固定化培养后对SMX的降解能力有所提高,10 d后培养液中抗生素去除率达到了100%,而游离培养液中去除率为74%。固定化黄孢原毛平革菌降解磺胺甲噁唑的较优碳源和氮源分别是葡萄糖和酒石酸铵,初始pH范围在3.0~5.0之间、培养温度为30~40℃时较适宜。黄孢原毛平革菌对磺胺甲噁唑的降解受碳源种类影响较大,而在限氮条件下氮源的差异对其影响较小。     

紫外诱变黄孢原毛平革菌染料脱色研究

对黄孢原毛平革菌孢子悬浮液进行了紫外诱变,并将筛选出的优势菌ZWYB1与未经诱变的菌作对比实验,结果表明:诱变筛选得到的ZWYB1不仅可缩短对染料的脱色时间,提高对杂环类染料蕃红花红及高浓度染料400 mg/L的孔雀石绿的脱色效果,而且诱变后的菌种具有一定的脱色能力稳定性.     

黄孢原毛平革菌处理果胶废水

实验研究了菌体接种量、氮源、氮源浓度、温度和pH等不同因素条件下,黄孢原毛平革菌对果胶废水中果胶和COD去除效率的影响。结果表明,接种量为10 g/L时,黄孢原毛平革菌对果胶和COD的去除率最高,分别为96%和83%。酒石酸铵为黄孢原毛平革菌处理果胶废水的最佳氮源,其最佳浓度为0.8 g/L,在此条件下,菌体对果胶和COD的去除率分别为96%和84%。废水温度为25~35℃,废水pH值为4~5时,黄孢原毛平革菌对果胶废水中果胶和COD的去除效率分别可达95%及80%以上。黄孢原毛平革菌处理果胶废水的研究结果可为实际废水处理工程技术工艺的设计提供参考价值和指导意义。     

载体吸附培养黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)和云芝(Trametes versicolor)对染料的脱色

比较研究了不同载体吸附培养的黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)和云芝(Trametes versicolor)对染料连续脱色的效果。结果表明:(1)白腐真菌黄孢原毛平革菌和云芝分别在含有球形的木屑、玉米芯和花生壳载体的液体环境中振荡培养,菌体以膜状或团状形式大量附着生长在载体表面。(2)连续4轮脱色过程中,不论黄孢原毛平革菌还是云芝,都是木屑为载体的培养液的持续脱色和产酶能力最好,宜选择木屑为载体。其中,木屑为载体的黄孢原毛平革菌培养液经过2轮连续12d脱色后对活性黑RB5的最高脱色率仍能达到97%,在第3轮脱色中对活性红M-3BE的最终脱色率接近96%,并且能产生最高611U/L的锰依赖过氧化物酶(MnP)和1 477U/L的木质素过氧化物酶(LiP)。(3)在实际应用中应该将木屑为载体的黄孢原毛平革菌和云芝培养液都投加到含染料废水处理系统中,强化生物处理效果。     

黄孢原毛平革菌所产木素过氧化物酶系对染料降解的研究

白腐真菌黄孢原毛平革菌所产生的胞外过氧化物酶系由两类同功酶木素过氧化物酶和锰过氧化物酶组成，木素过氧化物酶对所研究的染料都有解作用，锰过氧化物酶只对部分染料起作用。加入H2O2，胞外酶液可以降解多种酶性染料如卡布龙红、酸性大兰、弱酸黄和弱酸大红，它们的脱色速率依次下降，以卡布龙红为例研究了各种条件因素对其降解脱色的影响，最佳H2O2浓度是100μmol/L，最佳PH为4．0，温度越高，脱色越快，但高于50℃酶将明显失活，木素过氧化物酶活性越高脱色速率越快，高浓度染料对其脱色有抑制作用，最佳条件下，50mg/L浓度卡布龙红第一分钟的脱色率达70％。随着稀释倍数的增加，酶液的降解速率呈抛物线加速下降，表明酶液中的某些组分如元素离子的浓度也是一个重要影响因素。     

黄孢原毛平革菌在E段废水中的生长特性与脱色作用

利用GCMS定性分析漂白废水主要发色物质的种类，对黄孢原毛平革菌在抑制条件下的生长与脱色作用进行试验研究，结果表明，废水中各类高分子量有机污染物是形成色度的主要来源，此类物质在菌对数生长阶段被大量降解。     

黄孢原毛平革菌处理染料废水过程中细胞结构损伤效应研究

利用透射电子显微镜观察分析白腐真菌(黄孢原毛平革菌)在处理染料废水活性艳红X-3B过程中,染料和盐度对黄孢原毛平革菌的细胞结构产生的毒性作用.结果表明:活性艳红X-3B染料对黄孢原毛平革菌产生生物毒性作用,且随着染料浓度的增加,细胞受损伤程度不断加深.加入100 mg/L的染料活性艳红X-3B后,黄孢原毛平革菌菌丝细胞形态发生变化,出现质壁分离现象;染料浓度进一步加大,菌丝细胞超微结构受到损伤逐渐严重.染料废水中的盐度对黄孢原毛平革菌细胞也会造成损伤,且损伤程度随盐度增大而增大.NaCl浓度为3 g/L时,菌丝细胞发生质壁分离;而当NaCl加入量高于8 g/L时,细胞膜受损,线粒体、细胞核呈现空泡化,表现为受到不可逆的损伤.染料和盐双因子对黄孢原毛平革菌细胞的损伤效应表现为其损伤程度与单因子作用一致,且染料的影响作用占主导.     

不同培养条件下锰过氧化物酶(MnP)的合成及其对甲基橙的降解

高效、大规模、低成本合成木质素降解酶是直接采用其降解难降解有机污染物所必须解决的问题.对锰过氧化物酶(MnP)降解甲基橙和在非灭菌的反应器中连续合成MnP的可行性进行考察.结果表明,在采用2 mmol H2O2和1.5 mmol MnSO4的降解体系中,获最大脱色效果,且100、200和300 U/L的MnP可在8h内将甲基橙分别脱色18％、23％和35％;在非灭菌的反应器水平上实现了固定化培养的P.chrysosporium连续23 d合成MnP,但MnP酶活仅为2～ 23 U/L,难以酶解甲基橙;然而,在摇瓶培养条件下固定化的P.chrysosporium合成的MnP却能达1 152 U/L.因此,直接采用MnP对污染物进行降解以及在非灭菌的反应器中持续合成MnP是可行的,但就在非灭菌条件下如何提高MnP的合成量还有待开展深入的研究.     

Phanerochaete chrysosporium吸附载体的选择及染料降解研究

研究了游离细胞与载体吸附培养、不同载体材料对Phanerochaete chrysosporium进行连续染料脱色及产酶能力的影响。结果表明,P.chrysosporium可在载体上良好生长,甚至生长到载体内部。木屑、玉米芯、花生壳3种载体材料中,以木屑载体吸附培养物的持续脱色和产酶效果最佳,该培养物经三轮连续脱色后对染料RB5仍能达到最高95%的脱色率,并产生596 U/L锰依赖过氧化物酶（MnP）和1 326 U/L木质素过氧化物酶（LiP）,对染料的持续脱色和产酶能力明显优于游离细胞培养物。     

电化学水处理技术研究进展

电化学方法可以通过电子的定向转移与精确调控,强化环境界面过程的速率和效率,其在水处理与资源化中体现出非凡的特点和优势,成为破解水危机和水污染的重要技术手段。近10年来,电化学水处理与资源化技术发展取得了长足的进步,正在向电极高效、工艺耦合、低碳绿色转变,未来将进一步聚焦功能电极材料设计、高效反应器与组合工艺开发、资源能源的定向转移与回收等重要方向。为深入研究电化学水处理与资源化技术机理,进一步探讨电化学方法在实际工程中的广泛应用,在重点关注电化学应用基础研究和前沿技术的基础上,分别对电絮凝、电氧化、电还原、电渗析/反向电渗析和电吸附技术的研究进展进行了回顾,并对电化学水处理与资源化技术发展进行了总结和展望。     

粪秆混合厌氧发酵渗滤床工艺的消化性能

以玉米秸秆-牛粪为原料,利用自行设计的渗滤床反应器（Leach bed reactors）,对比研究了渗透液回流喷淋时间、喷淋量、发酵温度及粪秆比4因素对原料物能转化率的影响。结果表明：发酵结束后罐内物料的TS浓度在13%~15%之间,属于高浓度发酵范畴;9样品产气峰值出现在发酵后的10~14 d,物能转化率排序为L6 > L2 > L9 > L7 > L1 > L8 > L4 > L5 > L3;TS产气率相对较高的共同特点主要为35 ℃中温、较高的渗滤液回流量以及较高的粪秆比。通过TS产气率的直观分析,4因素对实验结果影响大小排序分别为发酵温度> 粪秆比 > 喷淋量 > 喷淋时间间隔,得到的最佳工况参数为喷淋时间间隔2 h、喷淋量4 L、发酵温度35 ℃、粪秆比1∶1,此条件下得到的平均TS产气率为（98.4±3.5）mL·g-1。方差分析结果表明,发酵温度、粪秆比及喷淋量对产气结果影响极显著,为控制渗滤床发酵工艺的主要参数。     

Performance of photocatalytic reactors using immobilized TiO2 film for the degradation of phenol and methylene blue dye present in water stream

TiO2 thin film photocatalyst was successfully synthesized and immobilized on glass reactor tube using sol-gel method. The synthesized TiO2 coating was transparent, which enabled the penetration of ultra-violet (UV) light to the catalyst surface. Two photocatalytic reactors with different operating modes were tested: (a) tubular photocatalytic reactor with re-circulation mode and (b) batch photocatalytic reactor. A new proposed TiO2 synthesized film formulation of 1 titanium isopropoxide: 8 isopropanol: 3 acetyl acetone: 1.1 H2O: 0.05 acetic acid (in molar ratio) gave excellent photocatalytic activity for degradation of phenol and methylene blue dye present in the water. The half-life time, t1/2 of photocatalytic degradation of phenol was 56 min at the initial phenol concentration of 1000 microM in the batch reactor. In the tubular photocatalytic reactor, 5 re-circulation passes with residence time of 2.2 min (single pass) degraded 50% of 40-microM methylene blue dye. Initial phenol concentration, presence of hydrogen peroxide, presence of air bubbling and stirring speed as the process variables were studied in the batch reactor. Initial methylene blue concentration, pH value, light intensity and reaction temperature were studied as the process variables in the tubular reactor. The synthesized TiO2 thin film was characterized using SEM, XRD and EDX analysis. A comparative performance between the synthesized TiO2 thin film and commercial TiO2 particles (99% anatase) was evaluated under the same experimental conditions. The TiO2 film was equally active as the TiO2 powder catalyst.     

钢渣/焦炭吸附-微波降解法处理阳离子染料废水

以结晶紫溶液模拟阳离子染料废水,研究了钢渣对染料的吸附性能及其影响因素.结果表明,在碱性条件下,钢渣对结晶紫不仅吸附速率快,而且吸附容量大.利用钢渣对染料的吸附特性和焦炭吸收微波产生高温的性能,提出了以钢渣/焦炭吸附-微波降解处理阳离子染料废水的新方法.该方法简单有效,成本低廉,具有良好的应用前景.     

赤铁矿的硫化改性及硫化产物对水中六价铬的还原固定化

以赤铁矿为原料、硫化钠为硫化试剂,对赤铁矿进行了硫化改性,考察了硫化赤铁矿(SH) 对水中六价铬Cr(Ⅵ) 的还原固定化性能。 Langmuir等温吸附模型拟合结果表明,该材料在pH=7时对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为66.7 mg·g⁻¹,约为原始赤铁矿的39倍。SH对 Cr(Ⅵ) 的去除过程符合准二级动力学模型,表明该过程可能受化学吸附控制。进一步采用TEM、XRD等手段对SH进行了表征,并结合材料吸附前后的XPS图谱变化,对SH去除水中 Cr(Ⅵ) 的机制进行了分析。结果表明, 与未改性的赤铁矿相比,硫化改性赤铁矿对Cr(Ⅵ)去除性能显著提高的原因可能源于赤铁矿表面形成的铁-硫化合物层。在SH还原固定化 Cr(Ⅵ) 的过程中,表面硫化层中的还原性物质FeS、吸附态 Fe(Ⅱ) 和 S(-II) 将 Cr(Ⅵ) 还原为 Cr(Ⅲ),从而实现对Cr(Ⅵ) 的稳定化。