微生物絮凝剂对高浓度重金属离子废水絮凝作用研究

文章研究了胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)产生的微生物絮凝剂(MBF)对高浓度重金属离子模拟废水的絮凝作用。采用的方法是将10mLMBF分别加入到100mL含Fe3+、Al3+、Pb2+、Zn2+、Ca2+和Mg2+的模拟废水中,分析MBF对不同重金属离子(浓度范围100~1000mg/L)模拟废水的絮凝作用。结果表明,不同重金属离子模拟废水经MBF处理后,出现明显不同的絮凝现象;随着废水重金属离子浓度增大,絮凝处理效率降低;废水经MBF处理后pH值比原水pH值下降。研究结果为进一步研究微生物絮凝剂处理含重金属离子废水提供参考资料。     

MBF-33絮凝特性研究

考察了微生物絮凝剂产生菌Z-67所产絮凝剂MBF-33的絮凝特性。研究表明,该絮凝剂为胞外分泌的蛋白质,每升发酵液可制得絮凝剂粗品0.8～1.1g,对高岭土悬浊液絮凝率最高可达97%。该絮凝剂具有热不稳定性,在100℃水浴中加热20min即丧失全部絮凝活性;该絮凝剂能在广泛的pH范围内保持较高的絮凝活性,但在pH4～9范围内最佳;Ca2+为最适宜的助凝剂,最佳投放量为3.6mmol/L,增加用量反而会抑制絮凝。该絮凝剂主要依靠蛋白质和高岭土在蛋白质活性中心的桥连作用进行絮凝。     

电絮凝处理含Cu~(2+)废水的影响机制研究

电絮凝是去除废水中重金属离子的有效技术。研究考察了极板类型、电流密度、溶液pH值和阳离子(Ca2+、Mg2+)、阴离子(SO42-、Cl-、NO3-、H2PO2-)对电絮凝除Cu2+的影响,并解析这些影响因素对电絮凝效率的作用机制。结果表明,采用铁板电极在电流密度13 mA/cm2、初始pH=5.0,反应60 min后Cu2+(250 mg/L)去除率可达99%以上。Ca2+、Mg2+对Cu2+的电絮凝去除影响不明显,SO42-、H2PO2-、Cl-对除Cu2+有促进作用,而NO3-的存在会显著降低除Cu2+效果。     

附着剑菌对三氯联苯的吸附及降解机制研究

实验研究附着剑菌(Ensifer adhaerens.R2)对持久性有机污染物三氯联苯(2,4,4′-TCB,PCB28)的去除机制,探究菌株对2,4,4′-TCB的生物吸附和生物降解作用,以及其随时间、pH值、温度、菌体密度、金属离子(Ca2+、Mg2+)的变化.灭活菌体对PCBs的去除机制为生物吸附,吸附率在2h基本达到平衡,为85.97%;活体菌株可以通过生物吸附及生物降解作用去除2,4,4′-TCB,在本次实验周期内主要以吸附作用为主,2h吸附率为60.59%,明显高于降解率的12.90%.单因素条件下,pH值为6.0、35℃、OD为0.8、添加1mol/L的Ca2+、Mg2+处理可使活菌对2,4,4′-TCB的吸附达到最优;pH值为7.5,30℃,添加0.05mol/L的Ca2+、Mg2+处理可使活菌对2,4,4′-TCB的降解达到最优.     

烷基糖苷季铵盐选择性抑藻活性研究

以甲藻门的东海原甲藻、塔玛亚历山大藻、裸甲藻,黄藻门的赤潮异弯藻,硅藻门的中肋骨条藻等典型的赤潮生物以及绿藻门的青岛大扁藻和亚心形扁藻两种非赤潮生物为目标生物,探讨了烷基糖苷季铵盐(APG-131)类表面活性剂的抑藻活性。结果表明,该表面活性剂在较低的浓度范围内(0.5 mg/L),对东海原甲藻、塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻等赤潮生物的生长有明显的抑制作用。当该季铵盐的浓度增加至1.0 mg/L以上时,可完全抑制中肋骨条藻的生长,而在相同的浓度范围内,对裸甲藻和所选2种非赤潮生物生长影响不明显,表现出了抑藻作用的种属特异性。结合各海洋微藻的脂肪酸组成分析,证实了该表面活性剂选择性抑藻作用与不同海洋微藻的多不饱和脂肪酸的含量明显相关。     

羟基自由基杀灭压载水赤潮入侵生物试验研究

采用羟基自由基对斯式根管藻、日本星杆藻、裸甲藻和细菌进行杀灭实验，确定杀灭入侵赤潮生物的所需OH^-比值浓度为0.68mg／L。当OH^-比值浓度达到0．68mg／L时，致死多甲藻(Peri.Spp)等10种赤潮生物效率达到99.8％，致死膝沟孢子、多甲藻孢子效率达到100％。试验数据表明，强电离先进氧化OH^-是治理赤潮有效、可行的绿色新方法。     

一株产絮凝剂的类芽孢杆菌新种及絮凝特性研究

从新疆荒漠地区分离到一株产高效絮凝剂的菌株Y24-1,根据菌株的形态学特征和16S rRNA基因序列比对分析,确定该菌株为类芽孢杆菌属(Paenibacillus)新种。该菌絮凝产物的发酵动力学表明,其属于I型发酵,即菌体生长和产物合成偶联;在发酵42 h时絮凝活性最高,可达82.7%。絮凝特性研究表明,絮凝产物具有较好的热稳定性,最适絮凝pH为6.0,Ca2+、Mg2+等二价金属阳离子具有明显的助凝效果。该菌发酵产物能有效的去除多种重金属离子和色素,特别是对Pb2+和Hg2+的吸附率分别可达到90.5%和78.7%,显示了其在环境工程中良好的应用前景。     

Bacillus natto TK-2产γ-絮凝活性的研究

对γ-聚谷氨酸的絮凝活性进行了研究,得出了其最佳絮凝条件为:γ-聚谷氨酸投加浓度为10mg/L;絮凝体系的pH为7.0;γ-聚谷氨酸在80℃以下都能保持很高的絮凝活性;添加不同种类的K+,Na+,Ca2+,Mg2+,Fe2+,Fe3+,Al3+能不同程度地提高γ-聚谷氨酸的絮凝活性,其中添加Ca2+的助凝效果最好,最终选择Ca2+为最佳的助凝离子并确定添加浓度为100mg/L。     

重金属絮凝剂PEX对水中铅的去除性能研究

在合成高分子重金属絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX)的基础上,研究了该絮凝剂处理含铅离子废水的效能,并对一些影响因素进行了考查。研究结果表明:高分子重金属絮凝剂PEX对铅离子的捕集效率较高,去除率可达90%以上;pH值对PEX去除铅离子有一定的影响,pH=5.0时去除效果最好;Mg2+﹑Ca2+、EDTA、柠檬酸、焦磷酸钠以及致浊物质的存在均能促进铅离子的去除;絮体残渣稳定性好,金属离子易回收,回收率可达到70.0%。     

影响电化学法污水除磷提级的因素研究

电化学法可用于去除尾水中的磷。利用单质铁片为阳极,以将尾水中的磷降低至0.05 mg/L为目标,该文应用人工配制尾水研究了影响电化学法除磷效率的主要环境因子(亚铁、温度、pH、Ca2+、NH4+和COD等)。研究结果发现:絮凝物中含有适量的亚铁可以提高磷的去除率;反应温度为10~20℃时,除磷效率最好;絮凝物老化时中性pH有利于磷的吸附;Ca2+的存在能促进电化学除磷效果,当浓度在40~65 mg/L时,很容易将0.50 mg/L降至预定目标0.05 mg/L;而当尾水中含有大量NH4+和COD,则不利于磷的去除,除非增加电解铁量。     

聚硅酸硫酸铁絮凝剂的制备及应用

制备了不同 Fe/Si含量比的聚硅酸硫酸铁 (PSFS)。比较了不同 Fe/Si的 PSFS的絮凝效果及稳定性 ,实验了 p H值及絮凝剂用量对絮凝效果的影响。研究表明 ,当 p H=3左右 ,Fe/Si含量比为 1∶ 2时制备的PSFS具有较好的絮凝效果。在实验条件下 ,絮凝剂的最佳用量为 8mg/L。     

生物柴油副产物甘油的去杂工艺条件研究

采用絮凝的方法,对桐油制备生物柴油副产物甘油的去杂工艺条件进行了研究。考察了不同絮凝剂及絮凝剂用量、pH值、搅拌时间、反应温度等条件对甘油絮凝去除杂质的效果和甘油回收率的影响。结果表明:采用硫酸铝絮凝剂,在絮凝剂用量为0.2%,pH值为6.0,搅拌时间为5 min,反应温度为20℃的条件下去杂效果最好,甘油回收率为80.45%。     

Investigation of colloidal biogenic sulfur flocculation: Optimization using response surface analysis

The colloidal properties of biogenic elemental sulfur(S~0)cause solid–liquid separation problems,such as poor settling and membrane fouling.In this study,the separation of S~0 from bulk liquids was performed using flocculation.Polyaluminum chloride(PAC),polyacrylamide(PAM)and microbial flocculant(MBF)were compared to investigate their abilities to flocculate S~0 produced during the treatment of sulfate-containing wastewater.A novel approach with response surface methodology(RSM)was employed to evaluate the effects and interactions of flocculant dose,pH and stirring intensity,on the treatment efficiency in terms of the S~0 flocculation and the supernatant turbidity removal.The dose optimization results indicated that the S~0 flocculation efficiency decreased in the following order PACMBFPAM.Optimum S~0 flocculation conditions were observed at pH 4.73,a stirring speed of 129 r/min and a flocculant dose of 2.42 mg PAC/mg S.During optimum flocculation conditions,the S~0f locculation rate reached 97.53%.Confirmation experiments demonstrated that employing PAC for S~0 flocculation is feasible and RSM is an efficient approach for optimizing the process of S~0 flocculation.The results provide basic parameters and conditions for recovering sulfur during the treatment of sulfate-laden wastewaters.     

双氰胺甲醛型改性脱色絮凝剂的合成、表征及脱色性能

为提高双氰胺甲醛型脱色絮凝剂的脱色性能,以尿素、三聚氰胺为交联剂,以双氰胺、甲醛为原料制备了改性脱色絮凝剂,并用其处理模拟染料废水.研究了不同染料的初始浓度、p H值、投加量、无机盐以及与聚合氯化铝(PAC)复配使用等条件对脱色率的影响.实验结果证明改性的脱色剂具有较好的脱色性能.相同投加量条件下,未改性脱色剂的最大脱色率为89.7%,而改性脱色剂的脱色率能达到94.6%.红外光谱图表明染料分子和脱色剂发生了相互作用.单因素试验研究表明单独使用改性脱色剂时,最佳投加量为120 mg·L~(-1),单独使用PAC时,最佳投加量为60 mg·L~(-1).正交试验法确定了最优适用条件为:改性脱色剂加入量70 mg·L~(-1),聚铝加入量为50 mg·L~(-1),改性脱色剂和PAC的复配使污水处理成本下降约20%.脱色剂的改性和改性脱色剂与PAC的复配显著提高了脱色剂的耐盐性.     

煤泥水絮凝处理中絮凝体的分形特征

用聚丙烯酰胺作絮凝剂,研究了所含黏土类型、絮凝剂投加量等因素对煤泥水絮凝效果和絮凝体分形维数的影响. 结果表明,含高岭石的煤泥水絮凝剂最佳投加量为10.0 mg/L,所对应絮凝体的分形维数最大,为2.70. 投加量不足时分形维数降至1.55,投加量过量时分形维数降至1.95;含蒙脱石的煤泥水絮凝剂最佳投加量为15.0 mg/L,所对应絮凝体分形维数最大,为1.68. 投加量不足时分形维数降至1.01,投加量过量时分形维数降至1.51.      

Effect of viscosity, basicity and organic content of composite flocculant on the decolorization performance and mechanism for reactive dyeing wastewater

A coagulation/flocculation process using the composite flocculant polyaluminum chloride-epichlorohydrin dimethylamine (PAC-EPI-DMA) was employed for the treatment of an anionic azo dye (Reactive Brilliant Red K-2BP dye). The effect of viscosity (ηup), basicity (B = [OH]/[Al]) and organic content (W_P) on the flocculation performance as well as the mechanism of PAC-EPI-DMA flocculant were investigated. The ηup was the key factor affecting the dye removal efficiency of PAC-EPI-DMA. PAC-EPI-DMA with an intermediate ηup (2400 mPa.sec) gave higher decolorization efficiency by adsorption bridging and charge neutralization due to the co-effect of PAC and EPI-DMA polymers. The W_P of the composite flocculant was a minor important factor for the flocculation. The adsorption bridging of PAC-EPI-DMA with ηup of 300 or 4300 mPa.sec played an important role with the increase of W_P, whereas the charge neutralization of them was weaker with the increase of W_P. There was interaction between W_P and B on the removal of reactive dye. The composite flocculant with intermediate viscosity and organic content was effective for the treatment of reactive dyeing wastewater, which could achieve high reactive dye removal efficiency with low organic dosage.     

城市污水处理厂污泥脱水性能研究

分别对城市污水处理厂产生的浓缩污泥、初沉池污泥和浓缩污泥的混合污泥以及消化污泥进行了絮凝脱水试验,同时对聚合硫酸铁(PFS)、丙烯酸钠-丙烯酸酰胺共聚物、异丁烯酸-甲基丙烯酸共聚物和阳离子聚丙烯酸胺(PAM)的絮凝效果进行比较。结果表明,浓缩污泥所需要的絮凝剂最少,消化污泥所需要的絮凝剂最多,并且各种絮凝剂都存在着最佳投加量。以浓缩污泥为例进行经济分析结果表明,最佳絮凝剂为PAM,最佳投加量为2.45kg/t干泥。另外,对絮凝脱水的影响因素分析后发现,过滤压力、pH以及搅拌速度都对污泥脱水性能有很大影响,在实际应用中应通过实验进行优化选择。     

微生物絮凝剂产絮菌的分离与筛选

根据北方气温的变化特点,用活性污泥生物膜分离、筛选出DG1、DN1、H8、H13菌株,在低温条件下培养絮凝率分别达到87.35%、81.33%、83.79%、78.44%,为今后开展低温污水处理及絮凝机理的研究打下了基础。     

影响微生物絮凝剂生成的条件研究

从污水中筛选到了一株絮凝活性较好的絮凝剂产生菌 ,分别研究了碳源、氮源、供氧量、培养温度等条件对其产絮凝剂的影响。结果表明 ,葡萄糖、淀粉是较好的碳源 ,蛋白胨等有机氮作氮源较好 ,供氧量较大有利于产絮凝剂 ,最适宜培养温度为 30℃ ,最佳pH为 6 .5～ 7.5。     

环氧氯丙烷胺型阳离子絮凝剂的改性及其絮凝性能

为提高环氧氯丙烷胺型絮凝剂的絮凝性能,以三乙烯四胺为交联剂,以环氧氯丙烷、二甲胺为原料,制备了季铵盐阳离子絮凝剂(记为TER),并对其进行了红外、核磁表征;同时分别以六次甲基四胺、二乙烯三胺、乙二胺为交联剂制备絮凝剂HMTA、DET、ED,采用4种絮凝剂对莫言湖水进行絮凝沉降试验,并与未改性絮凝剂进行对比;研究了絮凝剂投加量、温度及与PFC(聚合氯化铁)复配等因素对TER絮凝剂除浊效果的影响.结果表明:TER的阳离子度的测定结果为57.3%,在相同条件下,TER对莫言湖水样的除浊率能达到93.7%,优于HMTA、DET、ED及未改性絮凝剂(分别为7.4%、70.9%、8.1%、7.0%).单因素试验确定其最佳絮凝除浊温度为55 ℃,最佳投加量为30 mg/L.研究显示,TER与PFC的复配比单独使用PFC的除浊率提高了5%～25%不等,并能大幅减少TER投加量,降低处理成本.