生物膜电极反应器降解苯胺的研究

生物膜电极反应器是结合生物膜法和电催化技术而发展的新型废水处理技术.研究了生物膜电极上的苯胺降解,对电流强度、温度、葡萄糖协同作用等因素的影响进行了观察.结果表明,生物膜电极反应器最高的电流强度为5 mA,运行的最适温度为36 ℃.葡萄糖对苯胺的生物膜电极降解的协同作用在进水COD为2 000 mg/L后达到最大.色谱/质谱联用检测苯胺降解中间产物为4-羟基-α-氨基戊酸.生物膜电极上的苯胺降解在阴极发生,降解开环途径与常规降解途径不同.     

Fe~0/O_2体系降解苯胺废水机理

以苯胺为研究对象,在Fe~0/O_2体系中开展了降解实验。考察了苯胺在Fe~0/O_2体系与单一Fe0体系和单一O2体系下的降解效果,探究了Fe~0/O_2体系中活性氧化物的产生及降解苯胺的可能途径。结果表明:初始浓度为5.1 mg·L~(-1)的苯胺在Fe~0/O_2体系中可完全降解,降解过程存在协同效应,在Fe~0/O_2体系下降解速率常数为单一零价铁体系与单一氧化体系降解速率常数之和的46.15倍;Fe~0/O_2体系中活性氧化物主要有H2O2和·OH等自由基,苯胺在体系中的降解以·OH氧化为主,可能的降解途径为矿化和聚合,并以矿化为主;苯胺降解过程中氮素产物的变化表明降解体系中存在大量含氮有机物等中间产物。     

一株苯胺降解菌的分离及其降解特性

从某城市生活污水处理厂曝气池的活性污泥中分离出一株以苯胺为唯一碳源和氮源的高效降解菌Z1。通过16S r DNA基因序列分析,初步鉴定菌株。结果表明,菌株Z1为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。该菌株最适生长和降解条件为p H 6.0~8.0、30℃、盐度0.1%~1.0%。在此条件下,16 h内能够将400 mg/L的苯胺降解完全,且当苯胺初始浓度为1 300 mg/L时,苯胺的最大降解速率为41.4 mg/(L·h),32 h内降解率达到98%。菌株对苯胺的最大耐受浓度为1 800mg/L。当苯胺和苯酚共存时,苯胺的降解效果随着苯酚浓度的增大而减小,当苯酚浓度达到370 mg/L时,Z1无法降解苯胺。添加氯化铵做外加氮源能解决高浓度苯酚和苯胺共降解的问题。在苯胺降解过程中大约有43%苯胺态氮转化成氨氮释放到环境中。     

组合阳极联合气体扩散阴极电催化降解苯胺

采用气体扩散电极为阴极,钛基氧化物（Ti／SnO2-Sb2O5-IrO2）和金属铁构成组合阳极,构建了新型电化学氧化体系用于降解有机污染物。利用该氧化体系,在不同实验条件下考察了苯胺降解的效果与降解过程的相关规律。结果表明,阴极电位、铁阳极通电时间以及苯胺初始浓度均显著影响苯胺的降解效果。当阴极电位为-0．7V,pH3．0,铁阳极通电时间20min时,电化学处理200mg／L苯胺480min,TOC的去除效率达到80．4％,矿化电流效率（MCE）为8．6％,显示了该氧化体系具有良好的有机物降解能力。此外,苯胺降解过程中氨氮和硝态氮浓度的变化表明,苯胺分子中的氮主要转化为NH4和NO3^-。     

反硝化条件下有机碳低丰度河床沉积层中的苯胺降解

采集渭河河床沉积物,研究了反硝化条件下有机碳低丰度的河床沉积层中苯胺降解.结果表明,反硝化条件下,苯胺在有机碳低丰度的河床沉积层中可生物降解.使该环境中苯胺(约50 mg/L)降解近95%,当硝酸盐为30.69、184.16、245.54 mg/L时,降解时间分别约为20、45、70 d.在上述环境中另加35.98 mg/L乙酸盐后,苯胺降解速度在硝酸盐为184.16 mg/L时最大,硝酸盐为30.69 mg/L时最小.当硝酸盐为30.69 mg/L,不加乙酸盐,27 d苯胺降解约95%;添加35.98 mg/L乙酸盐后,实验进行了47 d还仍有近13 mg/L苯胺残留,说明外加碳源(乙酸盐)对苯胺降解具有抑制作用.但当硝酸盐为184.16、245.54 mg/L时,外加碳源(乙酸盐)则强化苯胺降解.水合金属氧化物对苯胺降解具有促进作用.     

苯胺降解菌的分离和降解特性研究

通过驯化富集培养,从白洋淀底泥中分离筛选出数株能够有效降解苯胺的菌株,经过反复筛选,得到一株能够以苯胺为唯一碳源、高效降解苯胺的菌株BA-1-3.其利用苯胺的最适pH值为7.0,最适温度为30℃,在苯胺浓度为1000 mg/L,180 r/min条件下振荡培养60 h,降解率达到80%以上.经鉴定,菌株BA-1-3属苍白杆菌属(Ochrobactrumsp.).     

臭氧催化氧化降解苯胺的机理

对臭氧单独氧化和臭氧催化氧化下的苯胺降解效率进行了比较,并通过液质联机分析了氧化过程中产物变化情况。实验结果表明,催化剂MnO2-CuO-CeO2/沸石的添加能有效地提高臭氧氧化苯胺的降解率,当苯胺初始浓度为200mg/L,反应20 min后,苯胺的去除率由原来的75%提高到89%;通过LC-MS分析,臭氧催化氧化苯胺降解过程中代谢产物依次为对亚胺醌、对苯醌、马来酸和草酸,并由此推断出了臭氧催化氧化降解苯胺的途径。     

超声波/零价铁降解对硝基苯胺的试验研究

对在超声波、零价铁和超声波/零价铁(U/Fe0)等体系中对硝基苯胺的降解规律进行了研究。研究结果表明,对硝基苯胺在超声波作用下,降解规律符合一级反应动力学模型,但超声波对高浓度的对硝基苯胺降解效果较差。在U/Fe0体系中,超声波和零价铁对降解对硝基苯胺具有协同作用,对硝基苯胺降解速率显著提高。降解机理显示,对硝基苯胺在零价铁表面上发生原电池反应,被还原为对苯二胺,在超声波作用下进一步降解。在U/Fe0体系中添加Cu2+,形成Fe/Cu原电池,可进一步促进对硝基苯胺的降解速率,降解效率优于铸铁屑形成的Fe/C原电池。     

生物强化技术应急处理苯胺泄漏事故

为考察生物强化技术用于苯胺水污染事故应急处理的可行性,以化工园区苯胺泄漏事故为场景,采用高效苯胺降解菌AN-P1强化序批式活性污泥法(SBR),应急处理100～500 mg/L苯胺废水。结果表明,生物强化系统应急处理500 mg/L以下苯胺废水,启动时间约3～4周期(2 d),稳定运行后对苯胺的去除率在96.3%以上,化学需氧量(COD)的去除率在81.3%以上;曝气量(溶解氧)是影响降解的制约因素,其最适曝气量为0.5 m3/h。对处理系统中微生物超氧化物歧化酶(SOD)检测表明,强化系统SOD被诱导产生,对照系统中SOD被抑制,强化系统SOD酶活是对照系统的468倍,表明强化系统可有效消除苯胺降解产生的超氧阴离子自由基的氧化压力。     

苯胺在土壤悬浊液中的吸附降解效应研究

为了研究天然土壤介质对苯胺的吸附、降解特征,选取了4种土壤、砂介质S2、S4、S5、S6,在实验室内进行批实验,实验表明:在无菌条件下,介质对苯胺主要表现为吸附,吸附过程满足假二级动力学方程,拟合相关系数R高达0.99以上;在土著微生物作用下,苯胺浓度下降较快,溶液中剩余苯胺随时间的变化可用一级反应动力学进行拟合,拟合系数R大于0.91,新鲜介质条件下浓度高达30 mg/L的苯胺最短半衰期仅为7.6 h,在60 h内可实现99.9%的去除,降解快慢与新鲜介质本身微生物的种类及数量有关。