流化床微生物燃料电池基质降解动力学研究

研究了在30℃左右条件下,流化床微生物燃料电池(FBMFC)处理有机废水的基质降解动力学。在空气阴极、单室、无膜液固流化床微生物燃料电池中,以污水和椰壳活性炭为液相和固相,通过实验考察不同水力停留时间的污水COD变化。选取Monod模型和简单动力学模型,通过合理的假设推导出流化床微生物燃料电池处理模拟有机废水时的基质降解动力学模型。将实验数据代入到理论推导得到的动力学模型中,进行线性拟合和对比分析,得到Monod模型和一级反应动力学模型表达式。结果表明流化床微生物燃料电池基质降解为一级反应;Monod模型表达式为:t/s0-st=4.769 7/st+15.885,一级动力学模型为:lnCA=-0.025 32t+8.109 15,理论推导模型与实验数据具有较好的吻合性。     

人工湿地处理废水有机物动态模型的研究

以风车草人工湿地处理猪场废水,研究人工湿地处理废水有机物的动态模型.人工湿地一年四季连续运行,秋季和春季湿地以相同进水浓度和不同水力停留时间的方式运行;冬季和夏季以相同水力停留时间和不同进水浓度的方式运行.COD作为有机物降解的建模指标.结果表明,湿地进出水COD服从指数方程规律.提出了基于运行温度和进水浓度的湿地出水COD预测模型,预测结果误差在10%以内.     

水中腐殖酸的O_3氧化与其生物可降解性实验研究

分析探讨了水中DBPs的重要先质———腐殖酸的臭氧化机理 ,采用O3氧化作为生物预处理 ,可以提高腐殖酸的生物降解能力。实验研究表明O3氧化 +生物流化床组合工艺下HA的UV- 2 50 和CODMn的去除率与单独生物处理相比 ,预臭氧化后水中有机物生物降解能力可提高30 %左右。     

人工湿地处理废水有机物动态模型的研究

以风车草人工湿地处理猪场废水，研究人工湿地处理废水有机物的动态模型。人工湿地一年四季连续运行，秋季和春季湿地以相同进水浓度和不同水力停留时间的方式运行；冬季和夏季以相同水力停留时间和不同进水浓度的方式运行。COD作为有机物降解的建模指标。结果表明，湿地进出水COD服从指数方程规律。提出了基于运行温度和进水浓度的湿地出水COD预测模型，预测结果误差在10％以内。     

微电解生物流化床技术在生活污水处理中的应用

将微电解和生物流化床工艺相结合,探索一种新的工艺——微电解生物流化床,并通过实验研究得出了该工艺的最佳运行工艺参数:水力停留时间为2h,曝气量0.024m3/h,进水pH6.5,载体浓度3%,铸铁屑颗粒粒径0.074～0.154mm,活性炭颗粒粒径0.154～0.28mm。针对CODCr为400mg/L时的实际生活污水,其CODCr去除率为96.1%,比普通活性污泥流化床高4.3%,水力停留时间缩短3h。当进水CODCr在400～700mg/L变化时,微电解生物流化床CODCr去除率变化幅度为11.0%,其抗冲击负荷能力是普通活性污泥流化床的3.35倍。     

水解酸化——生物接触氧化处理印染废水的动力学研究

水解酸化——接触氧化工艺在处理印染废水方面有得天独厚的条件,但其反应器内的动力学研究较少。在调查某印染厂废水生化处理系统的基础上,在实验室内建立了该印染厂废水生化处理工艺的模拟系统。选取合理的动力学模型后,通过改变整个生化系统的水力停留时间和容积负荷,研究了水解酸化反应器的微生物浓度、进出水基质浓度、微生物比增长速率之间的关系;研究了生物接触氧化反应器内单位面积填料基质去除速率、饱和基质浓度时单位面积填料最大基质去除速率、接触氧化反应器内进出口的基质浓度、不可生物降解物质的浓度、饱和常数之间的关系。结合实验数据,确定并计算了动力学模型的参数,最终得到了厌氧水解反应器和生物接触氧化反应器内的动力学方程。     

生物流化床去除水中DBPs先质的实验研究

对生物流化床处理水中腐殖酸这一形成ＤＢＰｓ的重要先质进行了实验研究，分析探讨了水力停留时间，水温，ｐＨ值和曝气量对稳态出水水质的影响。并在实验基础上，对生物流化床的操作条件进行了优化。     

三相流化床中人苍白杆菌的挂膜及其降解苯胺废水

利用驯化筛选的苯胺优势降解菌人苍白杆菌(Ochrobactrumanthropi)在内循环三相流化床内处理含苯胺废水,以自行研制的纤维颗粒为载体,研究了溶解氧(DO)和水力停留时间(HRT)对苯胺降解过程的影响,探讨了反应器抗废水浓度负荷冲击的能力并考察了反应器对含苯胺生产废水的处理效果。结果显示,在4d内微生物开始附着纤维载体生长,反应器经过30d驯化启动即进入稳定状态;对废水获得良好的处理效果。由此证明了优势菌种与生物流化床结合处理毒性难降解苯胺废水的高效性。     

多级微氧生物流化床预处理高浓度丙烯酸废水

采用多级微氧生物流化床反应器预处理高浓度丙烯酸废水,考察了进水负荷的影响,并对丙烯酸的降解产物进行了分析.结果表明,反应器在水力停留时间为12 h,水温25℃,进水丙烯酸为3 000～9 000 mg.L-1,丙烯酸容积负荷为6.0～18.0kg.(m3.d)-1的条件下,对丙烯酸去除率在95%以上,COD去除率为15%～30%,出水中丙烯酸浓度<150 mg.L-1.丙烯酸降解的主要中间产物为乙酸和丙酸,平均每1.00 mol的丙烯酸可转化成0.22 mol乙酸和0.36 mol丙酸.多级微氧生物流化床可实现丙烯酸废水的高负荷预处理.     

改进序批式生物膜法处理青霉素废水的初探

采用改进序批式生物膜法对高浓度青霉素废水进行小试研究 .当进水CODCr为 375 5mg/L时 ,经过最终絮凝处理后 ,出水CODCr在 30 0mg/L以下 ,总去除率达到 90 %以上 .试验确定了好氧段的水力停留时间 (HRT)为 12h .建立了改进序批式生物膜法处理青霉素废水的降解动力学模型 ,并求出了动力学参数Umax和KS,为放大设计提供了依据     

活性炭负载纳米TiO2对腐殖酸光催化降解动力学

采用溶胶-凝胶法制备了以颗粒活性炭(GAC)为载体的纳米TiO2/AC复合催化剂,并将其用于腐殖酸的光催化降解.动力学研究表明,TiO2/AC光催化降解腐殖酸过程可用Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学模式表示.L-H表观反应速率常数KLH=0.1124mg·L-·1min-1,吸附平衡常数K*=0.3402L·mg-1.活性炭负载TiO2对腐殖酸的光催化降解过程,体现了活性炭与TiO2的协同作用,活性炭的吸附作用提高了光催化反应速率.     

Biodegradation of acetanilide herbicides acetochlor and butachlor in soil

The biodegradation of two acetanilide herbicides, acetochlor and butachlor in soil after other environmental organic matters addition were measured during 35 days lal)oratory incubations. The herbicides were applied to soil alone, soiI-SDBS (sodium dodecylbenzene sulfonate) mixtures and soil-HA (humic acid) mixtures. Herbicide biodegradation kinetics were compared in the different treatment. Biodegradation products of herbicides in soil alone samples were identified by GC/MS at the end of incubation. Addition of SDBS and HA to soil decreased acetochlor biodegradation, but increased butachlor biodegradation. The biodegradation half-life of acetochlor and butachlor in soil alone, soilSDBS mixtures and soil-HA mixtures were 4.6d, 6, ld and 5.4d and 5.3d, 4.9d and 5.3d respectively. The biodegradation products were hydroxyacetochlor and 2-melhvl-6-ethvlaniline for acetochlor, and hvdroxvbutachlor and 2,6-diethvlaniline for butachlor.     

耐冷腐殖酸吸附态PAHs降解菌筛选及其降解特性

为了寻找自然环境中高效PAHs降解菌,并应用于北方寒冷地区PAHs污染土壤修复,从沈抚灌渠冻融土壤中筛选出一株以腐殖酸(HA)吸附态PAHs为碳源和能源且生长良好的耐冷菌株,结合其生理生化特征和16S rDNA序列比对,鉴定此菌株为假单胞菌(Pseudomonas sp.SDR4),并研究了其对冻融土壤中HA吸附态PAHs的降解性能.结果表明:Pseudomonas sp.SDR4对冻融土壤中Phe、Pyr和Ba P均具有一定的降解能力,42 d降解率分别为73.88%、64.88%和49.39%.加入HA能够提高其对Phe、Pyr和Ba P的降解率,42 d降解率分别提高15.9%、13.8%和8.6%;在降解初期加入HA可显著提高Phe、Pyr和Ba P的降解速率,第1周,降解速率分别提高37.8%、28.4%和39.1%,但在后期促进效果减弱.若要在寒冷地区选择Pseudomonas sp.SDR4作为固定化菌株,可添加HA提高其修复效果.本研究为北方寒冷地区PAHs污染土壤修复提供了新的固定化菌种.     

水体腐殖酸及其络合物 Ⅱ.蓟运河腐殖酸与汞的络合作用

蓟运河及其入渤海口处水及底泥中的腐殖酸已经提取并且进行了物化表征。本文用凝胶过滤技术研究了它们与汞的络合作用,测定它们对汞的络合容量为0.85—2.10m molHg/gHA(FA)(171.2—420.3mgHg/gHA);计算了腐殖酸汞络合物的表观稳定常数并比较了用各种浓度表示方法所计算的表现稳定常数。另外,合成了蓟运河腐殖酸汞络合物并粗测了其溶解度。根据蓟运河水体中腐殖酸的含量,可以认为,腐殖酸汞是该河中汞的主要存在形态,并且大部分以可溶态存在于表层水及间隙水。     

腐殖酸强化六氯苯还原脱氯的作用规律

为探索厌氧条件下腐殖酸(HA)对六氯苯(HCB)降解的影响,构建厌氧发酵体系,设置ρ(HA)分别为0 mg/L(HA₀)、40 mg/L(HA₄₀)、120 mg/L(HA₁₂₀)、160 mg/L(HA₁₆₀)及200 mg/L(HA₂₀₀)的5个处理,并利用总有机碳分析仪(TOC)和气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)对体系中ρ(HA)及ρ(HCB)的动态变化进行测定.结果表明,发酵系统运行96 h后,HA₀、HA₄₀、HA₁₂₀、HA₁₆₀、HA₂₀₀处理中HCB降解率分别为10.4%、15.9%、20.7%、23.4%和22.1%,说明厌氧发酵系统中,HA可以促进HCB的降解,但是随着ρ(HA)的增加,消耗单位HA对HCB脱氯的强化效果逐渐降低.分析ρ(HA)变化规律发现,添加HA的四组发酵系统运行96 h后HA降解率分别为29.05%、17.27%、10.98%和8.68%,说明在HCB发生还原脱氯的过程中,HA自身也会发生降解,并且随着ρ(HA)的增加,体系中HA相对消耗量逐渐减少.利用Origin 8.0软件对体系中ρ(HA)与ρ(HCB)变化进行非线性拟合,二者具有正相关性,并且整个发酵过程中,0~24 h内HA对HCB降解效率影响作用明显大于24~96 h.研究显示,在厌氧条件下,HA能快速有效促进HCB的还原脱氯.      

Effects of humic acid on phytodegradation of petroleum hydrocarbons in soil simultaneously contaminated with heavy metals

Effects of humic acid on phytoremediation of petroleum hydrocarbons in soil simultaneously contaminated with heavy metals were evaluated.     

Humic acid transport in saturated porous media: Influence of flow velocity and influent concentration

Understanding the transport of humic acids（HAs） in porous media can provide important and practical evidence needed for accurate prediction of organic/inorganic contaminant transport in different environmental media and interfaces. A series of column transport experiments was conducted to evaluate the transport of HA in different porous media at different flow velocities and influent HA concentrations. Low flow velocity and influent concentration were found to favor the adsorption and deposition of HA onto sand grains packed into columns and to give higher equilibrium distribution coefficients and deposition rate coefficients, which resulted in an increased fraction of HA being retained in columns.Consequently, retardation factors were increased and the transport of HA through the columns was delayed. These results suggest that the transport of HA in porous media is primarily controlled by the attachment of HA to the solid matrix. Accordingly, this attachment should be considered in studies of HA behavior in porous media.     

土壤腐殖酸对毒死蜱的吸附

采用平衡振荡法进行农药毒死蜱在5种土壤腐殖酸上的吸附试验.结果表明,毒死蜱在不同土壤腐殖酸上的吸附行为表现出一定的差异,并均可Linear方程和Freundlich方程来描述;5种土壤腐殖酸对毒死蜱吸附能力都很强,吸附率均较高(平均值在72.57%～88.21%之间),大小顺序为:紫色潮土HA＞黄壤HA＞中性紫色土HA＞酸性紫色土HA＞腐殖土HA,此顺序与腐殖酸腐殖化程度一致;pH=2时,腐殖酸对毒死蜱的吸附能力显著增大;离子强度对毒死蜱的吸附影响不明显;腐殖酸添加量越大,单位质量的腐殖酸吸附量越小.     

填埋场渗滤液腐殖酸随填埋龄的变化特性及模型研究

以福建省12个不同填埋场渗滤液作为研究对象,分析了不同填埋龄渗滤液中腐殖酸的性质随填埋龄的变化关系.结果表明,渗滤液中富里酸(FA)浓度和比例都高于胡敏酸(HA),且HA、FA和腐殖酸(HS)的浓度都随着填埋龄的增加呈先上升后下降,HA所占比例随填埋龄的增加呈先上升后下降的趋势,而FA和HS则是先上升,后呈波动变化.HA、FA的E280、E300/E400和E465/E665的分析结果表明HA较FA有更多的芳环结构,更大的分子量和较高腐殖化程度;随着填埋龄的增加,HA的腐殖化程度呈下降趋势,而FA则呈上升趋势;HA和FA的E300/E400和E465/E665随填埋龄的增加并未有明显的变化趋势.根据有机物降解动力学原理建立模型,分别对HA、FA和HS的浓度和填埋龄的变化关系进行拟合,结果表明模型的模拟值和实测值具有较好的一致性,HA、FA和HS模拟值和实测值的相关系数R2分别为0.820、0.932和0.946.表明该模型能有效模拟和预测腐殖酸随填埋龄的浓度变化关系.     

典型可溶有机质与磺胺二甲嘧啶的络合作用研究

以藻源有机质(AOM)和腐殖酸(HA)作为典型生物大分子可溶有机质(DOM)和腐殖化DOM,采用荧光猝灭滴定和光谱分析考察磺胺二甲嘧啶(SMZ)与DOM的络合作用.三维荧光光谱结合平行因子分析显示AOM荧光组分主要由类酪氨酸和类色氨酸物质组成,而类富里酸和类腐殖酸物质是HA荧光组分的主要构成.4种荧光组分可与SMZ发生不同程度的静态猝灭,且猝灭过程中DOM分子构象改变.同步荧光光谱结合二维相关图谱进一步发现类酪氨酸优先于类色氨酸组分与SMZ发生络合作用.Ryan-Weber非线性模拟拟合表明AOM中各荧光组分与SMZ的络合稳定常数(logK)大小为:类富里酸(3.33)类酪氨酸(3.12)类色氨酸(2.15)类腐殖酸(1.57);而HA中大小为:类富里酸(3.06)类腐殖酸(2.02).总体上生物大分子DOM对SMZ的亲和力高于腐殖化DOM.DOM与SMZ的相互作用可改变水环境中抗生素的形态和归趋,影响其生物有效性和生态毒性.