以稻草秸秆为底物制取复合型生物絮凝剂的研究

以稻草秸秆作碳源,采用两段式发酵工艺制取复合型生物絮凝剂,首先通过纤维素降解菌HIT-3对稻草秸秆进行生物降解,再使产絮菌F2-F6利用秸秆糖化液替代葡萄糖制备生物絮凝剂,并定量分析了复合型生物絮凝剂的产量.结果表明,预处理后的秸秆还原糖产率达到10.6%,纤维素酶活性最大为0.13U/mL,TOC含量不断增加,TN含量不断减少,纤维素降解菌株对稻草秸秆具有很好的降解作用,生物絮凝剂絮凝率为90%.向秸秆糖化液中补加0.2g/L酵母膏调整发酵液营养比例,可使产絮高峰期提前,絮凝率达到95%.每t稻草秸秆可以制取复合型生物絮凝剂44kg.     

复合型生物絮凝剂成分分析及其絮凝机理的研究

蒽酮反应、考马斯亮蓝、紫外扫描等测定结果表明,絮凝剂CBF的主要成分为多糖类物质．红外光谱扫描分析CBF中含有羧基,分别以-COO^-和COOH的形式存在．用凝胶色谱柱测其相对分子量为10^5-10^6．Zeta（ζ）电位测定及氢键和离子键检验结果表明,CBF与高岭土等无机颗粒之间的作用力为离子键,絮凝过程中存在架桥作用．利用原子力显微镜观察其絮凝形态发现絮体结构密实,有利于絮体沉降．其絮凝机理为絮凝剂和高岭土以离子键的形式结合,之后通过架桥作用絮凝沉淀．     

响应面法对泡沫铜阴极电芬顿产H_2O_2与·OH性能优化

泡沫金属因其三维结构及优良导电性,使其作为电芬顿阴极开始引起学者关注。选择泡沫铜为阴极、石墨棒为阳极,搭建微孔曝气均匀的玻璃反应器,提高体系传质效率,并通过响应面探索体系产H_2O_2和·OH的机理。用响应面设计3因素(pH、电流、Fe~(2+)初始浓度)3水平实验,得到体系产H_2O_2和·OH与3种因素之间的非线性回归方程,得到最优条件:当pH=2、电流0.25 A、Fe~(2+)初始浓度为15μmol·L~(-1)时H_2O_2产量最大,为457.27μmol·L~(-1);当pH=2、电流0.25 A、Fe~(2+)初始浓度为20μmol·L~(-1)时·OH产量最多,可达18.56μmol·L~(-1)。根据方差分析,二次模型显著性很高(R_(H_2O_2)~2=0.977 8,R_(·OH)~2=0.964 2),能够很好地模拟实验结果。通过铜溶出实验分析得出铜溶出量在0.4~1.8 mg·L~(-1)之间,符合现行污水排入城镇下水道水质标准(CJ 343-2010)。     

好氧反硝化细菌的筛选鉴定及处理硝酸盐废水的研究

采用污泥驯化手段富集好氧反硝化细菌,将得到的驯化污泥分离纯化,共得到5株好氧反硝化细菌.f1、f2、f3、f5和f7的TN去除率为90.4%、 91.2%、94.6%、95.6%和97%,表现出较好地去除总氮的能力.经过生理生化鉴定和16S rDNA测序, 建立了系统发育树,可基本确定分离的菌株f1、f3和f5为Pseudomonas sp., 分离菌f2和f4为Paracoccus sp..采用筛选的5株好氧反硝化细菌建立连续流反应器.在反应器进入稳定运行阶段时,可以观察到系统对于硝酸盐的去除率稳定在98.16%左右.表现出较好的硝酸盐去除效果,出水亚硝酸盐含量一直维持在较低的水平,其最大值不超过3.56　mg/L.COD的平均去除率为87.24％,基本实现了同一反应器中有机物和硝酸盐的共同去除.     

景观水体富营养化模拟过程中藻类演替及多样性指数研究

采用微宇宙培养法,模拟微污染景观水体富营养化过程,研究其浮游藻类演替状况及生物多样性指数结果表明,最终优势藻种为黄藻门.通过计算9种生物多样性指数(Margalef's、PIE(种间相遇几率)、Menhinick's、Shannon-wiener、Simpson's、McNaughton's dominance index、Species、OD(多样性测度指数)、Monk)对景观水体富营养化过程中浮游植物演替趋势进行评价,发现其中仅2种多样性指数适于静态景观水体富营养化研究,分别为Monk多样性指数及Menhinick's多样性指数,而其它指数都不够准确.     

溶解氧和有机碳源对同步硝化反硝化的影响

利用SBR反应器,探讨了溶解氧(DO)和有机碳源(COD)对同步硝化好氧反硝化的影响.结果表明,DO范围在0.5～0.6 mg/L时最适合于同步硝化好氧反硝化脱氮.在同步硝化反硝化过程中出现了亚硝酸盐氮的积累,推断经由短程硝化反硝化途径.总氮的去除率随着COD/N(碳氮比)的增加而增加,当COD/N为10.05时,总氮去除率最高可达70.39%.继续增加碳氮比时,总氮去除率增加不多,并且还会导致硝化作用不完全.当存在足够的易降解有机碳源时,能发生完全的好氧反硝化作用.     

一株耐低温反硝化聚磷菌的筛选及其特性研究

通过吸磷试验、硝酸盐还原产气试验及异染颗粒和PHB颗粒染色辅助检验,并采用模拟自然降温方式,从稳定运行的厌氧/缺氧SBR反应器中分离筛选出在低温下(8℃)仍具有高效能的一株反硝化聚磷菌H16.经鉴定,H16属于假单胞菌属(Pseudomonas).在低温下,探讨了pH值、微量元素对菌株的生长及除磷效能的影响,结果表明,菌株H16生长最适pH为7～8,除磷反应的最佳pH值为7;微量元素的缺乏对H16的生长和除磷效能都有一定的不良影响.同时测定了H16的生长曲线.     

低温降解苯胺高效菌群的筛选及特性研究

在低温下对吉林化工厂污水处理厂曝气池活性污泥、低温生活污水处理系统曝气池活性污泥、实验室菌种库保存的高效菌剂以及以上三者的混合样等4种样品进行了变温培养、驯化,筛选到一组低温降解苯胺高效菌群--吉化污泥.该菌群对苯胺初始浓度不高于800 mg/L驯化培养基中苯胺的降解率可以达到100%,当初始苯胺浓度升到1000 mg/L时,去除率也能保持在60%以上;菌胶团形成能力较强,菌胶团形成指数达到21.2%;并且在高岭土絮凝试验中表现出很强的生物絮凝能力.该菌群的生长温度范围为5-35℃,最适培养温度15℃,属于耐冷菌群.适合作为生物强化菌剂投加到低温苯胺类废水生物处理系统中,提高处理系统的净化能力.葡萄糖作为共代谢基质对低温苯胺生物降解有促进作用,而无机氮源作用不明显.     

环境污染治理中难降解有机污染物的生物共代谢

系统阐述了共代谢的作用机理及在分解和转化土壤、地下水及废水中难降解有机污染物的应用研究进展,指出共代谢效果受多重因素的影响。共代谢作用的高效发挥需在综合考虑各制约因素的同时,需要在理论及实践层面进行不断探索及创新。难降解有机物生物共代谢途径的解析、各代谢环节关键酶及编码基因的定位,以及环境适应能力强、污染物降解效果好和遗传性能稳定的微生物的筛选和开发将是未来生物共代谢的重点研究方向。     

寒冷地区滨岸缓冲带植物筛选

为在寒冷地区建立高效的滨岸缓冲带水体工程,选择早熟禾、高羊茅、3种本地耐寒性植物,研究剪股颖构建河流滨岸缓冲带植物的经济性、生长特性、光合作用及其对悬浮物、氮、磷的净化能力。结果表明,3种植物在经济性方面高羊茅与早熟禾差别不大,远低于剪股颖;在生长特性方面,早熟禾与高羊茅的表现相近,高羊茅略好,但比剪股颖表现优秀,早熟禾在净光合作用速率、蒸腾速率以及水分利用效率方面比高羊茅及剪股颖出色;在面源污染物去除率方面,地表径流悬浮物的去除中,早熟禾表现突出;在溶解性磷与总氮的净化中,3种植物表现差异不大,早熟禾略有优势。综合比较各项指标,早熟禾可作为寒冷地区构建滨岸缓冲带较为理想的备选植物。