1株高效反硝化聚磷菌的生物学特性研究

采用专性培养基,从稳定运行的A/O/A SBR反应器中分离得到1株高效的反硝化聚磷菌Q-hrb05.菌株Q-hrb05的16S rDNA序列登录GenBank,登录号为GU214826.分析了该菌株的胞外聚合物的成分,探讨了pH、温度和碳源对株菌的生长及脱氮除磷效能的影响.结果表明,菌株Q-hrb05为芽孢杆菌,胞外聚...     

处理垃圾渗滤液好氧颗粒污泥的培养及其脱氮特性

以垃圾渗滤液为试验用水,通过不断增加氨氮负荷(初始氨氮质量浓度从100 mg/L逐渐增加到180 mg/L)、并且适当投加外碳源的策略,在20 d内形成了好氧颗粒污泥,粒径为0.17 ～ 0.20 mm,到第109 d,好氧颗粒污泥粒径达到0.65 ～ 2.10 mm.在培养过程中由于氨氮质量浓度较高,水中游离氨(Free Ammonia,FA)抑制了亚硝酸氧化细菌(Nitrite-Oxidizing Bacteria,NOB)的活性,形成了短程硝化,并在第20～50d、第89～ 109 d发生了同步硝化反硝化(Simultaneous Nitrification and Denitrification,SN D),其中第89～109 d较为明显,在反应器内部C/N比为3.1～3.9情况下,总氮去除率稳定在70％左右.SEM显示好氧颗粒污泥存在大量孔隙,有利于底物输送.对培养过程中第1d、34 d、54 d、79 d、109 d的荧光原位杂交(Fluorescence In Situ Hybridization,FISH)结果进行统计分析,发现氨氧化细菌(Ammonia-Oxidizing Bacteria,AOB)分别占总菌量的2.37％、5.54％、7.26％、16.32％、22.33％.冰冻切片FISH结果表明,AOB主要聚集在好氧颗粒污泥的最外层,有利于AOB利用并消耗液相主体中的溶解氧,同时在好氧颗粒污泥内部形成缺氧区,有利于内部实现反硝化.好氧颗粒污泥的粒径越大,内部缺氧区越大,越有利于实现SND.通过对胞外聚合物(Extracellular Polymer Substances,EPS)染色,发现好氧颗粒内部β-D-吡喃葡萄糖的空间分布为外层较多,并随着颗粒孔隙向内延伸,在次外层与内层不均匀分布,这很好地解释了好氧颗粒污泥反应器在好氧的运行方式下,发生SND的途径及碳源的可能来源.研究表明,利用好氧颗粒污泥处理垃圾渗滤液具有较高的氨氮去除率(97％以上),好氧颗粒污泥的形态及结构有利于AOB的富集,同时在其内部储存了碳源,有利于SND的发生.     

好氧颗粒污泥同时脱氮除磷实时控制的研究

为实现以厌氧/好氧方式处理生活污水常低温同时脱氮除磷好氧颗粒污泥(AGS)工艺的实时控制,研究了冬季低温条件下磷负荷变化对系统同时脱氮除磷的影响及DO、pH值和ORP的变化规律;并通过静态实验研究了同时脱氮除磷AGS中聚磷菌(PAO)的组成.结果表明,DO、pH值和ORP的特征点对应反硝化结束、厌氧放磷结束、吸磷结束以及硝化结束等阶段,可以作为AGS同时脱氮除磷的实时控制参数.同时脱氮除磷AGS中,以氧作为电子受体的PAO能够去除总磷酸盐的14.19%;以氧和NO3--N作为电子受体的PAO能够去除总磷酸盐的74.32%;以氧、NO3--N和NO2--N作为电子受体的PAO能够去除总磷酸盐的11.47%.在好氧条件下AGS可以实现同时硝化、反硝化、好氧吸磷和反硝化吸磷.     

菱形片状铁锰催化剂活化过硫酸盐降解四环素

采用草酸蚀刻法制备由普鲁士蓝类似物衍生的菱形片状铁锰双金属催化剂,活化过一硫酸盐（PMS）降解四环素.通过热重分析仪（TGA）、X射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）对催化剂进行表征,表明合成的催化剂FeMn/OA-350具有菱形片状的特殊结构.铁锰双金属的协同作用与片状结构上的活性位点有效地提高了四环素的降解效率.在初始pH=7、催化剂投加量为0.6g/L、PMS浓度为2mmol/L的最优条件下,仅在30min内可使20mg/L的四环素去除率高达100%,反应过程符合二级动力学（R²>0.9）,催化剂具有较宽的pH值适用范围.自由基猝灭实验表明该体系下存在羟基自由基、硫酸根自由基、单线态氧以及超氧自由基,单线态氧作为主要作用基团.X射线光电子能谱（XPS）反映了铁锰元素存在价态以及双金属间的协同作用,不同铁锰价态变化的循环过程促进催化剂的活化性能,同时根据猝灭实验和XPS、LC-MS初步分析降解机制.     

基于传感器阵列的可燃混合气体RBF网络分析

为克服传感器阵列在混合气体检测中的交叉敏感现象,采用具有最佳逼近和全局最优性能的RBF神经网络对传感器阵列的输出信号进行分析。建立了多种可燃气体分析的数学模型,并对CO,H2和CH4的混合气体样本进行了实验。结果表明,传感器阵列和RBF神经网络处理单元构成的气体分析系统可以较好地实现对可燃混合气体的分析,误差不大于2%。     

多个变压器非放电和过热类典型缺陷案例分析

变压器是电力系统中重要的设备,其运行可靠性直接关系到电力系统的安全。实际生产中,变压器典型缺陷种类较多,而文献中对非放电和过热类缺陷报道较少。详细描述了5个典型的变压器非放电和过热类缺陷,通过变压器油检测并结合其他分析手段找到了缺陷的真正原因。所述案例对指导变压器检修消缺具有重要意义,保障变压器的安全运行。     

好氧颗粒污泥对水溶液中酸性淡黄2G的生物吸附

利用好氧颗粒污泥对酸性淡黄2G溶液进行吸附脱色研究,考察了pH值、吸附剂用量、初始酸性淡黄2G的浓度、温度以及NaCl浓度对吸附过程的影响.实验结果表明,吸附过程对溶液pH值具有很高的依赖性,其最佳pH值为2.0.Temkin等温线在整个实验染料浓度范围内能够很好地描述吸附过程.吸附动力学符合准二级动力学模型.内部扩散和边界层扩散都可能影响生物吸附速率.热力学分析表明,吸附过程是一个自发的放热过程.采用FTIR分析的结果进一步揭示了颗粒污泥上官能团(如胺基、羧基和羟基等)可能是染料生物吸附的活跃结合位点.这些结果表明,好氧颗粒污泥可以作为吸附剂以去除水中的酸性淡黄2G。     

不同尺寸的玄武岩纤维填料的污水处理效能评价

试验选用不同尺寸的玄武岩纤维(BF)填料(长度分别为10,15,20 cm),通过改变进水负荷和溶解氧(DO)浓度来研究基于BF填料的序批式生物膜反应器(SBBR)的污水处理效果。结果表明:随着进水负荷的增加,尺寸为15 cm的BF填料略优,可实现出水ρ(COD)50 mg/L,ρ(NH_3-N)1 mg/L。随后,考察不同尺寸BF填料在不同DO浓度下的处理效果,结果显示ρ(DO)在2～3 mg/L时出水效果最优。胞外聚合物(EPS)分析显示,15 cm的BF填料EPS含量最高,稳定性最好。试验中选用的BF填料和活性污泥之间吸附、缠绕,形成厘米级以上的巢状微生物聚集体,拥有好氧、厌氧区域,传质良好,具有脱氮除碳功能。试验为BF填料在实际污水中处理应用提供了研究基础和理论依据。     

新型钝化剂与秸秆对黄铁矿的氧化抑制效果

尾矿中硫化矿物氧化产生的酸性矿山废水（AMD）,因pH低和富含重金属离子而对周边生态环境造成巨大危害。黄铁矿作为尾矿中分布最广、含量最高的常见硫化矿物之一,其氧化是酸性矿山废水产生的一个重要因素。因此如何有效的从源头控制黄铁矿的氧化是治理AMD的根本途径。实验以黄铁矿为研究对象,合成了一种新型的钝化剂——二硫代胺基甲酸钠（DTC-TETA）,并将该钝化剂与芦苇秸秆结合,分别考察了钝化剂和钝化剂-秸秆混合物抑制黄铁矿在酸性溶液中氧化的效果。结果显示：氧化24 h后,单纯的秸秆粉末覆盖对黄铁矿氧化抑制效果并不理想;0.5%（V/V）DTC-TETA对黄铁矿氧化抑制率为59.5%,0.5%（V/V）DTC-TET和秸秆混合物可以使黄铁矿氧化抑制率增加至76.9%。可见在减少钝化剂浓度的情况下,合理的添加秸秆物质,不仅能有效的抑制黄铁矿的氧化,而且从源头上减少了化学物质的使用量,同时还充分利用了农业废弃物,从而降低钝化成本和可能的环境风险。     

改性酚醛泡沫脱除SO2/NOx影响因素模型

改性酚醛泡沫具有良好的吸附性能,可用于脱除气态污染物,需深入研究其脱除效率与各影响因素间关系。首次引入支持向量机建立改性酚醛泡沫吸附反应床模型,研究在不同温度、气质比、含氧量等影响因素下改性酚醛泡沫脱除二氧化硫、氮氧化物等气态污染物的脱除效果及最优反应条件。烟气模拟脱硫脱硝实验确定RBF-ε-SVM模型为反应器内最优污染物浓度分布预测模型,惩罚系数c=100,gamma因子g=0.1。基于最优模型的各影响因素实验表明：氧气含量在6%时改性酚醛泡沫脱硫脱硝效果最佳;随着质气比的增加脱除效果增强;反应温度在80 ℃内脱除SO2和NO的效率随着烟气温度的升高而降低。该模型可用于改性酚醛泡沫吸附反应床的最优工况选择,反应器内浓度分布的在线监控,以及指导反应器的放大、中试。