生物法净化处理低浓度挥发性有机及恶臭气体

结合课题组研究工作,概要介绍生物法废气净化技术的基础菌种及应用条件、菌种库与菌种批量生产线、初步工业应用等方面的研究成果与应用情况。     

肉类加工废水生物脱氮工艺的工程应用

采用ABRSBR组合工艺开展了大量现场模拟试验及动力学理论研究,最终获得了进一步提高肉类加工废水脱氮效率的措施途径。通过对已建成、正调试、正设计3种情况下肉类加工废水脱氮工艺的研究,表明此脱氮工艺具有良好的工程应用价值。     

折光率法和电导率法测定稀土废水中氯化铵

阐述了折光率法与电导率法测定稀土废水中高浓度氯化铵的原理和方法.在恒温和低悬浮物浓度条件下,折光率与氯化铵质量浓度线性关系良好;当保持外界条件不变时,氯化铵质量浓度在5 000 mg/L～60 000 mg/L与电导率显著相关.经t检验,两种方法与银量法差异均不显著,且操作简单,准确快速,适用于水处理过程中的现场实时监测.     

大宝山采矿活动对环境的重金属污染调查

调查了大宝山铁铜多金属矿床固体废弃物-水相互作用对环境的重金属污染,结果表明,矿床固体废弃物导致了水、土壤的重金属污染,污染元素主要有Cd、Cu、Pb、Zn等;重金属元素的水迁移强度由大至小顺序为Cr、Cu、Zn、Ni、Cd、As、Pb、Hg;元素的生物吸收系数由大至小顺序为Cd、Zn、Hg、Ni、Cu、Cr、As、Pb,虽然水稻糙米中的重金属含量未超过国家标准,但Cd、Cr两种元素含量已远远超出了植物中毒量的下限值.     

丙烯酸聚氨酯涂层在我国典型大气环境下的老化历程

本文采用交流阻抗测试技术、傅立叶红外测试技术研究了丙烯酸聚氨酯涂层在我国典型大气环境(武汉、拉萨)下户外降解规律,分析了其降解机理,比较了不同地区的环境老化强度,并探讨了丙烯酸聚氨酯涂层降解过程中电化学等效回路模型的转换问题.结果表明:(i)随曝露时间的延长,涂层的孔隙率增加、孔隙结构增大,体系由一个时间常数特征转为两个时间常数特征,涂层内逐渐形成了腐蚀性离子通往基底金属的通道,基底金属发生腐蚀,随金属腐蚀产物的增加,金属/溶液双电层电容逐渐被具有弥散效应的电容元件替换;(ii)丙烯酸聚氨酯涂层抗蚀性能的降低主要由涂层内高分子链节的断裂所致,随曝露时间的延长,在仲酰胺处发生断裂,生成了新的基团伯酰胺;(iii)丙烯酸聚氨酯涂层在拉萨地区的降解速率较武汉地区快.     

中温和高温厌氧生物产氢反应器连续运行的研究

采用2个厌氧生物产氢反应器分别在中温(37℃)和高温(55℃)下连续运行.以河底沉积物接种,葡萄糖为基质,在CSTR中成功实现了连续中温厌氧产氢,最高产氢量达8.6L/(L·d),基质产氢摩尔比(H₂/葡萄糖)为1.98.以厌氧产甲烷颗粒污泥接种,蔗糖为基质,在UASB反应器中成功实现了连续高温厌氧产氢过程,最高产氢量达6.8L/(L·d),基质产氢摩尔比(H₂/蔗糖)为3.6.在高温UASB反应器中培养获得了灰白色的产氢颗粒污泥,平均粒径为0.8～1.2mm,沉速为30～40m/h,电镜观察发现其表层生长大量杆状细菌.对2种产氢污泥的总DNA进行提取和纯化,通过PCR扩增和DGGE分析,发现高温和中温厌氧产氢污泥中的大部分真细菌种类相同,但各自的优势菌种明显不同.     

河流环境持久性有机污染物归宿的动态逸度模型

运用逸度方法构建了依赖于温度的、模拟持久性有机污染物(POPs)在河流环境中长期变化的动态归宿模型,其中逸度容量、污染物的转化速率、传递系数等模型参数的计算与温度有关.为了检验模型的合理性,以辽河下游为研究区域,对水体和沉积物中的γ-HCH进行了模拟计算.结果表明:逸度容量的变化与温度负相关,速率系数则相反.在模拟温度范围内(273～298K),-γHCH在空气、水和沉积物中的逸度容量分别减少了8.4%、89.7%和89.7%,转化速率系数分别增加了0.69、22.0和4.5倍;气-水界面的挥发和水-沉积物界面的扩散速率系数分别增加了7.9和1.6倍.模型计算值与实测值吻合较好,最大偏差为5.6倍,表明该模型用于残留POPs的长期预测是可行的.     

亚硝酸盐对聚磷菌吸磷效果的影响

以厌氧/好氧生化反应器中的聚磷菌为实验对象,探讨了亚硝酸盐对聚磷菌吸磷效果的影响.结果表明:低浓度NO₂^--N可以作为聚磷菌的电子受体,实现NO₂^--N型反硝化除磷,但吸磷总量和吸磷速率明显低于NO₃^--N型反硝化除磷的效果;当NO₂^--N和NO₃^--N共存于缺氧环境时,NO₂^--N对NO₃^--N型反硝化除磷的除磷总量和速率没有影响,但会降低NO₃^--N的消耗量;NO₂^--N型反硝化除磷污泥的好氧吸磷量和速率均低于传统A/O厌氧放磷污泥的效果,但由于它经历了缺氧吸磷和好氧吸磷2个阶段,因此,从吸磷总量或出水水质看,二者相差不大.     

温度、pH值和有机物对厌氧氨氧化污泥活性的影响

通过厌氧氨氧化速率的测定研究了温度、pH值和有机物对厌氧氨氧化污泥活性的影响.结果表明:温度和pH值对污泥的厌氧氨氧化活性有明显影响,最佳温度为30～35℃,在20～30℃之间,厌氧氨氧化速率与温度之间的关系可以用修正的Arrhenius方程式描述;最佳pH值为7.5～8.3,在pH值为7.0～9.0之间,厌氧氨氧化速率与pH值之间的关系可以用双底物双抑制剂模型描述;厌氧氨氧化污泥中存在着异养反硝化菌,有机物的存在会导致其与厌氧氨氧化菌之间的基质竞争.     

活性污泥性质对短期膜污染影响的解析研究

采用统计分析方法研究了16种不同性质活性污泥混合液对膜生物反应器膜污染的影响机理.结果表明,胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)、溶解性有机物(soluble microbial products,SMP)、上清液胶体颗粒(suspended solids insupernatant,SS_s)、污泥混合液粘度(μ)、相对疏水性(relative hydrophobicity,RH)、Zeta电位(Zeta potential)均对膜生物反应器膜渗透性能有显著的影响作用,其与膜污染阻力的皮尔逊相关系数r_p分别为:0.898、0.712、0.810、0.691、0.837、-0.881;同时发现,胞外聚合物是影响活性污泥中溶解性有机物含量(r_p=0.682)、污泥粘度大小(r_p=0.633)、上清液胶体颗粒含量(r_p=0.783)、Zeta电位(r_p=-0.953)及相对疏水性大小(r_p=0.877)的主要因素;在活性污泥性质中胞外聚合物是影响膜污染的根本原因,是膜生物反应器膜污染的重要影响因素.