粉煤灰强化低浓度异波折板厌氧反应器的功效

在接种污泥中加入粉煤灰,旨在强化低浓度改进型折流板厌氧反应器(异波折板厌氧反应器)的功效.研究结果表明,在粉煤灰强化作用下,可大大缩短装置的启动时间,连续运行50d即可启动成功.此时加入不同粒径(大于83μm、20～83μm,小于20μm)粉煤灰的,COD的平均去除率分别为74.31%、77.52%、72.81%,TP平均去除率分别为32.87%、34.07%、30.92%,最大比甲烷生产率分别为2.21、2.33、2.04mL·g-1·h-1.短HRT运行条件下的对比研究结果表明,强化厌氧反应装置最佳功效的粉煤灰粒径为20～83μm.基于试验分析结果,阐明了粉煤灰强化异波折板厌氧反应装置功效的机理,并解释了20～83μm粒径的粉煤灰强化效果最佳的原因.     

固相反应两步法制备掺硫TiO2及降解聚丙烯酰胺

以偏钛酸、硫脲为原料,第一步采用低热固相反应法合成含硫氧化钛前驱体,第二步经中温(400、500、600℃)灼烧制得TiO2-xSx粉末晶体。用XRD、SEM、XPS对制备的粉体结构、形貌和组成进行表征。通过对聚丙烯酰胺(PAM)降解实验,研究TiO2-xSx在太阳光照下的光催化性能,并通过正交试验研究了油田回注水中聚丙烯酰胺(PAM)的最佳降解条件。结果表明,用该方法制备的掺硫氧化钛相转变温度明显降低;在降解PAM的实验中表现出良好的可见光催化活性,比未掺杂TiO2的降解率提高了1.2倍。硫掺杂TiO2处理聚丙烯酰胺的最佳条件为温度40℃、pH=3、催化剂投加量为0.3g、氧化时间90min,COD去除率达到69.5%。     

纳米膜覆盖对畜禽粪便好氧堆肥进程及恶臭气体排放的影响

好氧堆肥是处理畜禽粪便的重要途径,但传统堆肥存在效率低和恶臭气体污染严重等问题.为了加快畜禽粪便堆肥进程,减少恶臭气体排放,探究了覆盖纳米膜对提升畜禽粪便堆肥效率的作用机制.设置槽式好氧堆肥发酵实验,通过堆肥过程中堆体物料的理化性质,酶活性和排放的恶臭气体来评估纳米膜对畜禽粪便堆肥效果的影响.结果表明,覆盖纳米膜能够加快升温,降低堆体物料的p H、有机质(OM)和氨氮(NH₄⁺-N),提高电导率(EC),增强脲酶、蛋白酶、纤维素酶、木聚糖酶和过氧化物酶的活性,并且NH₃、H₂S和TVOC的总累积排放量分别减少了58%、100%和61%.相关性分析显示,大多数酶活性易受温度(T)、EC、OM和C/N的影响.在一定范围内,NH3的排放速率与T呈极显著正相关,与p H呈极显著负相关,TVOC的排放速率与多种理化性质显著相关.覆盖纳米膜能够加快堆体腐熟,减少恶臭气体的排放,是一种无害化、低排放的技术手段,能够有效解决畜禽粪便堆肥发酵带来的污染物排放难题,促进养殖业的绿色可持续发展,为推动生物质废弃物的资源化...     

二氯甲烷降解菌Methylobacterium rhodesianum H13的分离鉴定及降解特性研究

对分离筛选到1株能以二氯甲烷(DCM)为唯一碳源和能源生长的菌株Methylobacterium rhodesianum H13进行降解特性研究.在初始菌体浓度0.82 mg.L-1、pH 7.0和温度30℃的条件下,M.rhodesianum H13能够于23 h内将5 mmol.L-1DCM完全降解,细胞得率(细胞/DCM)为0.136 g.g-1.随着DCM的降解,溶液中的Cl-浓度逐渐升高(释放的Cl-浓度约为DCM的2倍),溶液pH值降至6.75,呈弱酸性.通过摇瓶实验考察了温度、pH、DCM浓度、Cl-等因素对菌株H13降解DCM性能的影响,获得其较适宜的生长和降解条件为:温度30℃、pH值7.0.研究还发现M.rhodesianum H13降解DCM的最适浓度为5 mmol.L-1,高浓度的DCM会抑制其降解.研究成果对高效处理环境中的DCM污染具有重要的应用价值.     

济南市冬季重污染过程重点工业源对空气质量影响模拟研究

利用CALPUFF空气质量模式,结合济南市环境空气质量例行监测数据和气象观测资料,模拟分析冬季重污染过程中济南市重点工业高架点源对近地面环境空气质量的影响.结果表明:冬季地面受热后产生的热辐射减弱,大气受热辐射影响变小,易产生逆温天气,大气层结相对稳定,大气垂直运动减弱,使得近地面污染物和水汽不断积聚,形成重污染天气.该重污染过程中,济南市全部源贡献率最大为NO_2,SO_2次之,一次PM_(10)最小,依次为30.64%、17.75%和3.60%;占标率最大为NO_2,SO_2次之,一次PM_(10)最小,依次为8.01%、5.01%、0.72%.同时,上述3项污染物的占标率和贡献率均与监测值相关性较差,说明在不利气象条件下重点工业高架点源对近地面监测点位环境空气质量影响有限.     

活性炭/高分子复合水凝胶对水中亚甲基蓝和Cu(Ⅱ)的去除性能

采用活性炭/海藻酸钠-聚乙烯醇复合水凝胶(CAP)为吸附剂,以水溶液中的亚甲基蓝(MB)和Cu~(2+)为目标污染物,考察了固液比、p H、温度、反应时间、MB和Cu~(2+)的初始浓度等因素对吸附过程的影响.通过SEM、FTIR、BET等手段对CAP物化性质进行了表征.结果表明,CAP内部呈现互穿的三维网络多孔结构,成功复合了活性炭,具有丰富的—COOH和—OH官能团,比表面积可达112.7 m~2·g~(-1).CAP对MB和Cu~(2+)的吸附量随着固液比、温度的增大而降低,随着溶液初始p H的升高而增大;吸附属于Langmuir单层吸附,对MB和Cu~(2+)的最大吸附量分别为1 940.75 mg·g~(-1)和190.48 mg·g~(-1);反应时间在5 h内吸附量可达最大吸附量的90%,吸附动力学过程符合准二级动力学方程;活性炭/高分子复合水凝胶经过5次吸附-脱附循环再生后,仍能保持优异的吸附性能.     

高梯度磁场提升单纤维捕集PM2.5性能的机理

以钢铁厂和有色金属行业排放的PM_2.5为研究对象,基于离散相模型DPM（Discrete Phase Model）,并加入UDF自定义编程,研究高梯度磁场下不同入口风速、颗粒粒径、外磁场强度、磁性纤维磁感应强度以及磁化率对捕集效率的影响,并结合颗粒运动轨迹和受力情况对其进行分析.结果表明：当0.5μm≤d_p≤2.5μm,v=0.1m/s时,利用高梯度磁场（H=0.1T,B=0.06T）可以使单纤维捕集PM_2.5的效率提高为原来的4.23倍,得出磁性纤维周围存在2个引力区和2个斥力区.同时,在高梯度磁场中磁性纤维对PM_2.5的捕集效率随入口风速呈先减小后趋于平稳的规律;而捕集效率随粉尘粒径呈先增大后减小的规律.当d_p=1.0μm时的捕集效率提升最大,无论是外磁场强度还是磁性纤维磁感应强度,磁性纤维对颗粒的捕集效率与场强都呈一次函数关系,效率增长率K_B>K_H;随着颗粒磁化率的增加,磁性纤维对颗粒的捕集呈现两段线性增长规律,前后两段效率增长率K₁>K₂.当颗粒经过高梯度磁场区域时,入口风速、粉尘粒径、场强对运动轨迹影响较大,而磁化率对运动轨迹影响较小.     

基于hzsB功能基因研究典型湿地沉积物中厌氧氨氧化细菌的群落结构

采用基于厌氧氨氧化细菌功能基因hzs B(联氨合成酶关键基因)PCR扩增的高通量测序,研究了典型湿地沉积物中厌氧氨氧化细菌的群落结构.结果表明,沿纬度梯度分布的10个典型湿地沉积物样品的测序序列经处理后共得到190578条序列,在90%的相似度下聚类得到77个OTUs.基因丰度值显示,10个样品的基因拷贝数在5.42×10~4~4.20×10~6copies·g~(-1)之间.群落组成结果表明,在典型湿地沉积物中,序列主要隶属于‘Ca.Brocadia’(54.09%)、‘Ca.Jettenia’(30.97%)、‘Ca.Kuenenia’(6.95%)、‘Ca.Scalindua’(7.91%).相对丰度结果显示,各样点的主导菌属有差别.多样性分析(OTUs水平)表明,在本研究的湿地沉积物中,低纬度样点的多样性普遍高于高纬度样点.PCo A分析(OTUs水平)表明,各湿地样点厌氧氨氧化细菌的群落组成表现出明显的差异性.相关性分析(α=0.10)表明,在典型湿地沉积物中,厌氧氨氧化细菌的丰度与有机质、总氮、总碳、总硫呈负相关.冗余分析表明,‘Ca.Jettenia’与NH_4~+显著正相关,‘Ca.Scalindua’与盐度显著正相关,‘Ca.Kuenenia’在所有测定理化因子中与盐度的正相关性最显著.综上,针对厌氧氨氧化细菌hzs B功能基因扩增进行高通量测序较好地揭示了典型湿地沉积物中厌氧氨氧化细菌的多样性、群落组成及其与环境因子的关系.     

两种无机盐形成的盐度对淡水藻类生长的影响

利用水族箱微宇宙方法研究了2种无机盐所形成的盐度对淡水藻类生长和种类变化的影响.以景观鱼池水为试验水体,通过分别添加不同数量的NaCl和Na2SO4,各自设定4个盐度梯度,分别为3、6、9 g·L-1和12 g·L-1,考察藻类生长的变化情况.2种无机盐的试验结果均表明,在一定时期内较低盐度(不高于3 g·L-1)对藻类的生长略有促进,而过高的盐度(不低于6 g·L-1)对藻类生长有不同程度的抑制作用.对比两种盐对藻类生长的影响,发现Na2SO4形成的盐度对藻类生长的影响大于NaCl.盐度升高对试验水体中藻类的优势种影响不明显,高盐度胁迫使优势种端尖月牙藻(Selenastrum westii)的集群状态和生长发育受到较大影响.