硝基苯好氧降解的共基质及生物协同作用

通过研究多菌种多基质条件下硝基苯的降解以便寻找提高实际废水处理效率的途径,从不同菌源中筛选与驯化获得硝基苯的高效降解菌枯草芽孢杆菌、门多萨假单孢菌、肺炎克雷伯氏菌及人苍白杆菌.研究这些菌种好氧降解硝基苯过程中的生物协同作用及其基质效应,构建实际废水处理的生物降解体系．结果表明,枯草芽孢杆菌和人苍白杆菌之间存在协同降解作用．加入人苍白杆菌后可使质量浓度为232．0mg/L硝基苯被完全降解的时间从145h缩短为85h;由枯草芽孢杆菌、门多萨假单孢菌和肺炎克雷伯氏菌组成的混合降解实验发现,枯草芽孢杆菌和门多萨假单孢菌之间存在一定程度的相互抑制作用;当加入肺炎克雷伯氏菌后抑制作用消失,降解速度加快.复合菌的作用明显优于各菌单独作用或任何两种菌之间的配合效果.经氯霉素制药厂含硝基苯实际废水的检验,混合菌在降解硝基苯的同时也使COD成分得到有效去除．     

焦化废水Fenton氧化预处理过程中主要有机污染物的去除

以焦化废水原水为研究对象,采用Fenton氧化法进行预处理,在考察H2O2用量与反应时间对焦化废水中CODCr,、挥发酚去除率影响的基础上,重点分析反应体系中有毒难降解有机物浓度的变化.通过GC-MS分析发现,在反应温度为30℃、H2O2用量为1/2理论量、n(Fe2 ):n(H2O2)=1:20的条件下,酚、苯系物、石油烃、含氮杂环有机物和多环芳烃在反应10min时相应的去除率分别达到93.7%、96.2%、92.1%、92.7%和89.2%,此时挥发酚类物质去除率为98.6%,COD去除率为54.4%.结果表明,焦化废水经Fenton氧化预处理不仅能取得较高的CODCr、挥发酚类物质去除率,而且能将其中有毒难降解有机污染物氧化为较易生物降解的醇、醛、酮及有机酸等中间产物,有利于后续生物处理过程.     

固定化Lysinibacilluscresolivorans的PVA-SA-PHB-AC复合载体制备及间甲酚的降解

针对生物降解过程容易受到外界不利环境影响及低浓度下动力学效率不高的问题,制备了具有吸附功能的微生物固定化载体并研究了对间甲酚的降解.在聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)固定化载体中加入海藻酸钠(sodium alginate,SA)、聚羟基丁酸酯(poly-3-hydroxybutyrate,PHB)和粉末活性炭(activated carbon,AC),采用循环冷冻-解冻结合硼酸法制备了具吸附功能的PVA-SA-PHB-AC复合载体,并用其包埋固定化1株间甲酚优势降解菌Lysinibacillus cresolivorans,考察了载体微观结构、稳定性及扩散性对固定化微生物降解间甲酚的影响.结果表明,PVA-SA-PHB-AC载体比表面积和平均孔径分别为15.30m2.g-1和33.68 nm,对间甲酚的吸附容量和扩散系数分别为3.86 mg.g-1和5.62×10-8m2.min-1,可稳定使用60 d以上;固定化L.cresolivorans的间甲酚去除为吸附-降解的耦合,去除速率由载体传质速率与微生物降解速率共同决定,间甲酚浓度低于350 mg.L-1时,载体传质速率小于微生物降解速率,间甲酚去除速率由传质速率决定,浓度高于380 mg.L-1时相反;添加了吸附剂的载体扩散系数会减小,但能耐受更高的底物浓度,且在更宽的浓度范围可以实现高效的降解作用.间甲酚的降解规律及其差异性显示出经吸附功能改性的载体因传质作用的加强而实现反应动力学的提高,并且存在一个合理的浓度区间.     

焦化废水水质组成及其环境学与生物学特性分析

焦化废水水质的复杂性及对环境、生态影响的不确定性制约了处理水质的全面达标,且可能对后续水体造成危害.为了解焦化废水的基本物化性质、环境学特性及生物学特性,采用离子色谱、ICP/MS、GC/MS等分析手段研究了广东韶关焦化厂废水的COD、BOD、色度、氨氮、主要阴阳离子、金属成分及有机物组成等,评价了该焦化废水组分的可处理性及环境危害性,分析了焦化废水生物处理过程及可能存在的惰性有机污染物.结果表明,焦化废水构成环境危害的主要组分有COD、氨氮,挥发酚、氰化物、硫化物、氟化物及油份等,重点是有机污染物;第一类污染物在原水及外排水中的浓度是安全的;焦化废水中以酚为代表的有机物及多环、杂环化合物在水中广泛存在,经处理后仍有间甲酚、长链烷烃、苯系物、酯类、醇类、卤代烃及胺类等进入环境;造成焦化废水处理效率不高的原因是各组分之间的不协调而难以维持生物系统的正常ATP酶活,富氮缺磷,氨的生物毒害,毒性有机物对生物的抑制,Na /K 比例失衡等.因此,有毒/难降解焦化废水的处理技术须综合考虑污染物的组成、合理的工艺及排放水的生态安全性.     

新型生物流化床组合工艺处理工业有机废水的工程应用分析

尝试一种新型结构的生物三相流化床工程化应用于磁电器制品厂的洗涤废水和漂染厂高浓度印染废水的处理 ,处理规模分别为 2 40m3 d和 2 5 0 0m3 d。采用A O2 的流化床组合工艺 ,在总HRT低于 2 4h的操作条件下 ,当洗涤废水进水CODCr负荷为 2 3～ 2 6kg m3·d ,BOD5负荷为 0 72～ 0 95kg m3·d的情况下 ,出水CODCr、BOD5、SS及油分的平均浓度分别为 43 5 0mg L、18 90mg L、2 1 0mg L及 0 86mg L。当印染废水的进水CODCr、BOD5负荷为 3 8～5 8kg m3·d和 1 3～ 1 8kg m3·d时 ,出水CODCr、BOD5浓度分别低于 90mg L和 35mg L。其处理出水均达到了国家一级排放标准。选用的新工艺运行管理方便 ,出水稳定 ,处理费用为 0 6～ 0 8元 t,且基本无污泥产生 ,证明该技术符合清洁生产的环保新概念。实践证明 ,新型生物三相流化床具有体积负荷大 ,抗冲击能力强 ,处理效率高的特点     

HDTMA改性沸石对三氯生的吸附特性研究

采用固-液吸附法,以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)为改性剂,制备了HDTMA质量与沸石表面阳离子交换容量(ECEC)百分比分别为50％、100％、150％和200％的HDTMA改性沸石(分别标记为S50、S100、S150和S200),并用元素分析、FTIR、XRD、BET和Zeta电位测试对HDTMA改性沸石进行了表征.同时,采用单因素吸附实验系统考察了HDTMA改性沸石吸附三氯生的主要影响因素.结果表明,HDTMA+成功负载并主要分布在沸石的表面,未改变原沸石的晶相结构.改性沸石的比表面积随HDTMA用量的增加而减小,表面正电荷随HDTMA用量的增加而增加.4种不同质量负载比的HDTMA改性沸石对三氯生的吸附均可在2h内达到平衡;原沸石、S50、S100和S150对三氯生的吸附容量均随pH升高而降低,吸附的最佳pH为7.0,而S200在强碱性下吸附容量更大.在pH =7、NaCl离子强度0.001 ～0.5mol·L-内,较高的离子强度有利于三氯生的吸附.吸附等温线和热力学研究表明,HDTMA改性沸石对三氯生的吸附过程放热,吸附机制主要为分配作用,三氯生与改性沸石之间无化学键、配位基交换等强作用力.     

1株好氧菌对不同油脂的降解

从某餐馆排污渠污泥分离到10株油脂降解菌,以植物油脂花生油为唯一碳源,通过适应性培养驯化并检测细菌生长的OD值筛选出1株优势菌。在确定其最佳生长环境条件的基础上,分别以花生油、餐厅污水和一种含有油脂的膜为对象污染物,进行了优势菌的降解试验。结果表明,该菌对花生油溶液中油脂和CODcr的去除率在24h以内分别达到98．91％和97．27％;对餐厅污染中油脂和CODcr的降解率在30h内分别达到88．66％和85．42％。另外,该优势菌对油脂膜也有良好降解效果,在固体和液体培养基中30d内油脂膜量分别减少了3．31％和11．29％以上。试验证实了该菌对植物油脂、含油脂污水和固体油脂废弃物有良好的净化效果。     

生物流化床A/O2工艺处理焦化废水过程中有机组分的GC/MS分析

在自行设计的2000m3·d-1规模的生物流化床A/O2工艺中,以实际焦化废水为研究对象,采用GC/MS法分析各单元工艺的有机物组分,解析了污染物的降解规律.结果发现,焦化废水中酚类物质占有机物总量的90%以上;厌氧阶段对废水COD的去除率为10%～15%,主要为大分子复杂有机物分解为有机酸、有机醇类,此过程使废水BOD/COD值由0.30提高到0.45;一级好氧阶段可去除大部分的酚、胺、喹啉、吡啶、呋喃、吲哚、萘等组分,COD的去除率达到65%～70%;二级好氧阶段的COD去除率为40%～50%.间甲苯酚、哌嗪、哌啶、长链烃类、苯类等在生物处理出水中可被检出,属于难降解成分,有必要对其进行深度处理.采用TTC脱氢酶法测试了不同工艺段废水对酶活的影响,在相同的TOC浓度时,厌氧出水和一级好氧出水的酶活达26～29μg·h-1,滤池出水的酶活为几个工艺段水质的最低值7.02μg·h-1,显示其中可被微生物利用的有机物急剧减少.     

间甲酚降解Citrobacter farmeri 的降解特性及代谢途径解析

考察了在不同温度、pH值、摇床转速、氮源等环境和营养条件下,间甲酚降解菌Citrobacter farmeri对降解速率和降解过程中反应液的TOC值、紫外吸收及酶活的变化.结果表明,Citrobacter,farmeri降解间甲酚的最适温度为35℃,培养基初始pH值为6.5-8.0,摇床转速为170 r·min~(-1),无机氮比有机氮和氨态氮比硝态氮更利于Citrobacter farmeri对间甲酚的降解;当间甲酚初始浓度低于375mg·l~(-1)时,Citrobacter farmeri降解间甲酚符合零级动力学方程;间甲酚初始浓度约为60 mg·l~(-1)时约4 h完全降解,TOG的去除率8 h内可达到77%,之后几乎不变;Citrobacter farmeri可完全降解约600 mg·l~(-1)的间甲酚,表现出高效与强耐受能力的结合.对酶活的测定发现,儿茶酚1,2-双加氧酶有明显增大,初步判断Citrobacter farmeri以邻位裂解的途径对间甲酚进行降解.     

产酸克雷伯氏菌Klebsiella oxytoca对硝基苯及4-氯硝基苯的降解

硝基苯类化合物生物降解菌的筛选及性能研究,是制药、染料等行业废水达标的重要基础。以浓度梯度升高法筛选到一株硝基苯厌氧降解菌Klebsiella oxytoca NBA-1。考察了该菌对氧气的需求,以及在厌氧条件下,温度、pH值、外加葡萄糖及硝基苯初始浓度等环境因子对菌株降解硝基苯能力的影响,并进一步讨论菌株对氯取代硝基苯类化合物的降解情况。结果表明,该菌在厌氧条件下生长比好氧条件下慢,但降解速度更快;厌氧降解硝基苯的最佳pH值和温度和分别为8．3和30～35℃;加入0．3％～0．5％的葡萄糖可促进降解,且对300mg／L以下的硝基苯均有降解能力;该菌能将4-氯硝基苯转化为4-氯苯胺,并进一步脱氯为苯胺。研究结果可为硝基苯及含氯硝基苯的处理工艺选择提供相关的参考依据。