SPG膜微气泡曝气生物膜反应器运行性能影响因素研究

SPG膜微气泡曝气生物膜反应器是微气泡曝气与废水好氧生物处理结合的可行方式.本研究采用SPG膜微气泡曝气生物膜反应器处理模拟生活废水,探讨运行条件、SPG膜污染及膜孔结构变化等因素对系统运行性能的影响.结果表明,空气通量、进水有机负荷、填料类型及床层孔隙率对COD去除性能影响较小,各运行条件下COD平均去除率保持在80%～90%.随着空气通量降低或进水有机负荷提高,溶解氧(DO)浓度显著下降,造成氨氮去除性能恶化,其平均去除率可由80%～90%降至20%～30%;同步硝化反硝化过程受此影响,总氮(TN)平均去除率也由30%～40%降至20%左右.此外,采用环形填料并提高床层孔隙率,有助于改善污染物去除性能.低空气通量或高进水负荷条件下,微气泡曝气的氧利用率接近100%.长期运行中,SPG膜表面生物膜生长及有机物累积会造成SPG膜污染,而在线清洗中碱性NaClO溶液侵蚀SPG膜孔结构,使SPG膜的平均孔径及孔隙率显著增大,从而影响SPG膜空气通透性.     

SPG膜曝气-基因工程菌生物膜反应器处理阿特拉津废水研究

膜曝气-生物膜反应器(MABR)是一种新型的膜-生物废水处理工艺,在MABR中采用基因工程菌生物膜可以强化难降解污染物的生物去除.本研究在SPG膜表面形成基因工程菌生物膜,运行SPG膜曝气-生物膜反应器(SPG-MABR)处理阿特拉津废水,考察了气压、挂膜生物量和液体流速对SPG-MABR运行性能的影响,以及基因工程菌生物膜的变化.结果表明,提高气压可以增大透氧系数,从而提高阿特拉津和COD的去除速率以及复氧速率.提高挂膜生物量能够加快阿特拉津和COD的生物去除,但生物膜厚度增加使得氧传质阻力增大,复氧速率降低.层流状态下减小SPG-MABR中的液体流速,有利于污染物向生物膜扩散传质,从而提高污染物去除速率.气压为300 kPa、生物量为25 g·m-2、液体流速为0.05 m·s-1时,SPGMABR反应器对阿特拉津5 d的去除率可以达到98.6%.在SPG-MABR运行过程中,基因工程菌生物膜呈现微生物多态化趋势.生物膜表面逐渐被其他微生物细胞覆盖,基因工程菌分布减少,生物膜内部仍以基因工程菌细胞为主.     

PLA对土壤微生物生长的影响及PLA的生物降解性

从不同土壤环境中筛选出的4类不同土壤微生物91株,分别标记为细菌、固氮菌、分解纤维素菌和放线菌。然后通过将定量的聚乳酸（PLA）分别加入对应液态培养基中,恒温（30℃）摇床培养,连续测定这4类不同的土壤微生物对PLA的降解性能以及该种聚合物对各种微生物生长的影响。结果表明,虽然在自然界中PLA的降解率比较高,但不同类型的土壤微生物对PLA的降解性能却存在明显个体差异。在测试期内,放线菌对于PLA的总降解率最高;而细菌中RB-4的日降解率最高,达到3%左右;纤维分解菌HX-8及固氮菌RG-28的日降解率能达到2.4%。PLA降解产物对于细菌及纤维分解菌的抑制性普遍较强。     

甲醛降解功能菌的分离鉴定及降解特性

在小型实验填料塔内长满生物膜的陶粒上,以甲醛为唯一碳源和能源,分离纯化出具有降解甲醛能力的菌株,为后期研究生物降解甲醛的机理提供菌种来源。文章采用环境微生物研究方法,生理生化实验及16S rDNA序列分析进行菌种鉴定和分类;通过单因素(pH、接种量、甲醛浓度)实验,研究各因素对菌株降解甲醛的影响并以筛选出的菌株进行挂膜,建立新的填料塔系统。实验从填料塔内筛选出了两株甲醛降解菌,并分别命名为P_1、Q_1;经序列鉴定再结合菌落形态特征及生理生化实验,菌株P_1属于假单胞菌属(Pseudomonas),Q_1属于甲基营养菌属(Methylobacterium)。在含甲醛浓度300 mg/L的培养基中,相同培养条件下,菌株P_1在44 h内的甲醛降解率为92.8%,而菌株Q_1在28 h内的甲醛降解率为97.9%;当甲醛初始浓度700 mg/L时,菌株P_1、Q_1均能够完全降解溶液中的甲醛且菌株Q_1对较高浓度的甲醛耐受性好。两种混合的甲醛降解功能菌对甲醛气体净化效率可达99%以上,甲醛生化去除量于21 d后保持在16 mg/(L·h),表明填料塔的甲醛降解功能菌群挂膜成功,且填料塔对甲醛废气具有良好的净化效果。     

部分亚硝化-厌氧氨氧化协同反硝化处理生活污水脱氮除碳

采用SBR-ASBR组合工艺处理实际生活污水,SBR中考察缺氧/好氧时间比及温度对部分亚硝化（partial nitritation,PN）的作用,ASBR中研究COD/NO₂^--N（C/N）对厌氧氨氧化（anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX）协同反硝化脱氮除碳的影响.①控制温度为25℃,在缺氧/好氧时间比为30 min：30 min,单周期交替3次时,NO₂^--N积累率（NiAR）于第22 d为98.06%,比亚硝态氮产生速率（SNiPR,以N/VSS计）为0.28g·（g·d）^-1,同步硝化反硝化去除的TN和COD分别为12.29 mg·L^-1和110.36mg·L^-1.②在缺氧/好氧时间比为30 min：30 min下,温度为15℃时,丝状菌大量繁殖,污泥活性和沉降性变差;温度为30℃时,NH₄⁺-N转化为NO₂^--N比例为86.83%,造成出水NH₄⁺-N浓度过低,不能为厌氧氨氧化提供合适基质浓度;温度为25℃时,出水NH₄⁺-N和NO₂^--N浓度分别为31.58 mg·L^-1和35.04mg·L^-1,匹配厌氧氨氧化基质比.③组合工艺脱氮性能良好,出水TN、NH₄⁺-N和COD浓度分别稳定在13.13、4.83和69.96mg·L^-1,去除率分别为83.10%、93.64%和75.11%.调节ASBR进水C/N为2.5、2.0和1.5时,C/N为2.0时厌氧氨氧化协同反硝化脱氮除碳性能最佳,出水NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N和COD分别为0.09、0.25、1.04和32.73mg·L^-1.     

江西省土地利用碳排放空间格局及碳平衡分区

二氧化碳浓度升高,导致全球气候变暖,生态环境问题逐渐凸显. 为此,绿色、低碳和循环发展成为我国当前工作重点. 江西省作为长江经济带生态文明建设的重要节点,大规模的城镇化建设导致碳排放量增加. 鉴于此,基于土地利用和能源消费数据构建碳排放量计算模型,探究江西省2000—2018年的碳排放空间格局特征,通过基尼系数、经济贡献系数和生态承载系数等多种分析方法探讨区域内的碳排放空间差异以及碳收支情况,同时从经济和生态的角度进行碳平衡分区并提出针对性的策略. 结果表明:①江西省2000—2018年土地利用碳排放总量逐年上升,从1 215.687×104 t增至4 907.425×104 t,总体表现为净碳源,碳减排压力较大. ②江西省碳排放空间格局呈现北高南低、西高东低的特征,北部和西部地区的碳排放总量明显大于南部和东部地区,其碳排放总量与各区域内的土地利用结构以及能源消费结构密切相关. ③江西省历年的碳补偿率均低于34%且逐年递减,碳补偿率、经济贡献系数和生态承载系数三者均空间差异明显,其中北部地区的碳补偿率低于南部地区,南部地区、东北地区的经济贡献率和生态承载系数高于西部地区. ④基于碳平衡分析,根据净碳排放量、生态承载系数等指标将江西省各地级市划分为4个碳排放发展功能区域,即碳汇功能区、低碳经济区、碳强度控制区、高碳优化区. 研究期内碳汇功能区数量变化较大,逐渐转为低碳经济区;碳强度控制区和高碳优化区数量基本无变化. 研究显示,江西省土地利用碳排放空间差异显著,协同减排的困难较大,为此根据碳平衡分区调整土地利用结构,有利于促进区域协同减排,推动全省低碳经济的发展,缓解因碳排放引起的全球气候变化问题.      

生物组合技术在河蟹人工育苗水质净化中的应用研究

为探索河蟹人工育苗中的水质净化和减少换水量的方法，通过基础试验和河蟹人工育苗生产性试验，对一种生物组合技术进行了研究考察，结果表明，依据生态养殖原理设计，在养殖池内投放和接触氧化水循环处理装置内接种挂膜光合细菌、消化细菌和放线菌等环境有益微生物，并与微藻、光合细菌等活饵料应用技术相结合的成套技术可使育苗池水循环利用，降低生产成本，减少对周边水环境的污染。试验苗池DO高于7.5mg/L，NH3－N基本低于0.5mg/L，水质明显优于对照苗池，符合河蟹育苗要求。试验苗池触苗总成活率19.4%，产量175.8g/m^3，触菌成活率、产量和质量均明显优于对照苗池，藕效益和环境效益显著。     

基于指数变权的水电站施工安全现状可拓评价

为弥补传统赋权方法主观意识较强的缺点,提出将变权思想与可拓学理论相结合的改进的多级可拓评价模型。结合水电站施工特点,构建涵盖厂址信息、施工总布置、道路及运输、辅助生产措施、作业安全、施工设备、安全管理行为、职业健康安全8个一级指标、47个二级指标的指标体系,引入变权理论确定指标权重,利用多级可拓评价法计算水电站施工安全现状的安全等级,并进行指标敏感性分析。研究结果表明:水电站施工安全现状等级变量特征值为2.42,即为“合格”,该结果基本符合工程实际。     

壳聚糖插层累托石的研制及对Cu2+的吸附

以钙基累托石原料制备壳聚糖插层累托石复合吸附剂,并通过红外光谱对其结果进行了表征.研究了复合吸附剂对Cu<'2+>的吸附,分别讨论了复合吸附剂的不同配比、搅拌时间、pH值、投加量和温度对吸附效果的影响.结果表明:当壳聚糖/累托石复合吸附剂1:3的配比,pH 6,吸附时间为30 min,投加量为0.75 g/L和温度为3...     

CuFe_2O_4纳米粉体的制备及其可见光催化性能

采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备了纳米尖晶石型CuFe2O4化合物,用X射线衍射、扫描电镜以及透射电子显微镜对材料的晶体结构、形貌进行了分析和表征。结果表明:CuFe2O4为尖晶石型结构(JCPDS:34-0425),颗粒分布均匀,粒径大约为30~60nm。利用紫外-可见漫反射吸收光谱,得到吸收极限波长约为900nm,计算得到禁带宽度约为1.55eV。在碘钨灯灯(λ>400nm)照射下,在少量H2O2的存在下,纳米CuFe2O4粉体对罗丹明B有机物的80min脱色降解率可达到96%。表明:CuFe2O4光催化剂具有优异的可见光催化活性。