温度对城市生活垃圾和厌氧颗粒污泥联合厌氧发酵的影响

针对无锡市垃圾填埋场堆体厌氧发酵所存在的产气率低、氨氮浓度高的问题,以无锡市生活垃圾为原料,在添加厌氧颗粒污泥的情况下,探讨了不同发酵温度下（25、35和45 ℃）对城市生活垃圾厌氧发酵过程中渗滤液的化学需氧量（COD）、氨氮、挥发性脂肪酸（VFA）、渗滤液产量和产甲烷量的影响。结果表明,25、35和45 ℃条件下氨氮的最终浓度分别为2 450、2 650和3 000 mg·L-1,COD的去除率分别为60.9%、85.2%和80.1%,最大产甲烷速率分别为67、552和397 mL·d-1,沼气中甲烷的平均体积分数分别为39.4%、66.9%和53.2%,累积产甲烷量分别为2 906、19 004和14 286 mL。以上结果表明35 ℃条件在能够缩短发酵周期,提高甲烷产量的同时,还能在一定程度减小渗滤液氨氮浓度,有助于减轻后续渗滤液处理的压力。     

紫外光催化耦合化学絮凝工艺及其对腐殖酸抑制污泥发酵产酸的缓解效果

污泥热水解过程中释放的腐殖酸对厌氧发酵产挥发性脂肪酸存在抑制作用。针对该问题,采用单独使用紫外光催化或添加CaCl₂化学絮凝及2种方法的耦合,以达到腐殖酸改性和去除的目的。结果表明：单独采用紫外光催化,腐殖酸的去除率仅达到17.68%,污泥发酵产酸率由原本的17.72%提高至20.73%;单独采用化学絮凝,腐殖酸的去除率为35.21%,发酵产酸率为27.96%;光催化耦合CaCl₂化学絮凝后,腐殖酸胶体的Zeta电位上升至−1.76 mV,腐殖酸的去除率可达68.50%,污泥发酵产酸效率提高至31.64%。其主要原因是,光催化使得腐殖酸的荧光基团发生了脱落和重排,大分子变为可溶性更高的小分子,故增强了腐殖酸与其他物质之间的相互作用,从而提高了腐殖酸的可絮凝性;光催化改性后的腐殖酸可与Ca²⁺形成Ca-HA结合物,从而进一步降低了腐殖酸含量,最终缓解了腐殖酸对发酵产酸的抑制。本研究结果可为促进污泥发酵产酸、提高污泥有机物转化率提供参考。     

铁负载阴离子交换树脂高效除磷研究

针对污水处理生化出水高磷酸盐浓度对水体富营养化影响的问题,采用阴离子交换树脂(AER)为基质材料,利用树脂上—NH2官能团中的N原子与Fe3+发生配位聚合,制备了除磷聚合配位交换吸附剂(Fe—PLE)。并采用Langmuir和Freundlich等温吸附方程对Fe—PLE和原AER进行了比较,发现Fe—PLE更加趋向化学吸附类型,且Fe—PLE最大吸附容量达到93.05 mg/g,比AER提高了47.98%。通过SEM、EDS、FT-IR及TGA对吸附前后Fe—PLE和AER的表征比较,认为通过配位作用形成Fe—O配位键是Fe—PLE的可溶性无机磷吸附效率提高的主要原因。通过静态吸附实验考察了吸附时间、pH和竞争性阴离子对AER和Fe—PLE吸附的影响,结果显示,Fe—PLE吸附平衡时间为1.5 h,比AER稍高;2种吸附填料都在pH 7.0时效率最高,AER的磷吸附效率对pH较为敏感,Fe—PLE能够在相对较宽的pH范围内保持高去除率;竞争性阴离子对AER磷吸附的负面影响较大,而Fe—PLE依靠其Fe—O的配位作用具有一定的抗干扰能力。通过4次循环再生实验,Fe—PLE表现出良好再生能力的同时磷有较高的回收利用率。     

印染工业园区集中废水处理达标难点及DOM特征解析

以太湖流域某印染工业园区中集中废水处理厂为研究对象,分析有机物、氮、磷等污染物的水质变化特征,发现其出水TP、TN、NH₃-N、COD的平均浓度分别为0.20、5.39、0.60和55 mg·L⁻¹,COD应对新标准DB 32-2018要求存在达标风险。为解决COD能够稳定达标的问题,通过3D-EEM、FT-IR和GC-MS等方法分析了该印染废水在处理过程中溶解性有机物的去除及迁移转化规律。结果表明：经生化处理后的废水荧光强度显著降低,深度处理后的色氨酸类物质被显著去除,出水中荧光特征峰明显减弱,大部分蛋白质与腐殖酸类物质被去除;各单元出水中存在不饱和双键类和芳香类化合物,典型官能团以—OH、C=O和C≡N等不饱和键为主;出水中主要成分为2,4'-二氟二苯甲酮和4-羟基-4-甲基-2-戊酮,判断其为该印染园区废水中的特征有机污染物。该方法明确了印染园区集中废水处理难点及溶解性有机物特征,为类似废水处理提供数据和技术支撑。     

不同培养模式对钝顶螺旋藻生长和固碳速率的影响

为提高钝顶螺旋藻的生长速率和CO2固定效率,从钝顶螺旋藻的培养方式,无机碳和有机碳的添加方式两方面进行优化。对比光自养、混养、异养3种培养方式的结果表明,混养培养能获得最高的生物量和固碳速率,分别为1.612 g/L和105.431 mg/(L·h)。考察自养-异养的混合培养下3种碳源添加方式的影响,对比2种无机碳源结果得到自养培养每8 h通入5%浓度的CO2,螺旋藻最高固碳速率和生物量分别达到265.455 mg/(L·h)和2.007 g/L,远大于添加16 g/L NaHCO3的生物量(1.648 g/L);且自养培养阶段添加1 g/L葡萄糖组较不添加组,生物量和固碳速率分别减小了0.370 g/L和17.902 mg/(L·h);无机碳源的存在对异养培养阶段的影响结果表明,暗培养过程鼓入5%浓度CO2,培养液的pH下降较快,影响生物量和固碳速率。因此,在自养-异养混合培养螺旋藻时,光暗培养阶段的两种碳源添加量要适当,保证螺旋藻生长和固碳最优。     

多孔淀粉固定化堆肥用微生物菌剂的制备条件优化及其堆肥效果验证

为提升菌渣的堆肥效率,研制了一种保质期较长且可应用于堆肥体系中的固态微生物菌剂。利用堆体中筛选出的微生物制备了混合菌液M,利用多孔淀粉作为吸附载体对其进行吸附,并经冷冻干燥得到包埋基础产品固态菌剂D,然后采用包埋技术将D制成固态菌剂Q。结果表明,新鲜制备的3个阶段微生物菌剂(M、D、Q)的各项指标均符合国家标准;制备3个月后,菌剂Q的存活率仍高达47.69%,远高于菌剂M的0,与比菌剂D提高了8.10%;最终堆肥验证中,菌剂D、Q表现出明显的优势,堆肥过程启动得更早,且腐殖酸含量分别提高了2.61%、3.44%,故菌剂Q的性能最佳。利用“吸附-包埋”技术制备固态菌剂可行且效果明显,可为微生物菌剂的制备提供参考。     

Cu-NWs/RGO/PVDF导电微滤膜的制备及其抗污染性能

将铜纳米线(Cu-NWs)和还原氧化石墨烯(RGO)作为添加剂,通过相转化法制备了具有高亲水性和高导电性的Cu-NWs/RGO/PVDF导电微滤膜,将其作为膜阴极放入MFC-MBR耦合系统中且连续运行120 d,研究了其对生活污水的处理效果及抗污染性能。结果表明,Cu-NWs/RGO/PVDF膜与水的界面作用自由能为28.49 mJ·m⁻²,欧姆内阻和活化内阻分别为1.18 Ω和2.82 Ω,说明其具备优良的亲水性和导电性。与对照系统(C-MBR)相比,MFC-MBR耦合系统出水水质更优,系统中SMP和LB-EPS含量更低,膜污染速率更低。利用XDLVO理论结合表面元素集合法对MFC-MBR耦合系统中膜污染机理进行了分析,发现MFC-MBR系统中膜与SMP、LB-EPS和污泥絮体之间的相互作用能更低,从而降低了膜污染速率。     

全固态硝酸根离子选择电极的性能分析

以一种全固态离子选择电极为研究对象,探究影响全固态硝酸根离子选择电极性能的因素。针对离子选择电极的稳定性、斜率、响应范围、检测下限、选择性系数、响应时间等主要性能指标的影响因素分别进行分析,得到优化的全固态硝酸根离子选择电极的制作条件。对玻碳电极进行预处理,采用聚苯胺作为导电聚合物,在电极敏感膜中加入三（十二烷基）甲基氯化铵作为离子添加剂,用旋涂法做出表面光洁、厚度为0.4 mm均匀的电极膜。该电极斜率高,检测下限低,响应时间短,电极的电阻较小,选择性好,对于硝酸根的长期在线检测有重要意义。     

粉煤灰替代石灰进行污泥深度脱水的中试研究

采用板框压滤机在中试规模下,以粉煤灰替代工业石灰,对污泥进行调质脱水实验研究,从而考察粉煤灰替代石灰进行污泥调质脱水的可行性。结果表明：粉煤灰投加后可降低污泥pH,降低其二次污染危害,但污泥进料量却降低14.3%~15.2%,脱水能力下降;针对不同有机质含量的污泥,粉煤灰的替代性并不相同,对于低有机质含量污泥,采用粉煤灰替代工业石灰具有一定可行性,且随着粉煤灰投加量的加大,污泥热值逐步上升,而对于高有机质含量污泥,粉煤灰并不适用于其深度脱水过程。     

The formation of a new horseradish peroxidase binding rare earth

The charge distribution, the isolation, purification, and characterization of horseradish peroxidase (HRP) were investigated. A new HRP protein binding La (La-HRP) was found for the first time in vivo. The molecular weight of the La-HRP protein is about 43,833 Da. The activity index (Rz) of the La-HRP protein (Rz = 2.4) is lower than that of HRP (Rz = 3.1). The La-HRP protein is absorbed in the plasma membrane of the plant and animal, leading to the change in the function of the cell membrane. Therefore, the La-HRP protein is harmful to living organisms.