微生物浸出低品位氧化物型镍钴矿研究新进展

微生物浸出技术是处理低品位矿石的有效措施。但目前我国主要针对硫化矿的自养微生物浸出进行研发,而对异养微生物浸出氧化型矿石研究很少。异养微生物可通过其产生的代谢产物的酸解、还原、碱解及络合作用来提取或者溶解低品位氧化物型镍钴矿中的镍、钴金属,有助于解决目前我国镍钴资源短缺及为重金属污染治理提供技术方法。本文针对低品位氧化型镍钴矿、风化壳、以及冶金渣、废电池、废催化剂等二次资源,介绍了世界镍钴资源的现状和低品位氧化物型镍钴矿的资源类型,对异养微生物浸出低品位氧化物型镍钴矿研究现状进行了剖析,指出了异养微生物冶金的主要浸矿条件和存在难题,提出了氧化物型镍钴矿微生物浸取的研究方向。     

异养硝化-好氧反硝化菌的筛选及脱氮性能的实验研究

通过极限稀释和显色培养基相结合筛选的方法,从畜禽养殖废水样品中筛选到1株同时具有异养硝化-好氧反硝化双重功能的细菌CPZ24.该菌株革兰氏染色呈阳性,杆状,菌落颜色为橙红色.经形态、生理生化特性,16S rDNA序列分析,初步鉴定该菌为嗜吡啶红球菌(Rhodococuus pyridinivorans).对该菌进行异养硝化功能和好氧反硝化功能进行研究,结果表明,在异养硝化过程中,该菌可将培养基中的氨氮全部去除,其中对总氮的去除率可达98.70%;在好氧反硝化过程中,该菌对硝酸盐氮的去除率可达到66.74%,总氮的去除率达到64.27%.此高效脱氮降解菌可实现自身同步硝化-反硝化脱氮功能,能够独立完成生物脱氮的全过程.     

废水处理污泥中邻苯二甲酸酯降解菌的多样性研究

系统探究了常规废水处理污泥对典型邻苯二甲酸酯(PAEs)的微生物群落响应特征和污泥中PAEs降解菌的多样性。结果表明:(1)废水处理污泥经过10d培养后,对1 000mg/L的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)的降解率分别可达99.9%和83.6%。DEHP的降解速率低于DBP。(2)DBP和DEHP的添加显著降低了废水处理污泥的微生物多样性;DBP、DEHP降解菌富集培养后污泥物种组成相似性较高,且均与废水处理污泥差异较大。(3)废水处理污泥中存在多种类型PAEs降解菌。高浓度DBP和DEHP的存在促使具有DBP/DEHP降解能力的微生物群落不断增长,进而成为优势微生物,最终达到DBP和DEHP的有效降解。     

混合营养生物反应器同步去除水中高氯酸盐和硝酸盐

针对水体硝酸盐和高氯酸盐复合污染,建立了异养和硫自养协同作用的混合营养型一体式生物反应器,采取异养投加不足量有机碳源、硫自养和异养共同承担负荷的策略,以解决异养有机物二次污染和硫自养法中副产物硫酸根过量的问题。考察了水力停留时间(HRT)和碳源投加量对高氯酸盐去除的影响。结果表明：当进水$ {{\rm{N}}{{\rm{O}}^ -_3}} $-N质量浓度为(20.21±0.23) mg·L⁻¹、$ {\rm{Cl}}{{\rm{O}}_4}^ - $质量浓度为(20.12±0.12) mg·L⁻¹、HRT由4 h降低到2、1和0.5 h时,反应器均能实现对硝酸盐(>96.2%)和高氯酸盐(>96.9%)的高效去除;在HRT为4 h和0.5 h时,出水硫酸根质量浓度分别为(273±10) mg·L⁻¹和(129±3) mg·L⁻¹,较长的HRT会导致硫歧化反应发生,从而使出水硫酸根浓度有所增加;当HRT为0.5 h时,混合营养条件下反应器出水硫酸根质量浓度比单独硫自养减少了63 mg·L⁻¹,表明混合营养生物反应器能够有效减少硫酸根的产生;反应器出水不可吹除有机碳(nonpurgeable organic carbon,NPOC)小于2.68 mg·L⁻¹,表明低碳源投加能够有效地避免有机物二次污染。     

固相萃取填料对水中脂肪族二元酸酯类增塑剂萃取效率的影响

以水中11种脂肪族二元酸酯类(ADEs)增塑剂的固相萃取-气相色谱-质谱法(SPE-GC-MS)为例,探讨了用C₁₈柱和HLB柱萃取水样时不同品牌、不同批号的SPE填料和C₁₈柱封端与否及相对应的洗脱溶剂不同配比对萃取效率的影响。实验结果表明:正己烷不可作为C₁₈柱和HLB柱的淋洗溶剂;11种ADEs用不同配比的二氯甲烷/正己烷溶剂体系洗脱,对C₁₈柱和HLB柱,不同SPE填料最佳二氯甲烷体积分数分别为0~60%和15%~20%;未经封端处理的C₁₈柱不适合作为ADEs的SPE柱;最佳溶剂洗脱体积为5 mL,样品穿透体积至少为200 mL;在优化条件下,11种ADEs方法检出限为0.2~0.5 μg/L,实际样品加标回收率为85.2%~113%,平行样相对标准偏差为5.5%~18%,各特性指标显示该方法正确度、精密度和灵敏度良好。     

奥贝尔氧化沟工艺中异养菌动力学参数测定与分析

以西安市某污水处理厂奥贝尔氧化沟工艺为研究对象,运用呼吸计量法测试了该污水厂氧化沟内异养菌的产率系数、衰减系数和最大比增长速率参数值,并与ASM1推荐值比较分析认为,本实验测试结果可靠,更符合该污水处理厂的实际情况,并能为后续精确模拟和优化该厂工艺运营奠定基础。     

分子印迹型TiO2的制备及其对邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯的光催化性能

以邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯为模板分子、甲基丙烯酸为功能单体和乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,在TiO2表面合成DEHP分子印迹聚合物,制备了分子印迹型TiO2（MIP-TiO2）,优化了制备工艺条件。利用傅里叶红外光谱（FI-IR）和X-射线衍射（XRD）对MIP-TiO2进行表征,并考察了MIP-TiO2对DEHP的光催化降解性能。结果表明,MIP-TiO2的最佳制备工艺条件为模板分子、单体、交联剂和TiO2的摩尔比为1：4：10：1.875,反应温度为60 ℃;聚合时间为18 h。MIP-TiO2仍保持了和TiO2一样的锐钛矿型结构,对DEHP 的光催化效果明显高于TiO2,对浓度为5 mg·L-1的DEHP的光催化降解效率可达88.15%。     

厌氧时聚-β-羟基丁酸酯(PHB)最大化积累的影响因子

为实现有限碳源的最大化利用,在厌氧/限氧曝气序批式生物系统的基础上,以碳源偏低的模拟城市污水为对象,分析比较厌氧阶段典型周期内不同碳源浓度,总磷浓度对聚-β-羟基丁酸酯(PHB)积累的影响,并考察了运用新的前曝气模式对PHB积累的影响。结果表明,当碳源浓度为140、280和400 mg/L时,PHB积累的最大值分别为10.53、22.75 和32.61 mg/g;当总磷浓度为6、12和18 mg/L时,PHB最大积累值分别为25.75、32.54和38.27 mg/g。说明进水碳源浓度和总磷浓度与PHB的最大积累量呈正相关,且碳源浓度对PHB积累量的影响比总磷浓度的影响大。比较无前曝气时厌氧PHB最大积累量,前曝气时间为10、20和30 min的最大积累量分别增长了25.1%、57.1%和69.5%,说明增设前曝气运行方式有利于PHB的积累。     

大孔非极性树脂处理TAIC生产废水

TAIC(三烯丙基异氰脲酸酯)作为过氧化物交联或自由基反应交联的助交联剂被广泛使用.由于TAIC性质稳定,难以降解,常规的物化方法对TAIC废水处理效果普遍较差.为了寻找一种新的废水处理工艺,本研究采用了大孔吸附树脂处理TAIC生产废水,并考察了流速、pH、反应时间对处理效果的影响以及反应动力学过程.结果表明,影响该工艺的因素主次关系为:流速 >反应时间 >pH;在最佳进水条件pH为5,流速为4 BV/h,反应时间为120 min时,COD的去除率达到62%以上,TAIC的去除率达到80%以上.反应动力学分析表明,大孔非极性树脂处理TAIC生产废水的过程基本符合二级动力学规律.     

低浓度乙酸盐诱导下厌氧氨氧化与异养反硝化高效耦合脱氮

通过连续流实验研究了低浓度乙酸盐诱导下厌氧氨氧化颗粒污泥与异养反硝化菌的耦合脱氮性能,同时采用批试实验考察耦合系统中的氮素转化及去除途径。结果表明：采用低浓度乙酸盐对厌氧氨氧化颗粒污泥进行驯化,可以实现厌氧氨氧化与异养反硝化的高效耦合脱氮。系统在稳定时期,进水NH4+-N为30~40 mg·L-1、NO2--N为45~55 mg·L-1、CH3COONa为60~80 mg·L-1,NH4+-N、NO2--N和TN的去除率分别为93.84%、94.62%和86.46%。耦合系统中的颗粒污泥同时存在厌氧氨氧化特性、硝化特性和反硝化特性。颗粒污泥表现出良好的厌氧氨氧化特性,总氮去除速率为12.46 mg·（g MLSS·h）-1。系统中存在的硝化细菌可以消耗进水中的溶解氧从而缓解溶解氧对ANAMMOX菌的抑制,其中AOB活性高于NOB活性。系统中颗粒污泥对硝氮的反硝化作用强于对亚硝氮的反硝化作用,亚硝氮反硝化和硝氮反硝化的降解速率分别为1.89和3.59 mg·（g MLSS·h）-1。当亚硝氮和硝氮同时存在时,反硝化菌优先将硝氮还原成亚硝氮。