Anaerobic biodegradation of benzene series compounds by mixed cultures based on optional electronic acceptors

A series of batch experiments were performed using mixed bacterial consortia to investigate biodegradation performance of benzene, toluene, ethylbenzene and three xylene isomers （BTEX） under nitrate, sulfate and ferric iron reducing conditions. The results showed that toluene, ethylbenzene, m-xylene and o-xylene could be degraded independently by the mixed cultures coupled to nitrate, sulfate and ferric iron reduction. Under ferric iron reducing conditions the biodegradation of benzene and p-xylene could be occurred only in the presence of other alkylbenzenes. Alkylbenzenes can serve as the primary subs＇rates to stimulate the transformation of benzene and p-xylene under anaerobic conditions. Benzene and p-xylene are more toxic than toluene and ethylbenzene, under the three terminal electron acceptors conditions, the degradation rates decreased with toluene 〉 ethylbenzene 〉 m-xylene 〉 o-xylene〉 benzene 〉 p- xylene. Nitrate was a more favorable electron acceptor compared to sulfate and ferric iron. The ratio between sulfate consumed and the loss of benzene, toluene, ethylbenzene, o-xylene, m-xylene, p-xylene was 4.44, 4.51, 4.42, 4.32, 4.37 and 4.23, respectively; the ratio between nitrate consumed and the loss of these substrates was 7.53, 6.24, 6.49, 7.28, 7.81, 7.61, respectively; the ratio between the consumption of ferric iron and the loss of toluene, ethylbenzene, o-xylene, m-xylene was 17.99, 18.04, 18.07, 17.97, respectively.     

镀铜铁内电解预处理含酚废水的研究

采用镀铜铁内电解法对焦化含酚废水进行预处理,其酚类去除率比传统的铁炭内电解、铁铜内电解高,60min去除率可达71.45%。探讨了pH值、镀铜量、镀铜铁的投加量以及处理时间对处理效果的影响。连续进水小试试验出水水质稳定,酚类去除率在50%左右,不会引起板结问题。     

零价铁表面积对泥浆反应体系中硝基苯降解行为的影响

硝基苯能够被零价铁还原成为苯胺. 利用气相色谱分析方法,研究了泥浆体系中零价铁表面积对硝基苯污染底质降解行为的影响. 结果表明,在沉积物中初始w(硝基苯)为8.87 μg/g,按照3.27 g/L最佳比例投加还原铁粉,经2 h反应约有97%的硝基苯被降解;其还原机理为表面接触反应,铁粉总表面积是影响硝基苯降解的主要参数;沉积物中硝基苯降解速率常数(K)和残留量(y)与单位体积泥浆中零价铁总表面积(ρ_a)之间表现为线性和负指数相关性,其关系式分别为:K0.006　5+5.165　87×10－4ρ_a和y8.57exp(-ρ_a/7.66)+0.25;零价铁还原硝基苯的降解过程,其降解动力学符合准一级方程,并且通过SEM扫描电镜发现零价铁在反应过程中表面被严重腐蚀,颗粒组成发生明显改变.      

水体沉积物中有效砷的测试新方法研究

一种氧化铁/醋酸纤维素复合膜(FeO/CAM)被用于太湖沉积物中砷的生物有效性评估.结果发现,在水介质中,FeO/CAM对沉积物中砷的富集量随土水比增加而呈乘幂函数减少,在土水质量比为0.025(即1:40)之后趋于某一平台值;在土水比为0.025并得到充分振荡的条件下,沉积物中释放的有效砷被FeO/CAM富集至膜中,并随时间增加而增加,至24 h后逐渐趋于平衡,这一过程恰当地模拟了生物对砷的吸收.因此,FeO/CAM可以用于有效砷的体外测试.利用FeO/CAM对12个总砷含量为6.4～34.6 mg·kg-1的太湖沉积物样品中的有效砷进行了测定.结果发现,FeO/CAM提取的有效砷含量与磷酸盐缓冲液提取的有效砷含量之间显著相关.太湖沉积物中的有效砷含量与总砷、总磷、有机质和吸附磷含量以及磷吸附饱和度显著相关,说明沉积物理化属性对有效砷含量有重要影响.FeO/CAM克服了化学试剂提取过程中引起的非有效态砷释放的根本缺陷,因此,FeO/CAM方法在沉积物有效砷含量的测定时比化学试剂提取法可能更准确.     

钯/铁双金属对六氯乙烷的催化还原脱氯

用钯／铁双金属对水溶液中的六氯乙烷（HCE）进行催化还原脱氯,考察了各种因素对脱氯效果的影响。实验结果表明,在厌氧环境、饱和HCE溶液体积80mL、钯与铁质量比0．03％、钯／铁双金属质量3g、反应时间130min的条件下,脱氯率可达98．8％。采用气相色谱-质谱联用仪对HCE及其脱氯产物进行分析,结果表明,HCE的脱氯中间产物主要是四氯乙烯,四氯乙烯进一步脱氯的中间产物未检出。     

Ca(OH)2、高岭土与FeCl3组配处理含Pb2+废水

采用Ca（OH）2、高岭土与FeCl3组配处理含Pb^2＋废水。考察了Ca（OH）2加入量、高岭土加入量、FeCl3加入量、废水pH、搅拌转速、沉淀时间等因素对Pb^2＋去除率的影响。在Ca（OH）2加入量50mg／L、高岭土加入量90mg／L、FeCl3加入量13．2mg／L、废水pH7．0～8．0、搅拌转速170r／min、沉淀时间90min的条件下,该法可将废水中金属离子（包括Pb^2＋及少量的Zn^2＋,Cu^2＋,Cr^3＋,Ni^2＋）的质量浓度由42．4mg／L降至1．0mg／L以下,达到了GB18918--2002〈《城镇污水处理厂污染物排放标准》。     

滤速与水质对低温含铁锰氨地下水中氨去除的影响

在某除铁锰氨氮地下水水厂,以中试滤柱开展了低温(6～8℃)生物除铁锰硝化耦合CANON[Fe(Ⅱ) 2.91～6.35 mg·L~(-1)、 Mn(Ⅱ) 0.47～0.98 mg·L~(-1)和NH~+_4-N 1.15～2.26 mg·L~(-1)]工艺运行实验,探究滤速与水质对氨氮去除的影响.结果表明,停运1个月的成熟低温铁锰氨生物滤柱以2 m·h~(-1)的滤速经过40 d的培养,成功启动了低温生物除铁锰硝化耦合CANON工艺.在此工艺中当保持进水浓度不变,提升滤速会降低滤柱对氨氮的网捕效率,增加滤层深处的氨氮浓度,提高滤层深处AnAOB对氨氮离子的网捕效率,进而导致水中经CANON作用去除的氨氮增加,而硝化作用去除的氨氮降低;当保持滤速不变,提升进水氨氮浓度会使更高浓度的氨氮进入滤层,增加了氨氮和亚氮共存区域中氨氮的浓度,提高了滤层中AnAOB对氨氮离子的网捕效率,进而导致CANON作用去除的氨氮增加.     

纳米零价铁降解水中多溴联苯醚(PBDEs)及降解途径研究

纳米零价铁(nZVI)法是多溴联苯醚(polybrominated biphenyl ethers,PBDEs)脱溴的有效方法.其反应动力学与途径对阐明PBDEs降解机制具有重要意义.本研究采用液相还原法制备的nZVI,在含有表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)的条件下,46 h内完全降解商用八溴联苯醚(octa-BDE)混合物中高溴代物质(7~9个溴代的同系物),其降解过程符合类一级反应动力学(pseudo-first-order)方程,平均降解速率常数(k)为0.106 h-1.本研究利用数量结构保留关系(quantatitivestructure retention relationship,QSRR)模型建立了在缺乏全系标准样品的情况下PBDEs降解产物的有效分析方法.通过混标中39种PBDEs各标准物在气相色谱中的保留时间,再以BDE47和BDE183的平均保留时间归一化后得到每种标准物的相对保留时间(relative retention time,RRT),再将数据库中的相对保留时间指数(relative retention time index,RRTI)与实验测得的相对保留时间拟合,得到QSRR模型.利用该模型对octa-BDE降解产物进行定性分析,推导得出nZVI对octa-BDE的还原降解途径.结果表明,nZVI对PBDEs的逐级脱溴过程中,间位的溴原子最容易被取代.     

金盆水库沉积物铁锰释放规律

针对分层型水库周期性厌氧问题,金盆水库利用人工强制混合充氧技术补充底部水体溶解氧,抑制沉积物中还原性污染物的释放.但受水库地形地貌的影响,人工强制混合充氧效率存在一定差异性,在曝气系统运行结束后部分较深区域上覆水体溶解氧迅速耗竭,导致污染物的再次释放.为探究铁锰在该条件下的释放规律及扩散强度,选取主库区代表性采样点,对沉积物间隙水及上覆水溶解态铁锰浓度分布进行测定,并计算沉积物-水界面处溶解态铁锰的扩散通量.结果表明,人工强制混合充氧结束后地势较低区域底部水体迅速进入厌氧状态,导致大量溶解态锰释放进入上覆水体,浓度最高达0.42mg·L~(-1);而地势较高区域底部水体短暂进入缺氧状态,之后溶解氧浓度迅速回升,因此底部溶解态锰浓度升高幅度较小,浓度最高为0.17mg·L~(-1).沉积物间隙水-上覆水铁锰浓度分布结果表明,由于铁锰氧化还原电位的差异,溶解态锰相较于铁在厌氧条件下更容易释放进入上覆水体,且不断在表层沉积物及上覆水体中积聚,而溶解态铁的释放不仅受溶解氧的抑制,还受锰氧化物等其他氧化剂的抑制.由扩散通量计算可知,人工强制混合充氧结束后溶解态锰的扩散通量有降低趋势.由质量平衡计算可知,溶解态锰在厌氧层中的积聚不仅与扩散通量有关,还与沉降通量、厌氧层厚度有关,因此厌氧层中铁锰的生物地球化学循环作用有待进一步的研究.     

含硫化亚铁颗粒的乳化原油净化处理方法

采用超声波和离心法在室内进行了从被硫化亚铁颗粒污染的乳化原油中回收原油的试验,试验结果表明:超声波-离心-溶剂稀释-离心处理工艺中,超声波处理工序主要用于乳化原油中游离水和部分乳化水的脱除,以降低后续离心处理工序的负荷。用超声波-离心处理工序分离出的沉渣和油、水过渡层经溶剂稀释后进行第二次离心处理。两次离心处理中所得到的净化油混合可作为商品原油外输,第二次离心处理中分离出的沉渣和油、水过渡层经进一步除油后可作为固体废物处理。