微藻固定化条件优化及其污水氨氮去除潜力分析

微藻污水处理被视为新概念引领下极具潜力的一项绿色技术,然而,微藻分离与采收一直是限制其大规模应用的瓶颈.本研究立足于固定化技术,以斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为研究对象,采用响应曲面法(RSM)耦合Box-Behnken设计,以固定剂浓度、交联剂浓度和交联时间为自变量,以藻球的机械强度、传质速率和生长速率为响应值,对固定化的过程参数进行优化,制备性能最优的固定化藻球;并探索和分析藻球对氨氮(NH4+-N)去除的最佳条件及其潜力.结果表明,固定剂浓度、交联剂浓度和交联时间分别为5%、2%和16 h为制备固定化藻球的最优条件,且包埋密度为1×106cells·m L~(-1),有机物(COD)浓度为300 mg·L~(-1)时,藻球混合培养去除NH4+-N的能力最强;此外,固定藻对高浓度NH4+-N的去除潜力显著优于自由藻,当初始浓度约为50和70 mg·L~(-1)时,固定藻混合培养5 d后NH4+-N去除率分别为(96. 6±0. 1)%和(65. 2±4. 5)%,而初始浓度约为30 mg·L~(-1)时,自由藻优势明显,3 d后NH4+-N去除率高达(97. 8±0. 6)%;但异养条件下固定藻对NH4+-N的去除率整体偏低且随浓度增加而降低,当初始浓度约为30 mg·L~(-1)时,去除率仅为(49. 0±3. 1)%.本研究为污水可持续处理提供了新思路,为资源回收提供了新途径,更为该技术推广应用奠定了较好的理论基础.     

固定化微生物对水胺硫磷降解机理的研究

采用气相色谱一质谱联机和有关分析方法,给出了精品水胺硫磷的质谱图;证实固定化微生物可使有机磷农药水胺硫磷的环链断裂,其最终产物为ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、ＮＨ３、Ｈ２Ｓ、Ｈ３ＰＯ４等简单无机比合物;初步推断水杨酸异丙酯等有机化合物是降解过程的中间产物。     

固定化细胞流化床处理含酚废水的研究

以改性聚丙烯酰胺为载体对苯酚降解菌进行固定化,采用流化床反应器对模拟含酚废水进行降解实验。考察在不同曝气量、pH和苯酚浓度下,固定化细胞降解苯酚性能的变化。结果表明,在有效容积为6L的反应器内固定化细胞凝胶的投加量为1.4g/L、pH6～8、曝气量为70L/h时,24h内可使浓度为700mg/L的苯酚完全降解。当采用有效容积为5.5L的流化床反应器对模拟含酚废水进行连续降解实验时,在进水苯酚浓度为400mg/L,曝气量为60L/h,进水流量0.6L/h,HRT为9.5h时,出水苯酚浓度可降低到20mg/L以下。连续使用30d后固定化细胞凝胶的机械强度和弹性仍较好。说明固定化细胞有更好的苯酚耐受性、较高的降酚速率和更广泛的pH,且可重复使用。     

哈尔滨采暖季与非采暖季PM_(2.5)质量浓度变化特征研究

针对近几年来哈尔滨市空气污染问题,收集整理了2013年11月至2017年10月的气象数据及空气污染情况数据,分析了采暖季与非采暖季PM_(2.5)质量浓度变化情况以及空气质量级别的差别,并主要研究了采暖季PM_(2.5)质量浓度的变化特征及其与温度的相关性。结果表明,哈尔滨市每年的11月至次年10月的PM_(2.5)质量浓度总体呈U型变化趋势,采暖季与非采暖季空气质量差别明显;每年供暖初期,温度与PM_(2.5)的质量浓度呈显著的正相关性;煤炭燃烧和秸秆焚烧对哈尔滨市空气质量的污染影响较大。     

固定化细胞处理乙醛和醋酸废水的研究

本文探讨了在流化床内用海藻酸钠包埋的假丝酵母菌对高浓度醋酸、乙醛工业污水的处理效果。研究表明:所用固定化假丝酵母对所处理污水中有机物具较强的分解能力,COD的去除率最高可达95.5%容积负荷为8.43kgCOD/m~3·d。该方法具有工艺简单、高效快速的特点。     

Fe-Al改性硅藻土与CaO配施改良Cd污染土壤

以人工模拟Cd污染土壤为研究对象,以Fe-Al改性硅藻土和CaO为原料制备组配改良剂,通过土壤培养试验研究了Fe-Al改性硅藻土与CaO不同配比对组配改良剂改良Cd污染土壤效果的影响.结果表明,向Cd污染土壤施加Fe-Al改性硅藻土与CaO以不同配比所制得组配改良剂对土壤Cd形态、pH值、CEC值、OM值、含水率、有效氮、速效磷、有效钾均产生了积极的影响.当Fe-Al改性硅藻土与CaO的配比为1：6时,土壤可交换态Cd含量较空白对照降低了74.67%,较单一施加Fe-Al改性硅藻土和CaO分别降低了64.63%和7.87%,与对照相比,土壤pH值提升了0.45,土壤CEC提升了69.78%,土壤有效氮、速效磷分别提升了28.57%、70.85%.Fe-Al改性硅藻土与CaO配施能有效控制土壤Cd污染,同时还可有效改善土壤耕作性能.     

聚乙烯醇包埋活性炭与微生物的固定化技术及其对水胺硫磷降解的研究

提出聚乙醇包埋活性炭与微生物的固定化技术,给出较好的制备工艺,并对有机磷农药水胺硫磷的降解进行了试验研究,结果表明,经固定的微生物对温度、ｐＨ值和水样水胺硫磷浓度的适应范围扩大,在３个月连续试验中,若水样初始ＣＯＤｃｒ浓度为１３００－２５００ｍｇ／Ｌ,停留时间２４ｈ,在恒温摇床内降解,其去除率为５５％－７２％。     

基于数值模拟的2015年11月东北极端重污染过程成因的定量评估

2015年11月中上旬,我国东北地区经历了一系列连续重污染过程,其污染程度之高、影响范围之广、持续时间之长历史罕见.本文综合利用空气质量监测资料、遥感卫星资料、数值模式等方法手段探究了此次连续重污染事件的成因,并运用敏感性分析方法首次定量评估了各污染原因对PM_2.5浓度的贡献比重.结果表明,受阻塞高压控制、中低层强逆温、地面高湿度低风速等不利扩散条件可使PM_2.5浓度在污染过程中升高30%~50%;采暖季污染排放显著增强可使PM_2.5浓度整体升高100~200 μg·m^-3,重污染过程中对局部地区贡献达50%~70%;污染传输通道上游捕捉到的秸秆焚烧也可使局部地区PM_2.5浓度增加75~100 μg·m^-3,对PM_2.5浓度的平均贡献率为10%~20%.研究表明,不利扩散条件、采暖季污染源的加强排放及冬季的秸秆焚烧是引发此次高浓度PM_2.5的三大原因.本研究可为我国东北地区大气污染问题治理提供有益参考,也可帮助民众认知污染成因.     

工程菌及其固定化细胞对有机磷农药的降解

将抗性库蚊解毒酶酯酶B1基因片段引入融合表达载体pThioHisA中,转化入大肠杆菌DH5α,在IPTG诱导下,经过8h,酯酶B1在大肠杆菌中获得融合高效表达。重组质粒pThioHisA-B1表达的酯酶融合蛋白具有较高的酯酶B1活性,能高效降解酯酶的特异性底物α-乙酸萘酯(α-NA)和β-乙酸萘酯(β-NA),将工程菌固定化后,固定化细胞在3h内对1000mg/L的甲基对硫磷降解率>65%。     

海藻酸钠和聚乙烯醇作为固定化微生物包埋剂的研究

分别以海藻酸钠和聚乙烯醇为包埋剂,包埋固定微生物,采用正交试验法,以固定化微生物对TOC的去除率为主要指标,强度为辅助指标,确定包埋条件,并对其性能进行比较。研究结果表明,用聚乙烯醇为包埋剂的固定化小球强度及稳定性比用海藻酸钠的高,较适用于废水处理,但其传质性能有待进一步改善。