旋流选择作用及K_La对污泥颗粒化的影响研究

采用3个结构不同的SBR反应器R1、R2和R3,研究了旋流选择作用和体积溶解氧系数(KLa)在低负荷条件下对絮体污泥颗粒化过程的影响。试验结果表明,3个反应器内的污泥颗粒化的时间与颗粒污泥的孔隙率依次为53 d、41 d、25 d和82%~95%、92%~97%、60%~75%;3个反应器的化学需氧量(COD)平均去除率都在92%以上;R1和R2中氨氮(NH3-N)的平均去除率都在97%以上,而R3中氨氮的平均去除率从反应器启动初期的99%下降到完全颗粒化后的56%。说明旋流选择作用延缓了好氧污泥颗粒化的时间并对出水水质影响不大;较高的KLa促进了好氧颗粒污泥的形成并对于COD的处理基本没有影响,但对于氨氮去除效果的负面影响较大。     

好氧颗粒污泥失稳过程实验及成因分析

以序批式反应器培养的好氧颗粒污泥为对象,从出水MLSS、COD、污泥粒径分布、污泥圆形度及复杂度角度,研究颗粒污泥失稳过程及其成因。结果表明,出水MLSS从接种时的693.3 mg/L降低至稳定运行至67 d时的9.5 mg/L,出水COD保持在50 mg/L以下,去除率由89.3%增加至98.1%。随着颗粒污泥的失稳,出水MLSS由9.5 mg/L增加至507.6 mg/L,出水COD增加至在70 mg/L,去除率为94.2%,好氧颗粒污泥逐渐转变为真菌颗粒。颗粒粒径急剧增大,圆形度降低,复杂度增加,说明失稳后的真菌形状不规则,沉降性能因此变差。这是由于在有机冲击负荷条件下,部分有机物未能充分降解而酸化,导致pH值提高,丝状真菌在与细菌的竞争中有优势,导致菌群失稳,功能菌群被淘汰,最终导致颗粒失稳。     

希瓦氏菌介导纳米材料生物合成及其环境应用

纳米材料在环境领域的应用已经日益广泛,但是目前普遍使用的物理、化学的合成方法存在着费用高、环境危害大等问题,因此,通过生物方法合成纳米材料的新型绿色合成技术已经成为纳米材料研究领域的热点之一。金属还原菌希瓦氏菌(Shewanella)所具有的电子释放能力、硫代谢能力以及对毒性的高耐受力等特性,使其在纳米材料领域中具有重要的应用潜力,已成为该领域的研究热点,并受到广泛重视。文章对当前希瓦氏菌合成纳米材料最新进展及其在环境修复中的应用作简要的概述。     

基于反硝化聚磷菌的颗粒污泥的培养

采用SBR反应器,利用絮状污泥为接种污泥,培养反硝化聚磷菌颗粒污泥,在提高污泥氮磷去除率的同时,实现污泥的颗粒化.结果表明,经过三个阶段45d的培养,体系达到稳定状态,利用其处理模拟生活废水时,磷的去除率在90%左右,氨氮、COD的去除率在95%左右,单位硝态氮反硝化吸磷量达到0.876mg/mg,反硝化聚磷菌占聚磷菌的比例为74.36%.污泥的平均粒径在1.0~2.0mm之间,平均沉降速度为44~72m/h.由此可以看出,通过调节溶解氧,使污泥处于厌氧、缺氧及好氧状态,可以实现基于反硝化聚磷菌的污泥颗粒化.     

Chemical characteristics of size-resolved aerosols in winter in Beijing

Size-resolved aerosols were continuously collected by a Nano Sampler for 13 days at an urban site in Beijing during winter 2012 to measure the chemical composition of ambient aerosol particles. Data collected by the Nano Sampler and an ACSM(Aerodyne Aerosol Chemical Speciation Monitor) were compared. Between the data sets,similar trends and strong correlations were observed,demonstrating the validity of the Nano Sampler. PM10 and PM2.5concentrations during the measurement were 150.5 ± 96.0 μg/m3(mean ± standard variation)and 106.9 ± 71.6 μg/m3,respectively. The PM2.5/PM10 ratio was 0.70 ± 0.10,indicating that PM2.5dominated PM10. The aerosol size distributions showed that three size bins of 0.5–1,1–2.5 and 2.5–10 μm contributed 21.8%,23.3% and 26.0% to the total mass concentration(TMC),respectively. OM(organic matter) and SIA(secondary ionic aerosol,mainly SO42-,NO3-and NH4+) were major components of PM2.5. Secondary compounds(SIA and secondary organic carbon) accounted for half of TMC(about 49.8%) in PM2.5,and suggested that secondary aerosols significantly contributed to the serious particulate matter pollution observed in winter. Coal burning,biomass combustion,vehicle emissions and SIA were found to be the main sources of PM2.5. Mass concentrations of water-soluble ions and undetected materials,as well as their fractions in TMC,strikingly increased with deteriorating particle pollution conditions,while OM and EC(elemental carbon) exhibited different variations,with mass concentrations slightly increasing but fractions in TMC decreasing.     

CuO NPs长期暴露对SBR废水处理效果的影响

研究了两种不同浓度CuO NPs(1 mg/L和10 mg/L)长期暴露对SBR反应器出水水质的影响。结果表明,在进水CuO NPs浓度为1 mg/L和10 mg/L,长期运行120 d后,SBR1(1 mg/L)和SBR2(10 mg/L)反应器出水的COD、氨氮(NH4+-N)和亚硝态氮(NO2--N)浓度与对照组(SBR0)相比没有明显变化,出水COD、NH4+-N基本被完全去除。然而,出水总磷(TP)和硝态氮(NO3--N)的浓度发生明显变化,SBR1和SBR2出水TP浓度相较于SBR0的0.20 mg/L分别升高到1.07 mg/L和1.65 mg/L,而出水NO3--N浓度相较于SBR0的5.86 mg/L分别降低为3.86 mg/L和3.01 mg/L。     

粉煤灰综合利用的机械活化研究

通过机械磨细方法提高锅炉粉煤灰的胶凝活性,并采用XRD、SEM、FTIR等分析手段并结合力学性能实验研究粉磨过程中粉煤灰胶凝活性变化与机械化学作用和碳颗粒结构变化的关系,揭示了粉煤灰机械活化机理,即粉煤灰机械活化的主要原因是粉磨过程中粉煤灰碳颗粒多孔结构被破坏,吸附性能下降,从而减少了所制备胶凝体系的需水量,提高了水化浆体的力学性能。     

矿物基多孔颗粒材料净化石英纯化废水研究

制备了一种矿物基多孔颗粒吸附材料(MPGM),用于净化富含重金属离子的石英纯化废水.通过BET、SEM及FT-IR等技术分析表明,MPGM具有多孔径分布、大比表面积、低散失率等优良特性;N2吸附-脱附等温线为Ⅲ型,且存在H4型回滞环;官能团以层状硅酸盐矿物的基团为主.研究了吸附剂用量、初始p H值及时间对MPGM吸附Fe、Zn、Mn、As的影响,结果表明,4种金属离子浓度分别由77.760、3.700、2.789和0.963 mg·L-1吸附净化为3.421、0.574、0.126和0.034mg·L-1.对使用过的吸附材料利用1.0 mol·L-1的Na Cl脱附12 h,重复利用5次后仍维持理想的吸附水平.吸附机制研究表明,吸附体系均符合Langmuir吸附等温线模型及准一级动力学模型/准二级动力学模型;ΔGθ0、ΔHθ0、ΔSθ0,说明吸附过程为吸热反应,且在15~45℃温度下有利于反应顺利自发进行.     

生物法回收贵金属铂纳米颗粒及其机制

利用自行分离的粪肠球菌Z5(Enterococcus faecalis Z5)菌株(保藏号CCTCC M2012445)回收贵金属铂,探讨了其在外源电子供体条件下以纳米颗粒形式回收溶液中化合态铂的可能性,研究了铂初始浓度、生物量、温度以及p H值对回收过程的影响,探讨了粪肠球菌Z5回收铂纳米颗粒过程的可能机制.结果表明,粪肠球菌Z5菌株可以回收铂纳米颗粒,回收过程主要包括生物吸附和生物还原.铂初始浓度为286.46 mg·L~(-1)、生物量为3.2 g·L~(-1)、温度50℃以及p H值为6时为其最佳回收条件.X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析表明,回收产物为5 nm左右粒径的铂纳米颗粒,主要分布于细胞周质.X射线电子能谱(XPS)分析显示,Pt(Ⅳ)首先被还原为Pt(Ⅱ),然后被还原为Pt(0),且从Pt(Ⅱ)还原成Pt(0)为限制步骤,傅里叶红外(FTIR)分析显示菌体表面的羟基和酰胺基官能团可能在回收过程中起作用.     

模拟月尘颗粒真空辐射条件下粘附力测试技术研究

目的研究适合于真空辐射条件下颗粒粘附力的测试技术。方法采用调研、分析和计算的方法建立颗粒物粘附力测试方法。首先调研分析大气条件下颗粒粘附力的测试方法,对比分析原子力显微镜测试方法、离心测试方法、静电测试方法、振动分离测试方法以及激光测试方法的适用性。结果现有测试方法并不适用于真空辐射条件下颗粒物粘附力的测试。针对该问题建立了基于颗粒运动的粘附力分析测试方法,通过该方法可获取颗粒带电量和粘附力,给出了基于该方法的试验系统和试验装置的初步设计。结论该测试方法可行,能够满足模拟月尘颗粒粘附力测试的要求。