响应曲面法研究蓖齿眼子菜克藻效应的环境因子

利用响应曲面法,评价了影响沉水植物蓖齿眼子菜对蛋白核小球藻产生克藻效应的3个环境因子(温度、光照强度、全盐量)的交互作用.结果表明,蓖齿眼子菜对蛋白核小球藻的藻细胞个数相对抑制率在温度为42℃、光照强度为2683lx、全盐量为3706mg/L时,达到最佳状态.方差分析显示,其显著性小于0.0001,相关系数为0.9800,模型拟合度较好.     

异养硝化-好氧反硝化菌的分离及脱氮特性

文章从某垃圾渗滤液高氨氮源区污染的地下水中分离出2株具有异养硝化-好氧反硝化功能的兼性细菌,分别命名为H-8和H-9,经鉴定确定分别为绿针假单胞菌与弗里德里克斯堡假单胞菌。为探究菌株的脱氮特性,作者利用单因素及响应曲面法优化脱氮条件,并在最佳脱氮条件下,将单菌和复合菌应用于实际垃圾渗滤液高氨氮源区污染的地下水中。结果表明,2株HNAD菌的最佳碳源均为丁二酸钠,pH值为7～8、温度范围为22～28℃、碳氮比(C/N)为10～13、转速为100～150 r/min时2株菌脱氮性能最佳,对NH₄⁺-N和TN的去除效率均在96%以上,表明菌株在高氨氮地下水中具有高效的异养硝化好氧反硝化作用;复合菌在72 h的氨氮和总氮去除率达到了81.56%和75.77%,比最高的单菌提高了26.32%和19.4%,证明复合菌比单菌更适用于实际水中的脱氮处理。该菌株高效同步的硝化反硝化性能表明其在处理高氨氮地下水方面有一定的潜力和应用价值。     

苯酚降解菌生物转化吲哚及甲基吲哚的特性

为探索吲哚类废水的资源化处置效果,考察了苯酚降解菌对吲哚及甲基吲哚的生物转化行为,从土壤中分离筛选苯酚降解菌,结合16S rRNA序列分析对菌株进行鉴定;利用菌株休眠细胞对吲哚及甲基吲哚进行生物转化,采用液相色谱-质谱联用分析其转化产物,并结合响应曲面法对吲哚转化合成靛蓝的条件进行优化。结果表明:筛选得到的1株苯酚降解菌YC为Pseudomonas菌属;菌株YC的休眠细胞可对吲哚、5-甲基吲哚、6-甲基吲哚、7-甲基吲哚进行生物转化,生成靛蓝及甲基取代靛蓝。菌株转化吲哚合成靛蓝的最适条件为:生物量OD_(660) 2.50,吲哚50.00 mg·L~(-1),反应体系pH 8.00,在此条件下,靛蓝产量可达到29.78 mg·L~(-1)。综合上述结果,苯酚降解菌Pseudomonas sp. YC能较好地转化吲哚及甲基吲哚合成靛蓝类色素,在吲哚类废水生物修复中具有一定的应用前景。     

响应曲面法优化炼铅高砷烟尘的浸出工艺

考察炼铅高砷烟尘中砷在水中的浸出行为。采用响应曲面法常用的中心复合设计对液固比、温度和时间工艺参数进行优化研究。结果表明,温度对砷浸出率的影响最大,时间次之,液固比最小。通过响应曲面法优化得到的最佳浸出工艺为:液固比=14∶1,温度85℃,时间120 min。该条件下3次验证实验的砷浸出率平均值为89.64%,与预测值89.88%无显著差异,表明所建模型切实可行。烟尘经过二次水浸后砷的总浸出率达到98.1%。     

铁碳微电解响应面优化预处理染料废水

在单因素实验的基础上,以色度和COD去除率为评价指标,染料废水的初始pH值、铁碳比以及反应时间为考察因素,采用Box-Behnken方案构建与拟合响应曲面模型,通过该模型分析了这3个独立变量以及变量之间的交互作用对色度和COD去除率的影响,并确定了最佳工艺,即当控制曝气量9.42 L/min时,pH值为3.5,铁碳比为0.75,反应时间为35 min,COD和色度的去除率分别达到83.1％和87.8％,回归模型的预测值和测定值偏差率分别为0.7％和0.4％.     

白云石石灰结晶流化床污水除磷工艺优化

为了获取优化的污水除磷工艺,基于前期对白云石石灰结晶流化床去除厌氧消化上清液中磷的工艺条件和参数的初步探究,考察了不同酸化程度下白云石石灰释放Mg2+、Ca2+的效果,并根据MAP反应特点,选择出酸化液体积为5、6.5和10 m L,分别对应n(Mg)/n(P)为0.6、1.4、2.2进行后续实验。利用响应面法(RSM)对白云石石灰结晶流化床强化除磷工艺的影响因素进行分析和探讨,考察了p H值、n(Mg)/n(P)与停留时间(HRT)(分别记为X1、X2、X3)及各因素之间交互作用对磷去除率的影响,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱对产物进行表征,得出最佳工艺参数为p H=9.5、n(Mg)/n(P)=2.2、HRT=3.0 h。RSM法所建立的回归模型显著,实验精准度、精密度和可信度均在合理范围内,回归方程中X1、X2、X3、X1X2、X1X3、X21、X22、X23对磷去除率影响显著。产物MAP晶形较好,但由于废水的碱度较大(20 mmol/L),产物中含有大量的Ca CO3沉淀。     

磁场强化絮凝减缓膜污染的影响因素分析

研究磁场及磁致效应对磁强化絮凝膜过滤工艺(Magnetic enhanced flocculation membrane filtration,MEFMF)处理地表水中膜污染的影响;运用Design-Expert7.0软件进行试验设计,考察了磁化时间、混凝剂浓度和磁粉浓度对磁强化絮凝膜过滤工艺中膜污染变化的影响,结果表明磁化时间、混凝剂浓度以及两者的协同作用是影响磁强化絮凝膜过滤工艺中膜污染的主要因素.磁化时间和混凝剂浓度的协同作用影响着磁絮体的粒径和膜表面滤饼层形态,磁絮凝工艺形成的絮体粒径大且分型维数高,减弱了膜孔堵塞,减缓了膜污染.磁强化絮凝减缓膜污染最佳试验条件是磁化时间为6 min,Fe3O4浓度为8 mg·L-1,FeCl3浓度为44 mg·L-1.     

垃圾渗滤液浓缩液高铁酸钾联合PAC处理技术研究

以碟管式反渗透(DTRO)处理垃圾渗滤液产生的浓缩液为研究对象,采用高铁酸钾联合聚合氯化铝(PAC)处理浓缩液.结果表明,在单独采用高铁酸钾的条件下,DTRO浓缩液COD、UV_(254)和色度去除率随着高铁酸钾投加量的增加而升高.高铁酸钾投加量为10 g·L~(-1),pH为5时,COD、UV_(254)和色度去除效果最佳,反应在40 min内基本完成,COD、UV_(254)、色度去除率分别为38.5%、35.7%和68.5%.通过响应曲面法分析高铁酸钾联合PAC处理DTRO浓缩液效果可得,高铁酸钾投加量在10.0～13.0 g·L~(-1)之间,pH调节至3.0～4.0,PAC投加量为13.0～15.0 g·L~(-1)时,DTRO浓缩液COD去除率可达74%.     

响应曲面法优化固相反硝化的工艺条件

以一种新型可降解材料PLA/PHBV共混物为碳源和生物膜载体,对硝酸盐污染水进行反硝化脱氮。在温度为(29±1)℃,pH为(7.5±0.2)条件下,利用响应曲面法考察了进水硝态氮浓度、水力停留时间(HRT)和出水硝态氮浓度之间的关系,建立了以出水硝态氮浓度为响应值的二次多项式回归模型,模型预测值与实验值能很好吻合。方差分析结果表明,进水硝态氮浓度和HRT及其交互作用对响应值均具有显著性影响(P<0.01)。     

Box-Behnken响应曲面优化铁炭微电解降解结晶紫

在单因素实验的基础上,以结晶紫脱色率为评价指标,铁炭比、反应时间与曝气量为考察因素,采用Box-Be-hnken响应曲面法优化铁炭微电解降解结晶紫的工艺条件,同时得出相应的数学模型。实验表明,在结晶紫初始浓度为100mg/L和体积为300 mL,pH为3,反应时间为80 min,铁屑的投加量为20 g,铁炭质量比为2∶1,曝气量为20 L/h的条件下,铁炭微电解对结晶紫的脱色率可达到89.6%。通过Box-Behnken响应曲面可知,铁炭比、反应时间、曝气量以及铁炭比和反应时间的交互作用对结晶紫的脱色率均有显著影响,其中曝气量对脱色率的影响尤为显著;回归模型决定系数R2=0.9067,P=0.039,表明此模型拟合程度良好,且模型显著。铁炭微电解降解结晶紫最佳的工艺条件为:铁炭比为2.4∶1,反应时间为84 min、曝气量为40 L/h,脱色率为93.25%,回归模型的预测值与测定值偏差率为2.26%。