不同热解温度制备的玉米芯生物炭对对硝基苯酚的吸附作用

以玉米芯为原料,采用限氧热解法制备了不同温度(200~600℃)的玉米芯生物炭,研究玉米芯生物炭对水中对硝基苯酚(PNP)的吸附行为,并对其吸附机制进行了探讨.结果表明,热解温度对生物炭的物理化学性质影响较大,随着热解温度的升高,含氢、氧官能团逐渐消失,生物炭的极性降低,芳香性增强.等温吸附曲线可以被Freundlich模型很好地描述,生物炭的性质对其吸附PNP有着重要影响,Freundlich模型回归参数(n和KF)与玉米芯生物炭的芳香性、亲水性和极性指数[H/C、O/C、(O+N)/C]呈良好的线性关系.定量描述了表面吸附和分配作用的相对贡献,PNP在低温(200℃)制备生物炭上的吸附主要为分配作用,而高温(300~600℃)制备的生物炭对PNP的吸附为π—π电子受体-供体作用和孔填充效应为主的表面吸附机制.     

复合释碳填料的制备及其反硝化性能

为探究长期反硝化过程中复合释碳填料释碳能力及脱氮效能的提高途径,采用机械粉碎(JX)、机械粉碎+碱处理(JJ)、机械粉碎+生物处理(JS)3种方法对玉米芯进行预处理后作为填料核心基材,掺杂海绵铁提高复合释碳填料释放电子供体能力,生成的Fe²⁺、Fe³⁺充当碳源-微生物-硝酸盐之间的电子转移中间体,聚乙烯醇作为粘结剂将其与海绵铁粘结,制备了JX、JJ和JS 3种生物膜载体复合释碳填料。研究3种填料的释碳性能及静态反硝化特性。结果表明：3种填料在60 d内的静态释碳过程可分3个阶段,释碳累积量为JJ填料(116.139 mg·g^-1)>JX填料(93.200 mg·g^-1)>JS填料(78.079 mg·g^-1),二次污染物TN释放量接近于0 mg·(g·d)^-1;采用准二级动力学拟合释碳过程,JJ填料的C_m、t_1/2值最大,具有较好的释碳能力和稳定的释放速率,Ritger-Peppas方程拟合结果为3种...     

玉米芯和稻草秸秆强化潜流人工湿地对低C/N污水的处理效果

人工湿地在处理低C/N污水时存在碳源缺乏而严重限制反硝化进行的问题.为了补充反硝化需要的碳源,选择了玉米芯和稻草秸秆作为外加碳源引入湿地系统,对比两种碳源对湿地脱氮的强化效果.结果表明,通过11 d的纯水浸提释放实验发现,碳素累积释放量：稻草秸秆［（145.17±9.44） mg·g^-1］>玉米芯［（57.41±5.04） mg·g^-1］;氮素累积释放量：稻草秸秆［（2.31±0.09） mg·g^-1］>玉米芯［（0.66±0.08） mg·g^-1］.在观测的时间内,玉米芯和稻草秸秆累积释放碳氮比平均值分别为94.78和63.64.相比于稻草秸秆,玉米芯更适合作为外加碳源.在为期58 d的潜流人工湿地实验中,发现除了第8~12 d,添加玉米芯和稻草秸秆人工湿地出水中ρ（COD）超过50 mg·L^-1外,其它时间都低于50 mg·L^-1.在观测期间,添加玉米芯人工湿地的NO₃^--N去除率为93%~99%,具有良好的反硝化性能.而添加稻草秸秆人工湿地在运行后期NO₃^--N去除率最低只有76.8%,反硝化速率明显下降.对照组NO₃^--N去除率只有76.2%~77.7%,出现了明显碳源不足的现象.碳源不足还造成了NO₂^--N的蓄积.添加稻草秸秆和对照组人工湿地中NO₂^--N的出水质量浓度分别是玉米芯人工湿地的2.5~6倍和6~26倍.与添加稻草秸秆比,添加玉米芯可以使人工湿地中NO₂^--N出水质量浓度得到更显著地降低（P<0.05）.玉米芯、稻草秸秆和对照组人工湿地TN去除率分别为83.75%~93.49%、76.59%~78.85%和67.85%~72.56%,三者之间存在显著性差异（P<0.01）.最后,通过对玉米芯进行了稀碱加热预处理,使玉米芯的碳素累积释放量提高到（93.73±17.49） mg·g^-1,累积释放的碳氮比提高至175.8,进一步提高了玉米芯的释碳性能,表现为更合适的外加碳源.     

玉米芯粉处理含汞废水的研究

通过模拟试验探讨了经活化后的玉米芯粉吸附汞的效果及其主要技术参数，结果表明，玉米芯粉对汞的吸附平衡时间为１００ｍｉｎ，最大吸附量为０．９８５ｍｇ／ｇ，工作吸附量（穿透点）为０．４００ｍｇ／ｇ，该吸附剂容易洗脱与再生，且使用寿命长，最佳洗脱液为０．１％的稀硝酸溶液，吸附剂使用２０次后，效果仍较好，二级吸附对泵的去除率高达９９．７５％，出水浓度为０．０２５ｍｇ／Ｌ，可以使含Ｈｇ＾２＋１０．００ｍｇ／Ｌ     

玉米芯快速预处理活性染料废水研究

以模拟染料废水活性黄XR为研究对象,考察了初始浓度、吸附时间、初始p H值和微波改性对玉米芯的吸附性能的影响,旨在寻找一种经济高效的快速预处理方法。结果表明,玉米芯颗粒对模拟废水中的活性黄XR有较好的吸附性能:室温条件下,玉米芯颗粒投加量为20 g/L,初始p H为6时预处理初始浓度300 mg/L的模拟活性黄XR废水,去除率可达80%以上;微波改性可进一步提高玉米芯颗粒对活性黄XR的吸附能力,玉米芯改性前后的等温吸附方程符合Langmuir吸附等温曲线。     

利用酸法和酶法水解玉米芯发酵生产木糖醇

利用稀硫酸和纤维素酶预处理玉米芯,得到不同木糖含量的水解液,并利用热带假丝酵母进行发酵.结果表明,酸法获得水解液中的木糖浓度较高,酸法水解组中木糖醇产量和转化率均略高于酶法水解组,两者间差异不显著.     

玉米芯为碳源固定化硫酸盐还原菌污泥代谢特性

以聚乙烯醇为包埋载体,饱和硼酸为交联剂,制作了玉米芯为内聚缓释碳源的固定化硫酸盐还原菌污泥颗粒。通过厌氧批实验研究了在模拟酸性矿山废水(AMD)条件下玉米芯含量、初始SO2-4和Mn2+负荷以及p H对固定化颗粒代谢特性的影响,初步分析了固定化颗粒处理AMD的机理及可行性。实验结果表明,玉米芯在微生物作用下快速水解并产生有机物累积后,固定化颗粒才能迅速还原SO2-4,且玉米芯含量≤5%时硫酸盐还原率与玉米芯含量成正相关,玉米芯的水解会略微降低体系的p H;初始SO2-4浓度通过改变体系中COD/SO2-4和颗粒内外的浓度差影响固定化颗粒的代谢过程,而对玉米芯水解的影响不显著。初始p H为2~6和Mn2+浓度≤55 mg/L时对固定化颗粒活性抑制作用不明显,初始p H越低越利于玉米芯的水解和颗粒形成良好的孔隙结构;颗粒对Mn2+的去除机理是一种不依赖微生物活性的快速化学吸附作用,可用伪二级动力学模型描述吸附过程(R2=0.995)。     

玉米芯改性方法的研究进展

阐述了玉米芯的物理改性方法和化学改性方法.天然玉米芯可吸附废水中的重金属离子,对其进行改性处理后,玉米芯对重金属离子的吸附能力可得到明显提高.     

固体纤维素类废物作为反硝化碳源滤料的比选

以棉花、稻草、稻壳、玉米芯这4种农业废弃物作为反硝化碳源和微生物载体,通过对静态释碳数量和质量、长期脱氮效果以及生物附着性能等方面的比较,旨在优选出适于再生水反硝化深度脱氮生物滤池的固体纤维素碳源滤料.结果表明,玉米芯初期可溶性有机物较多,易于微生物的附着和繁殖生长;且比其它3种碳源表现出更好的长期反硝化效果,2.5 g玉米芯在46 d累计去除了284.544 g的硝氮;棉花、稻草前期处理效果较好,但长期反硝化能力不如玉米芯;稻壳的处理效果最差,几乎不能被微生物有效利用.因此,玉米芯更适用于再生水反硝化深度脱氮滤池的碳源滤料.