氢自养反硝化系统中亚硝酸盐的累积特性

建立了序批式反应器氢自养反硝化系统中亚硝酸盐累积的数学模型,定义了反硝化系数α来描述亚硝酸盐的累积状况,研究了序批式反应器内加入亚硝酸盐前后硝酸盐和亚硝酸盐还原速率以及亚硝酸盐累积浓度的变化情况.结果表明.第l阶段中硝酸盐的还原速率为6.52 mg/(L·h),亚硝酸盐的还原速率为4.40 mg/(L·h),亚硝酸盐累积明显,加入亚硝酸盐后亚硝酸盐的还原速率上升到4.89 mg/(L·h);第2阶段中硝酸盐的还原速率下降到3.94 me,/(L·h),此时几乎无亚硝酸盐累积.亚硝酸盐的加入,改变了硝酸盐和亚硝酸盐的还原速率,从而最终影响了亚硝酸盐的累积浓度.亚硝酸盐的累积过程与根据模型计算得出的理论值吻合较好;反硝化系数α能够准确反映亚硝酸盐的累积状况:α1时,亚硝酸盐累积浓度很低,<0.30 mg/L.     

十二烷基磺酸钠(SDS)改性蒙脱石对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附研究

以阴离子表面活性剂(十二烷基磺酸钠,SDS)为改性剂制备了有机蒙脱石,研究其对Cu2+、Cd2+的吸附行为,并用XRD、FTIR、SEM、XPS对有机蒙脱石进行表征.实验结果表明,有机蒙脱石对Cu2+、Cd2+的吸附基本上在20min内达到平衡,并随pH增大(1.0～7.0),吸附量增加,最佳pH约为6.0.有机蒙脱石对Cu2+、Cd2+的吸附等温线更符合Langmuir等温吸附方程,SDS改性蒙脱石对Cu2+、Cd2+的最大吸附量较纯蒙脱石分别增加15.7%、15.5%.XRD、FTIR、SEM、XPS及碳含量分析结果显示,SDS主要分布在蒙脱石表面且相对稳定,少量嵌入层间,有机蒙脱石对Cu2+、Cd2+的吸附机制为配位吸附和离子交换.     

Effect of hydraulic retention time on the hydrogen yield and population of Clostridium in hydrogen fermentation of glucose

The conversion of glucose to hydrogen was evaluated using continuous stirred tank reactor at pH 5.5 with various hydraulic retention times (HRT) at 30°C. Furthermore, the population dynamics of hydrogen-producing bacteria was surveyed by fluorescence in-situ hybridization using probe Clost IV targeting the genus Clostridium based on 16S rRNA. It was clear that positive correlation was observed between the cells quantified with probe Clost IV and hydrogen yield of the respective sludge. The numbers of hydrog...     

固体废物厌氧暗发酵生物产氢技术进展

文章总结了固体废物厌氧发酵生物产氢技术进展,包括产氢废物种类、暗发酵生物制氢方向、微生物培养、生物工艺条件以及一些新近研究成果。暗发酵产氢速率快。联合式暗发酵—光发酵是生物产氢工艺中较有前途的方法。富含碳水化合物的有机废物,诸如纤维素与淀粉含量高的农业与食品垃圾以及食品废水,例如奶酪乳与橄榄加工厂以及面包发酵废水等,都可以采用合适的生物工艺技术产氢。     

玉米秸秆发酵浸出液模拟废水发酵产氢的放大实验研究

在20L的半连续流发酵罐中,以牛粪堆肥为产氢菌源,按照玉米秸秆发酵浸出液的主要成份配制模拟废水,考察和分析了几个关键环境因素对发酵产氢的影响。结果表明,HRT、C/N、Fe2+浓度和模拟废水浓度对发酵产氢均有不同程度的影响。在本实验条件下,秸秆模拟废水的氢产量、氢浓度和产氢速率分别为11.80mol/kg、56%和8.81L/(L?d),底物转化率大于90%,废水中COD去除率为39.40%。在整个发酵产氢过程,液相主要发酵副产物为丁酸、乙酸和丙酸以及少量的乙醇和丁醇。     

污水生物脱氮与温室效应气体（CO2,N2O）控制的研究

生物脱氮是污水处理中非常重要的步骤,在此过程中,由于污水中有机物的代谢分解和脱氮作用而产生了大量的温室效应气体CO2和N2O。本文介绍了目前污水生物脱氮的机理和影响N2O产生的因素,并对氢细菌高效固定CO2和脱氮机能进行了论述。     

过硫酸氢钾与过硫酸钠降解有机物能力研究

过硫酸钠成为土壤修复常用氧化剂,研究了新型氧化剂过硫酸氢钾与过硫酸钠氧化降解有机物的能力和效率差异。实验不采用任何活化手段,得出在不同条件下过硫酸氢钾氧化效率更高,反应速度更快。     

产氢反应器内两种发酵类型细菌的种群结构与发酵特征

通过改变CSTR系统内pH值,启动发酵类型由乙醇型向丁酸型转化,研究了转化前后系统内产氢动态和细菌群落变迁.结果表明,在有机负荷不变的情况下,启动发酵类型转化15d后,系统内种群由乙醇型转化为丁酸型,消耗碱度量由350mg.L-1增至1720mg.L-1,平均比产氢速率由21.2mol.kg-.1d-1降低至11.1mol.kg-.1d-1.荧光原位杂交技术(FISH)对反应系统内3类微生物群的监测结果表明,未启动转化时,肠杆菌、梭菌Ⅰ、Ⅱ和梭菌Ⅺ的相对丰度分别为22%、48%和30%,转化结束后,3类细菌的相对丰度为19%、24%和55%.     

氢能源动力轻轨车辆基地火灾爆炸风险评价

采用Dow火灾、爆炸指数法,对氢能源动力轻轨车辆基地内停车列检库、月检临修库和洗车库潜在的风险进行了分析研究,得到了火灾爆炸指数、暴露半径、暴露面积以及财产损失等数据,定量分析了车辆基地的火灾、爆炸危险性,为氢能源动力轻轨车辆基地的设计、运营和风险管理提供了一定的科学依据。     

Effects of bicarbonate and cathode potential on hydrogen production in a biocathode electrolysis cell

A biocathode with microbial catalyst in place of a noble metal was successfully developed for hydrogen evolution in a microbial electrolysis cell （MEC）. The strategy for fast biocathode cultivation was demonstrated. An exoelectrogenic reaction was initially extended with an H2-full atmosphere to enrich Ha-utilizing bacteria in a MEC bioanode. This bioanode was then inversely polarized with an applied voltage in a half-cell to enrich the hydrogen-evolving biocathode. The electrocatalytic hydrogen evolution reaction （HER） kinetics of the biocathode MEC could be enhanced by increasing the bicarbonate buffer concentration from 0.05 mol·L-1 to 0.5 mol· L-1 and/or by decreasing the cathode potential from -0.9 V to - 1.3 V vs. a saturated calomel electrode （SCE）. Within the tested potential region in this study, the HER rate of the biocathode MEC was primarily influenced by the microbial catalytic capability. In addition, increasing bicarbonate concentration enhances the electric migration rate of proton carriers. As a consequence, more mass H＋ can be released to accelerate the biocathode-catalyzed HER rate. A hydrogen production rate of 8.44 m3. m 3. d1 with a current density of 951.6 A. m-3 was obtained using the biocathode MEC under a cathode potential of - 1.3 V vs. SCE and 0.4 mol· L-1 bicarbonate. This study provided information on the optimization of hydrogen production in biocathode MEC and expanded the practical applications thereof.