废碱性干电池中锌资源的酸法回收工艺研究

利用废碱性干电池中负极活性物质——锌资源,进行了酸性浸出生产饲料级硫酸锌产品的实验研究,探索了反应时间、反应温度、酸浓度对酸浸出反应的影响,及溶液浓度、结晶温度等条件对结晶产物的影响,确定了最佳的反应条件,最终得到优等品级别一水硫酸锌和七水硫酸锌产品。     

液化气脱硫醇装置碱渣减排的探索及实践

为减少碱渣排放量,液化气碱洗脱硫醇装置大都设计有碱液催化氧化再生设施。由于传统碱液氧化再生工艺存在副产物二硫化物与再生碱液分离效果差等技术缺陷,其成为液化气脱硫质量的技术瓶颈。从碱液氧化再生原理、二硫化物分离原理等方面寻找突破口,实现了二硫化物大部分的分离回收,系统碱液可长周期循环用于液化气脱硫醇,液态烃碱渣排量减少80%以上。     

高盐高碱环境下硝化反硝化过程及N2O产生特征

采用稳定运行在高盐高碱环境厌氧/好氧/缺氧(A_n/O/A)模式下的序批式生物膜反应器(SBBR),考察在不同碳氮比(C/N)条件下,硝化反硝化过程及N_2O产生特征.结果表明,在C/N为5、2和对照组(C/N=0)时,总氮去除率分别为(98. 17±0. 42)%、(65. 78±2. 47)%和(44. 08±0. 27)%; N_2O的产生量分别为(32. 07±2. 03)、(21. 81±0. 85)和(17. 32±0. 95) mg·L~(-1); N_2O转化率(N_2O产生量在去除总氮中的比例)分别为(29. 75±0. 93)%、(30. 04±2. 17)%和(41. 69±0. 80)%.高盐高碱条件下,亚硝酸盐氧化菌(NOB)受到很强的抑制作用,硝化过程基本停留在亚硝酸盐阶段.由于高盐高碱环境对N_2O还原酶活性的抑制,使得异养反硝化过程产生了大量N_2O,随着碳氮比的增大,有更多的碳源用于反硝化过程,因而总氮去除率和N_2O产生量均随之增加.随着碳氮比的增大,N_2O转化率随之降低,这可能是由于异养反硝化过程氮素还原酶对电子的竞争所形成的,碳氮比越高,电子竞争越弱.高通量测序表明:在SBBR中,氨氧化细菌(AOB)被富集,而几乎不存在NOB;优势异养反硝化菌属主要是Thauera、Azoarcus和Gemmobacter.     

酸碱联合调节剩余污泥对有机质的释放和脱水性能的影响

为了研究酸碱联合调节剩余污泥水解酸化过程中溶解性蛋白质(SPN)和溶解性碳水化合物(SPS)的释放规律以及对脱水性能的影响,采用3个反应器,其中,1#为先酸(pH 3.0)后碱(pH 10.0)、3#为先碱(pH 10.0)后酸(pH 3.0)的两段控制方式(每段8 d),同时以2#pH不调作为对比实验。结果表明,3个反应器中SPN和SPS的释放情况是调节为碱性>酸性>空白,在相同的控制阶段,SPN的释放量明显高于SPS的释放量;SPN和SPS的最大释放量出现在1#的碱性阶段(后8 d),SPN在碱性阶段的第2天达到最大释放量(883.618 mg/L),SPS在碱性阶段的第8天达到最大释放量(165.922 mg/L)。1#在实验的整个过程中比阻值较低,说明先酸后碱调节方式更利于污泥脱水;在调节为碱性第4天时污泥比阻(SRF)达到最小值(0.342×1013m/kg),处于中难度脱水范围内。与2#相比,3#中的SRF虽稍有改善,但始终处于难脱水范围内。     

活性污泥法处理炼油碱渣废水

采用活性污泥法对某炼油厂预处理后的碱渣废水进行了处理。以目标废水为碳源对活性污泥进行了成功驯化,然后用驯化后的活性污泥对炼油碱渣废水进行净化处理,以降低其COD(化学需要氧量)值。实验结果表明,活性污泥生化处理对炼油碱渣废水的COD值具有较高的降低作用。在水力停留时间为24 h的条件下,COD的平均去除率可达76%,容积负荷为0.7 kg COD/(m3·d)左右,运行10 d后,COD总去除率可达74%左右,出水水质达到国家三级排放标准(GB 8978-1996)。     

温度和污泥浓度对碱性条件下剩余污泥水解酸化的影响

挥发性脂肪酸(VFAs)是脱氮除磷过程中易于利用的碳源。剩余污泥在碱性条件下发酵能产生大量的VFAs,而温度和污泥浓度是影响剩余污泥发酵的两个重要因素,为此考察了厌氧环境,温度15℃和35℃,pH为10的条件下,剩余污泥挥发性悬浮污泥浓度(VSS为1.708～11.049 g/L)对水解酸化的影响,为实现剩余污泥的资源化提供理论依据。研究得出如下结论:污泥浓度对剩余污泥溶解性化学需氧量(SCOD)溶出率影响不大。低污泥浓度和高污泥浓度均不利于剩余污泥产酸,最佳产酸的污泥浓度为8.540 g/L。各污泥浓度条件下产生的6种挥发性有机酸中乙酸的比例总是最大,且低污泥浓度条件下乙酸的百分含量要高于高污泥浓度条件下。温度对高污泥浓度条件下污泥的最大SCOD溶出量影响较大,而对低污泥浓度条件下污泥最大的产酸量影响较大。无论15℃还是35℃,中等污泥浓度对氨氮的释放量影响不大,35℃条件下污泥浓度对正磷酸盐的释放要比15℃条件下大。     

热碱水解提取污泥蛋白质的实验研究

为了确定污泥热碱提取微生物蛋白质的操作工艺条件,首先选用1#原泥为原料进行了以pH值、温度T为变量的全面实验,考察了pH值、T随反应时间的延长对蛋白质提取的影响。在1#原泥实验结果的基础上确定了以2#原泥为原料的正交实验因素水平,考察了体系pH值、T、原料含水率W以及水解时间t对污泥蛋白质回收率的影响,结果表明,热碱水解是一种有效的污泥蛋白提取方法,在热碱条件下蛋白质的回收率高达61.37%。水解过程中各因素对蛋白质回收的影响程度为pH>T>W>t,较优的提取工艺条件为：pH=13,T=140,W=91%,t=3 h。     

一株碱性脱除硫酸盐细菌的筛选及其生长特性研究

生化铁碱溶液催化法气体脱硫方法（简称DDS法）具有良好脱硫效果,但是DDS溶液在脱硫后会导致脱硫能力降低,为了达到使DDS脱硫残液得到再生的目的,从自然环境中筛选能够使DDS脱硫残液得到再生的微生物并对其进行了研究。通过富集培养及纯化,从黑龙江省五大连池火山口附近土样中筛选出一株碱性条件下脱除硫酸盐的菌株WT-1。对该菌株的生长曲线进行了测定,培养4～6 h菌株进入对数期,20 h左右到达稳定期。并研究了温度、pH值和摇床转速对其生长特性和活性的影响,结果表明,该菌株的最适生长条件为：温度35～45℃,pH值8,摇床转速120 r/min。同时,脱硫试验表明WT-1确实具有脱除硫酸盐的能力。     

不同来源废水COD、TOC与Cl^-的关系

通过对含盐化工废水（A）、受潮汐影响的河流水（B）、城市生活污水处理厂排水（C）、采油废水（D）4种不同来源废水进行为期15 d的采样监测,测定了其COD、TOC和Cl^-浓度,分析比较了3种废水指标之间的关系,其中COD分别使用重铬酸钾法、氯气校正法和碘化钾碱性高锰酸钾法3种方法进行测定。实验结果表明,4种废水Cl^-浓度差异较大,盐化工废水A（21749 mg/L）〉采油废水D（7013 mg/L）〉受潮汐影响的河流水B（1807 mg/L）〉城市生活污水处理厂排水C（977 mg/L）;在15 d的监测周期内,盐化工废水（A）的TOC波动较大,其余3种废水的TOC浓度基本保持稳定,与Cl^-浓度变化没有直接的关系;4种不同废水的COD与Cl^-浓度之间具有显著的正相关性。通过分析比较表明,碘化钾碱性高锰酸钾法比较适合于盐化工废水（A）和采油废水（D）的测定,氯气校正法比较适合于城市生活污水处理厂排水（C）和采油废水（D）的测定,受潮汐影响的河流水样（B）波动较大,3种方法测得的COD浓度与Cl^-浓度的变化趋势没有显著差异。TOC较适合表征水质有机污染程度。     

Heavy metals detection in river water with cantilever nanobiosensor

Abstract

Heavy metals can be highly toxic depending on the dose and the chemical form. In this context, sensing devices such as nanobiosensors have been presented as a promising tool to monitor contaminants at micro and nanoscale. In this work, cantilever nanobiosensors with phosphatase alkaline were developed and applied to detect heavy metals (Pb, Ni, Cd, Zn, Co, and Al) in river water. The nanobiosensor surface was functionalized by the self-assembled monolayers (SAM) technique using 16-mercaptohexadecanoic acid, N-(3-dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide (EDC) and N- hydroxysuccinimide (NHS), and phosphatase alkaline enzyme. The sensing layer deposited on the cantilever surface presented a uniform morphology, at nanoscale, with 80?nm of thickness. The nanobiosensor showed a detection limit in the ppb range and high sensitivity, with a stability of fifteen days. The developed cantilever nanobiosensor is a simple tool, suitable for the direct detection of contaminants in river water.