硫酸盐还原菌混合菌群胞外聚合物对Zn2+的吸附和机理

硫酸盐还原菌（SRB）混合菌群分泌的胞外聚合物（EPS）能有效地吸附水溶液中的Zn^2＋在初始p（Zn^2＋）为500mg/L时，EPS对Zn^2＋的吸附量达到326．07mg/g，g。Freundlich方程能相对较好地拟合实验所得吸附数据。SRB混合菌群分泌的EPS的IR分析表明，EPS吸附Zn^2＋起主要作用的官能团是多聚糖C-O-C，羧基和脂类官能团，而蛋白质和多聚糖的-OH对Zn^2＋的结合能力有限。     

废钻井液固液分离处理用化学剂性能评价

为了满足废钻井液固液分离处理要求,通过试验优化出两种无机破胶剂,同时对该处理用化学剂的性能进行了详细的评价。结果表明,所合成阳离子聚合物与无机破胶剂配伍使用可以保证滤出液具有较好的透明性,且具有良好的协同增效作用。用滤出液配制处理液进行反复处理,效果同用清水配制处理液处理相当,可节约处理费用。     

大庆油田含聚污水微生物配套处理技术

针对常规污水处理技术难以达到处理要求的现状,大庆油田采用微生物技术处理含聚污水。文章介绍了工艺流程,分析了气浮除油、微生物反应、气浮固液分离、过滤等工艺的技术原理,微生物配套技术在试验站,1#、2#、3#含聚污水处理站的处理结果表明:出水中悬浮固体含量小于10mg/L,含油量小于10mg/L,达到SY/T 5329—2012《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》的要求。2#含聚污水处理站的挂片显示:微生物挂膜饱满、肥大,微生物生长良好。该技术处理效果好、不引入二次污染物,且环保效益显著。     

Ca2+对污泥硝化活性和絮凝沉降性能的影响

Ca~(2+)是微生物重要的生长因子,影响污泥的活性和絮凝沉降性能.为了研究Ca~(2+)在活性污泥体系中的作用,采用比耗氧速率(SOURAOB和SOURNOB)分析硝化菌和亚硝化菌活性的变化,利用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和三维荧光光谱(three-dimensional excitation emission matrix fluorescence spectroscopy,3D-EEM)分析胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)组分和结构的变化,考察Ca~(2+)对污泥硝化活性和代谢产物的影响.结果表明,当Ca~(2+)浓度由0. 45 mmol·L-1逐渐提高至3 mmol·L-1时,SOURAOB和SOURNOB分别由6. 3 mg·(g·h)-1和2. 3 mg·(g·h)-1升高至10. 4 mg·(g·h)-1和3. 7 mg·(g·h)-1,EPS总量由68 mg·g-1增加至93 mg·g-1,污泥重絮凝能力(FA)增强.当Ca~(2+) 3mmol·L-1时,SOURAOB和SOURNOB均下降,FA维持在30%左右,污泥粒径持续增大.随着Ca~(2+)浓度的增加,由FTIR分析可知,LB-EPS和TB-EPS的主要组成基团均未发生明显变化,以氨基、酰胺Ⅰ和羧基为主;由EEM分析可知,LB-EPS组成未发生变化,在低硝化速率下,TB-EPS中存在腐殖酸类物质.低浓度的Ca~(2+)促进污泥硝化活性和絮凝性,高浓度的Ca~(2+)导致污泥硝化活性降低.     

紫外技术应用于油田含聚采出水快速降粘的研究

聚丙烯酰胺(HPAM)在提高油田采收率的同时,也为采出水的处理提出了新的挑战.采用UV254 nm处理,将其应用于油田含聚合物污水的快速降粘.研究结果表明:UV254 nm应用于聚丙烯酰胺配水时,在30 min的处理过程中,粘度由57.2 mPa·S迅速降低为2.12 mPa·S;实际含聚污水的粘度在30 min处理过程中由2.902 mPa·S降低为1.096 mPa·S.UV254 nm处理同样可以控制实际含聚污水中的悬浮物和含油量,使其在30 min的处理过程中由42.73 mg/L和38.96 mg/L分别降为20.91 mg/L和23.54 mg/L.UV254 nm在油田含聚污水处理上对粘度、含油量和悬浮物实现了较好的控制,且可以缩短处理时间,减小构筑物体积,因此可以作为传统沉降工艺的替代工艺应用于油田含聚污水的处理.     

单分子荧光技术与聚合物单链物理性质的研究

对以荧光关联光谱、荧光光子计数直方图技术、单分子荧光成像、单分子荧光散焦成像等单分子荧光技术为主要研究手段开展的关于聚合物单分子链物理化学性质的研究工作进行了总结与介绍,重点介绍了本实验室在聚电解质单链构象转变及抗衡离子分布、表界面聚合物单链动态性质、空间受限状态下聚合物单分子链及单分子链段的平动扩散、转动运动的研究工作。研究结果表明,单分子荧光技术在研究高分子单链物理化学方面具有很大的潜力,发展新的技术与方法能够大力促进我们对于高分子体系微观结构与性质的理解与认识。     

根据分子连接性指数估算极性有机化合物的吸附系数

研究了分子连接性指数与极性有机化合物吸附系数（以有机碳计）的关系．通过对建模组中２１１种极性化合物分子连接性指数与ｌｏｇＫＯＣ进行回归分析，发现仅根据分子连接性指数不能准确地计算其ＫＯＣ值．当在模型中引入极性校正因子后，计算的准确度明显提高．据此建立了估算极性有机化合物ＫＯＣ的定量模型．对所研究的２３１种极性化合物，平均估算误差为０３１个对数单位，４５％的估算误差在０２个对数单位之内．     

SBBR反应器运行中生物膜胞外聚合物的变化特征

以进水、静置、曝气和排水作为SBBR反应器的运行周期,研究了在不同溶解氧和换容比条件下运行周期内生物膜EPS的产生与变化特征。扫描电镜(SEM)结果显示,生物膜由大量丝状菌组成,菌胶团和累枝虫交联聚集在其周围,生物膜外层生物相明显比内部丰富。当DO从2～3 mg/L升到3～5 mg/L时,EPS的含量从147.7μg/(mL填料)升至286.0μg/(mL填料),再升至5～6 mg/L时,EPS稍有降低至271.3μg/(mL填料)。随着换容比从1/3升高至2/3,EPS的含量逐渐从121.5μg/(mL填料)下降到86.2μg/(m L填料)。在运行周期内,进水后处于静置状态1 h的EPS产生量最大,达到148.0μg/(mL填料),此时EPS中荧光类有机物含量也最高,且以芳香性蛋白质Ⅰ(λ_(Ex)/λ_(Em)=(220～250)/(280～330)nm)、芳香性蛋白质Ⅱ(λ_(Ex)/λ_(Em)=(220~250)/(330~380)nm)和微生物沥出物(λ_(Ex)/λ_(Em)=(250～280)/(290～380)nm))为主。     

温度对SBR生物脱氮效能及胞外聚合物的影响

本实验以人工模拟废水为研究对象,采用3组SBR反应器(R_(15℃)、R_(25℃)、R_(35℃)),重点考察了温度对生物脱氮效能、胞外聚合物(EPS)含量及其组分[蛋白质(PN)、多糖(PS)和核酸(DNA)]的影响.结果表明,高温条件有利于促进亚硝酸型生物脱氮体系的建立,显著提高氨氮去除性能.温度对EPS及其组分具有显著影响.随着温度的升高,EPS和TB-EPS含量逐渐降低,而LB-EPS含量逐渐升高,EPS以TB-EPS为主(占69.0%~79.5%),但TB-EPS/LB-EPS比值随着温度升高逐渐降低[3.8(15℃)→3.6(25℃)→2.2(35℃)].在EPS,LB-EPS和TB-EPS中PN和DNA含量随着温度升高而降低,LB-EPS和EPS中PS含量随温度升高而增加.而TB-EPS中PS含量随温度升高而降低,且25℃是各组分浓度变化重要折点.在15℃和25℃时,PN为TB-EPS和LB-EPS的主要成分,PS次之,DNA最少,35℃时,PS成为主要成分,PN次之,DNA最少.此外,本研究也发现,在15℃和25℃时,EPS含量在硝化过程中逐渐增大,反硝化过程中逐渐降低.     

亚稳平衡态吸附(MEA)理论——传统吸附热力学理论面临的挑战与发展

传统吸附热力学是建立在吸附密度（吸附量，mol/m^2)为热力学状态函数的基础之上的。MEA理论指出，实际反应的吸附密度具有非状态函数的本质，在这个新的基础之上推导所得的MEA不等式指出；传统定义的吸附反应平衡常数具有热力学非常数性，它从根本上受反应过程（如可逆性，动力学）的影响，因此无法用来准确描述实际反应的平衡特征。只有建立可以描述亚稳平衡态吸附的理论体系，才有可能准确表征实际吸附反应的平衡限度，本文综述了MEA理论的宏观热力学原理以及应用该理论解决实际环境科学问题的3个范例。一是用MEA理论解释了国际上界面吸附领域中长期悬而未解的“固体浓度效应”问题，二是用MEA理论发现了环境生物地球化学中磷循环所遵循的一个基本原理和规律。三是用MEA原理改造地球化学与土壤化学中常用的固液分配系数（Kd)的定义（即重新定义Kd)。这3个范例分别代表了由MEA概念所引发的新的研究方向，最后介绍了从分子水平实验验证和发展MEA理论的最新结果以及用XAFS（X光精细结构吸收光谱）所发现的金属离子在水合金属氧化物表面上吸附的微观机制，这一发现可以统一解释金属离子在水合金属氧化物表面上静电吸附。离子交换吸附，非离子交换吸附，外层表面络合物，内层表面络合物，表面沉淀等作用力的本质以及这些作用之间的过渡与联系。