玉米芯掺杂对污泥基活性炭性能的影响

针对以城市污水厂剩余污泥为原料制备的污泥基活性炭微孔性差、比表面积低的缺陷,将一定比例玉米芯掺杂到污泥中以期改善活性炭性质。通过对活性炭的比表面积、孔结构、碘值、表面官能团测定以及表面电镜分析,探讨了不同比例玉米芯掺杂对活性炭物理化学性质的影响,并以苯酚和硝基苯为目标物,对比考察所制活性炭对有机物的吸附性能。实验结果表明,随着玉米芯掺杂比例的提高,活性炭微孔体积及比表面积明显增大,但活性炭表面官能团种类及数量变化不明显。所制活性炭表面都以酸性基团为主。结果显示苯酚和硝基苯吸附值与活性炭表面酸性基团含量关系密切,因此,玉米芯的掺杂对苯酚和硝基苯的吸附没有明显的促进作用。     

Preliminary Studies on Converting Agricultural Waste into Biodegradable Plastics—Part IV: Polysaccharide Containing Natural Materials

Corn distillers’ dry grain, corncob powder, hardwood powder, and sugar beet pulp were separately anionized by oxidation with sodium hypochlorite in aqueous solution. Solid reaction products instantly precipitated upon admixing each of the above-oxidized materials with soy protein isolate. Infrared spectra and differential scanning calorimetry supported the hypothesis that soy protein isolate complexed with all of the above-oxidized polysaccharides. Reaction products with either oxidized corn distillers’ dry grain or oxidized sugar beet pulp provided hard, brittle pellets with tensile strengths as high as 9.5 MPa, suggesting that these materials could be viable as biodegradable plastics.     

玉米芯为碳源实现酸性矿山废水生物处理

引入了一种新的碳源——玉米芯，对SRB法处理酸性矿山废水进行了更加深入的探索，分析了各种参数条件对s暖一还原效果的影响，确定了常温下这种碳源所需要的最适宜工况条件，探讨了硫酸盐矿山废水的水质资源化问题，并对山西矿山废水的生物治理进行了可行性实验验证。实验证明，玉米芯为碳源时，矿山废水中SO^2-4的出水值可达221．1mg／L，金属离子的浓度也都达到了生活饮用水的质量标准，所以玉米芯可作为酸性矿山废水资源化生物处理的合适有效碳源。     

硫酸盐还原菌污泥固定化特性

采用玉米芯为碳源,聚乙烯醇(PVA)为包埋载体,饱和硼酸(H3BO3)为交联剂,研究了硫酸盐还原菌污泥(SRBS)、铁屑、麦饭石共固处理合成煤矿酸性废水的最优配比与机理,并分析了固定化过程中小球稳定性及活性的变化规律。实验结果表明,SRBS投加量是影响处理效果的最显著因子,当投加30%SRBS、2%铁屑、3%麦饭石时SO42-、Mn2+去除率分别为94.13%和84.39%,溶液pH为7.03,未检测出Fe2+;随着交联时间的延长,小球膨胀率及SO42-还原率分别呈线性与指数下降,从保持小球稳定性与活性角度考虑,可将交联时间设定为4~8 h;该法可为市政污泥的处置以及生物法处理煤矿酸性废水的工程应用提供技术参考。     

用作固定SRB碳源的玉米芯的最佳改性条件

针对现阶段玉米芯作为SRB污泥颗粒内聚碳源所带来碳源释放不佳的问题,选用碱性H2O2对玉米芯进行改性,制备成SRB污泥颗粒处理AMD,经过单因素实验和正交实验分析,对玉米芯的最佳改性条件进行研究。结果表明,当玉米芯改性时间24 h,NaOH浓度为6%,H2O2浓度为1.5%,可制得最佳改性玉米芯。制备成SRB污泥颗粒处理AMD后,SO42-、Mn2+和Fe2+去除率分别为93%、78%和95%,较未改性提高了29%、3%和23%;COD释放量为215 mg·L-1,较未改性减少了545 mg·L-1;Fe2+剩余量为1.5 mg·L-1,较未改性减少了1.1 mg·L-1;溶液pH为7.8。同时经SEM和XRD分析,发现改性玉米芯颗粒较未改性玉米芯颗粒相比,内部结构变得的疏松多孔,且大分子物质被分解为小分子物质,可以更好被SRB所利用。说明了该改性法可以改善玉米芯的碳释性能,为微生物处理AMD的工程应用提供技术参考。     

活化温度对SCAC制备过程中副产物生成规律的影响

文章研究了污泥-玉米芯活性炭(SCAC)制备过程中,活化温度对副产物(热解气和热解油)生成规律的影响。热解气和热解油分别采用气相色谱仪和气质联用仪进行分析检测。试验结果表明,随着活化温度的升高,SCAC的产量逐渐降低,热解气与热解油的产量则随之增多。不同温度条件下,热解气的主要成分均为H2和CO2,热解气中H2所占的体积百分数随着活化温度的升高而增加,而CO2则相应降低。此外,热解气中CH4的含量也会随着活化温度的上升而略有提高,说明较高的活化温度更有利于热解气的资源利用。热解油组分较为复杂,每个温度条件下的液态产物都包括上百种化合物,可分为烷烃,烯烃,苯类,酚类,腈类,杂环化合物,多环芳烃,有机酸,酰胺,酯类,甾体,醇,酮以及其他类共14大类型,其中以有机酸、腈类和甾体类有机物含量居多。随着活化温度的升高,有机酸和多环芳烃的含量有所增加,而酚类化合物的含量则有所降低;当活化温度升高至650℃以上时,甾体类有机物含量明显降低。     

玉米芯生产单细胞蛋白研究——生产SCP的Candida Boidinii No.2201诱变菌株的筛选

本研究对用玉米芯酸水解液生产ＳＣＰ的ＣａｎｄｉｄａｂｏｉｄｉｎｉＮｏ．２２０１诱变株进行了初步筛选,选出了诱变菌株Ｙ１０８,其产量比原菌种增加２５％左右,达到了２８ｇ／Ｌ～３０ｇ／Ｌ,产品粗蛋白含量为３５％。初步研究表明,利用诱变株Ｙ１０８生产ＳＣＰ有可能成为未来较好的饲料蛋白添加剂     

铁屑协同玉米芯/花生壳处理玛瑙染色废水

针对农村玛瑙染色工业废水中存在高浓度Cr(Ⅵ)、SO42-和H+等污染严重、难处理的问题,基于玉米芯、花生壳和铁屑,分别构造了1#(玉米芯)、2#(花生壳)、3#(铁屑+玉米芯)、4#(铁屑+花生壳)动态柱实验模型,研究了生物质材料及其与铁屑协同处理玛瑙染色废水中Cr(Ⅵ)、SO42-、H+的效果和机理.结果表明,铁屑+玉米芯、铁屑+花生壳动态柱对Cr(Ⅵ)、SO42-的平均去除率分别为95.97%、96.42%和72.17%和59.55%,高于玉米芯、花生壳动态柱的89.67%、90.74%和39.00%、28.73%的平均去除率,且具有较强的抗污染负荷变化和一定的pH值提升的能力.对比分析可见,经过铁屑强化的生物质动态柱对Cr(Ⅵ)、SO42-、H+有更好、更稳定的去除效果.     

玉米芯水解生产糠醛清洁工艺

针对我国糠醛行业资源利用率低的问题,利用平流泵连续向高压釜中通水模拟糠醛工业生产工艺中玉米芯硫酸催化水解过程,进行了糠醛生产清洁工艺的研究. 分析了蒸出流量,反应时间,w(硫酸)和反应温度等条件对糠醛收率的影响. 结果表明:提高蒸出流量,控制反应时间(t)稍大于木糖反应完毕时间(t_x),调节w(硫酸),适当提高反应温度,以便反应釜停留时间(τ)≤最佳反应时间(t_opt),可使糠醛收率显著提高. 在蒸出流量为10 mL/min,反应4 h,w(硫酸)为0.25%和180 ℃时,糠醛收率达到80.84%,比国内现有工业生产过程中的糠醛收率提高了15%～20%.      

玉米芯为外碳源对SBBR反硝化除磷性能的影响

为实现污水厂低碳氮比尾水深度脱氮除磷,考察以玉米芯为外碳源满足反硝化除磷最佳碳氮比要求时有机物及氮、磷的去除效果。在DO-1条件下,SBR系统最佳进水C/N为6,此时出水TN和TP分别为3.57 mg·L-1和1.24 mg·L-1;投加玉米芯作为外碳源和生物载体构建SBBR系统,可将进水C/N从3.5提升至6,同时出水COD保持在40 mg·L-1左右,出水TN和TP分别降至3.04 mg·L-1和0.54 mg·L-1。研究表明,以玉米芯为固体碳源和生物载体的SBBR系统的脱氮除磷效果优于相同C/N条件下的SBR系统,玉米芯的粗糙表面和纤维结构为反硝化除磷菌提供了良好的缺氧环境和载体基础,使得SBBR系统的生物量及活性整体增强。