东北地区某城镇污水处理厂碳源投加策略分析

低C/N进水条件造成的生物处理系统反硝化脱氮能力不足已成为我国污水处理厂运行面临的主要挑战。文章应用文献计量学对目前碳源投加策略进行了总结,并以东北地区某城镇污水处理厂为考察对象,结合各碳源的实际应用情况介绍了目前常用的几种主流外加碳源的优缺点,分析了甲醇、乙酸钠、葡萄糖和麦可碳4种碳源投加公式计算理论值与实际碳源投加量之间存在差异的原因,旨在为城镇污水处理厂实现经济、高效、低碳运行碳源投加策略提供技术指导。

基于玄府开阖不利探讨IgA肾病的中医辨治思路

从刘完素玄府进一步阐发,认为玄府开阖不利是“玄闭”的内涵,非独因阖而闭。玄府开阖不利贯穿IgA肾病全过程,肺肾气虚、外玄开阖不利、风热毒乘虚而入是始动机制,热毒伏里、内玄因郁而闭关乎病势进展,痰瘀胶阻、内玄痿废而闭、兼有神机不遂,是IgA肾病进展的结局。作者以疏通玄府为IgA肾病的基本辨治思路,分6个层次详述具体治法。“通玄”常融合多法,首重辛药直接开通。但不囿于辛通一端,认为以补为通及清除浊瘀等病理产物的间接通玄法亦甚关键,根本目的是恢复气血流通、神机运转。

低温菌剂在农村粪污及污水处理中的研究进展

农村厕所粪污与污水的有效处理是农村厕所改造的关键,也是推动中国乡村振兴的重要内容。中国北方地区冬季气候寒冷,为粪污与污水妥善处置带来极大挑战。生物法是农村厕所粪污、污水处理的主要方法和手段,黑龙江地处寒温带,年平均气温4℃,低温条件抑制生物活性,导致污染物去除效能大幅降低。低温菌剂是由低温驯化或定向筛选得到的具有特定功能的耐低温微生物复配体,为寒冷地区粪污处置和污水处理提供了有效、绿色、经济的解决思路和方法。文章系统介绍了耐低温微生物对寒冷环境的耐受机制,阐述了在寒冷条件下,低温菌剂在粪污处置与污水处理中的研究现状和工程应用,总结了低温菌剂在提高污染物处理效率、促进污染物降解和资源转化利用方面的进展,并对未来低温菌剂在粪污及污水处理领域的发展进行了展望。

基于定额法和GM(1,1)模型对河南省2030年需水量的预测与情景分析

采用定额法和GM(1,1)模型对河南省2030年的需水量进行预测,并设计了保持现状型、经济发展型、节水型和综合发展型四个发展情景进行分析。结果表明:四种情境下的需水量分别为253.7亿m^(3)、278.5亿m^(3)、220.2亿m^(3)和260.7亿m^(3);农业灌溉用水占全省用水量近55%,提升农业灌溉水的利用效率对改善全省的水资源利用效率有巨大作用,同时,调整产业结构也可以提高水资源利用率;综合考虑四种发展情景,河南省未来的发展趋势应向综合发展型社会靠拢,使经济、环境和社会协同发展;需水量受人口数量、生产总值、产业结构等多种因素的协同影响。

重复频率可调窄脉宽228 nm紫外激光器

紫外激光器是研究紫外共振拉曼光谱的重要工具,拉曼信号可以通过共振拉曼效应得到增强,从而降低拉曼测量的探测极限。本文研究了一种输出波长为228 nm的窄脉宽全固态紫外激光器。首先,以Nd:YVO4作为增益介质,采用电光调Q腔倒空技术,实现了纳秒量级914 nm基频光输出。然后,经过偏硼酸锂(LBO)晶体产生二次谐波,最终经偏硼酸钡(BBO)晶体获得四次谐波228 nm紫外激光。在此基础上,进一步研究了不同重复频率时基频光和倍频光功率的变化规律,优化了紫外激光器的输出效率。实验结果表明:当总抽运功率为30 W时,在10 kHz重复频率下,可获得最高平均功率为84 mW的228 nm紫外激光输出。228 nm激光在5~25 kHz重复频率范围内连续可调,脉冲宽度保持在2.8~2.9 ns,能够满足紫外光谱检测技术领域的应用需求。

基于文献计量和可视化分析的极地安全研究热点与趋势

在全球气候变化背景下,极地安全愈发受到各国关注。通过文献计量分析,了解极地安全研究1985—2022年的发展历程、研究热点和研究趋势。利用VOSviewer软件对WoS数据库和CNKI数据库中1985—2022年极地安全的文献进行文献计量和可视化分析。着重分析与归纳核心研究力量、研究热点和研究趋势。结果表明:美国、中国等是最主要的研究国家;国外主要研究机构有俄罗斯科学院、麦吉尔大学、阿拉斯加大学费尔班克斯分校等,国内主要研究机构有中国科学院、大连海事大学、中国海洋大学等;Ford JD、Dudarev AA、杨振姣和李振福等是主要的研究者;Arctic和《中国海洋大学学报(社科版)》分别是刊文最多的外文和中文期刊;研究热点主要包括极地生态安全、极地居民粮食安全、北极航道、南极海冰、北极与中国国家安全等。极地生态安全、北极航道、包括中国在内的世界各国在极地的经济、政治和能源安全将继续为学者们所重视。

准分子激光器用铜电极研究进展

文章通过分析准分子激光器用电极的腐蚀机理,重点介绍了铜合金电极在材料设计、组织调控和结构优化等方面的研究进展,并最终指出了准分子激光器用铜电极的改进方向。

化学镀Ni-P镀层耐蚀性的研究进展

文章通过介绍化学镀Ni-P反应机理、耐蚀性机理和镀层封孔技术等理论知识,同时对化学镀Ni-P技术的稀土催化、多元金属共沉积和多层复合三大趋势进行了归纳,并对化学镀Ni-P技术未来的发展进行了展望。

复合型生物絮凝剂成分分析及其絮凝机理的研究

蒽酮反应、考马斯亮蓝、紫外扫描等测定结果表明,絮凝剂CBF的主要成分为多糖类物质.红外光谱扫描分析CBF中含有羧基,分别以-COO-和COOH的形式存在.用凝胶色谱柱测其相对分子量为105～106.Zeta(ξ)电位测定及氢键和离子键检验结果表明,CBF与高岭土等无机颗粒之间的作用力为离子键,絮凝过程中存在架桥作用.利用原子力显微镜观察其絮凝形态发现絮体结构密实,有利于絮体沉降.其絮凝机理为絮凝剂和高岭土以离子键的形式结合,之后通过架桥作用絮凝沉淀.

丛枝菌根真菌对小麦生长的影响

为了促进经济作物小麦的生长,提高土壤氮磷循环与转化效率,选择两种优良丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)——摩西球囊霉(GM,Glomus mosseae)、根内球囊霉(GI,Glomus intraradices),研究AMF在小麦整个营养生长阶段中对其生长以及对土壤中植物生长需求的大量元素——氮、磷的作用及影响。结果表明:人工施加菌剂可显著提高AMF对小麦的侵染率,施加GM菌剂时,小麦侵染率提高24.54%,同时,株高提高14.08%,小麦地上生物量提高24.05%。GM效果优于GI。施加菌剂后,小麦侵染率与土壤中水解性氮呈显著正相关;植物地上生物量与土壤中总氮,水解性氮呈显著负相关。表明AMF可活化土壤中的氮元素,同时促进作物生长,强化对土壤中氮元素的利用。

基于SWAT模型的阿什河流域非点源污染控制措施

以阿什河流域为研究区,建立了SWAT模型,并通过情景模拟技术分别模拟了退耕还林.等高种植、化肥减量与植被过滤带等非点源污染控制措施及其综合效果.结果表明：通过坡耕地退耕还林,可减少1.03%-5.35%的非点源TN负荷与0.94%-8.09%的非点源TP负荷;通过等高耕作,可减少0.51%-2.77%的非点源TN负荷与0.49%-4.54%的非点源TP负荷;通过20%的化肥减量可减少0.65%-6.52%的非点源TN负荷与0.01%-2.95%的非点源TP负荷;20m的植被过滤带可减少42.62%-69.51%的非点源TN负荷与80.09%-86.27%的非点源TP负荷.通过综合管理措施,可减少34.90%-54.36%的TN负荷与35.32%-60.89%的TP负荷.为达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅳ类水体TN与TP的浓度标准,2006-2010年尚需削减45.87%-82.53%的点源TN负荷与35.58%-66.85%的点源TP负荷.

复合型微生物絮凝剂的开发

首次提出了复合型微生物絮凝剂这一概念,即采用廉价底物经过多株菌混合发酵后制得的微生物絮凝剂。发酵过程中采用的菌种取自活性污泥和土壤,分离筛选出的4株絮凝率较高的菌株经鉴定均为芽孢杆菌属。把其中任意两株混合培养之后,发现F2和F6发酵液的絮凝率较原来的单株菌均有提高,因此这两株菌成为后续发酵的主要菌种。通过摇床试验确定了制取该絮凝剂的发酵条件,并就其对源水的处理效果作了测定。

好氧反硝化菌株X31的反硝化特性

对好氧反硝化菌株X31在好氧条件下的反硝化特性进行了研究.结果表明,反硝化主要发生在菌体的对数生长期,氮气是反硝化过程的最终产物.在反硝化过程中,pH值呈逐渐上升趋势,而氧化还原电位(ORP)呈逐渐降低趋势.菌株X31能够以硝酸盐或亚硝酸盐和氧气为电子受体进行协同呼吸,并且亚硝酸盐呼吸要较硝酸盐呼吸更容易进行.硝酸盐呼吸和亚硝酸盐呼吸都具有较高的脱氮效率.和其他已报道的好氧反硝化菌相比,X31菌株有着更高的氧耐受浓度.当培养液中初始的氧化态氮质量浓度为150mg/L左右时,溶解氧值对X31菌株的反硝化效果没有显著的影响.

SBR反应器同步硝化反硝化影响因素及其特性

为进一步探讨同步脱氮机理和提高反应系统同步硝化反硝化效率,利用培养驯化出高效同步硝化反硝化活性污泥,研究有机物负荷、溶氧和温度等因素对SBR反应器同步硝化反硝化脱氮效能的影响.结果表明:当温度为25～30℃、pH为7～9时,系统脱氮效果较好;当碳氮比在1:1～8:1时,COD、氨氮、TN去除率随着碳氮比的升高而降低,分两次投加有机物有利于提高好氧反硝化同步脱氮效果;当曝气量在0.12～0.80L·min-1时,氨氮去除率随曝气量的升高而升高,最后稳定在99.8%以上;TN去除率随曝气量升高先升高后降低,在曝气量为0.2L·min-1时达到最大值95.52%;COD去除率一直稳定在91%以上,曝气量的改变对COD去除率的影响不明显.系统温度为25～30℃、碳氮比为1.5:1、曝气量为0.2L·min-1、pH为7～9时,分两次投加有机物同步脱氮效果最优.

一株好氧反硝化细菌生理生态特征的研究

经测定一株好氧反硝化菌X31菌株的生理生化指标,鉴定该菌株为假单胞菌属（Pseudomonas）,对该菌株进行16S rDNA测序后确定为Pseudomonas chloritidismutans.该菌株在完全好氧的条件下可高效地将NO3^-反硝化为N2,并不产生NO2^-的累积.其培养特征为ORP降低和反硝化产碱.当初始的氧化态氮浓度为150 mg/L左右时,DO值对该菌株的反硝化效果没有影响；而pH值对反硝化效果影响很大,反硝化的最适pH值为中性或偏碱性；反硝化的最适温度为30～35℃.

生物强化工程菌的构建及其在石化废水处理中的应用

为解决石化废水在低温下生化处理效果差的难题,通过石化废水厂二沉池出水的GC-MS分析,确定了石化废水中的特征污染物,在此基础上进行了生物强化工程菌的筛选、驯化与构建.同时,为验证投加工程菌的生物强化技术处理石化废水的效果,开展了二级A/O工艺处理低温石化废水的中试研究.结果表明,工艺稳定运行期间,在进水水质波动较大（COD=370-910m.gL^-1,NH＋4-N=10~70m.gL^-1）、水温低于13℃的情况下,出水COD和NH＋4-N平均浓度分别在80mg.L-1和8m.gL-1左右,水质优于污水综合排放标准（GB8978-1996）中表2一级标准.经对中试装置出水的GC-MS分析可知,难降解有机污染物的种类为由未经生物强化的68种减少到32种,绝对石油烃含量、苯系物、卤代物等的含量较未强化的系统都有大幅度地下降.因此,经生物强化后,系统对难降解有机物的处理能力大大地增强,生物强化技术应用于低温石化废水的处理是有效的、可行的.

以稻草秸秆为底物制取复合型生物絮凝剂的研究

以稻草秸秆作碳源,采用两段式发酵工艺制取复合型生物絮凝剂,首先通过纤维素降解菌HIT-3对稻草秸秆进行生物降解,再使产絮菌F2-F6利用秸秆糖化液替代葡萄糖制备生物絮凝剂,并定量分析了复合型生物絮凝剂的产量.结果表明,预处理后的秸秆还原糖产率达到10.6%,纤维素酶活性最大为0.13U/mL,TOC含量不断增加,TN含量不断减少,纤维素降解菌株对稻草秸秆具有很好的降解作用,生物絮凝剂絮凝率为90%.向秸秆糖化液中补加0.2g/L酵母膏调整发酵液营养比例,可使产絮高峰期提前,絮凝率达到95%.每t稻草秸秆可以制取复合型生物絮凝剂44kg.

高效反硝化聚磷菌株的筛选及其生物学特性

为研究反硝化聚磷菌的生物学特性，通过吸磷试验、硝酸盐还原产气试验及异染颗粒和PHB颗粒染色辅助检验，从稳定运行的厌氧／缺氧SBR反应器中分离筛选出4株高效反硝化聚磷菌H16、H19、H24和Xg．经鉴定，前3者属于假单胞菌属（Pseudomonas），后者属于肠杆菌属（Enterobacter）．测定了这4株菌的生长曲线，研究了温度和pH值对这4株菌的生长及除磷效能的影响，结果表明，菌株的生长最适温度均在35℃左右，除磷反应的最适温度均在25℃左右；在中温条件下，H16、H19和H24生长的最适pH为6～8，菌株xg生长的最适pH值为7～9；4株菌除磷反应的最佳pH值均为中性偏碱．

一株高效反硝化聚磷菌的筛选及脱氮除磷效能

高效的反硝化聚磷菌的分离及脱氮除磷效能的研究对于反硝化聚磷机理及脱氮除磷工艺的创新具有重要意义.采用专性培养基,从稳定运行的A/O/A SBR反应器中分离得到16株反硝化聚磷菌.通过poly-P染色试验、吸磷试验、硝酸盐还原产气及脱氮效能试验相结合的方法,筛选得到一株高效的反硝化聚磷菌Q-hrb05.实验结果表明:经16S rDNA初步鉴定菌株Q-hrb05为芽孢杆菌,相似度为99%.菌株Q-hrb05的16S rDNA序列登录GenBank,登录号为GU214826.结合生理生化结果,确定菌株Q-hrb05为芽孢杆菌.菌株Q-hrb05属于好氧反硝化菌,且除磷效率高,在12 h内除磷率可达85%.经过厌氧/缺氧培养,发现菌株Q-hrb05的吸磷率与菌株内PHB的变化呈正相关.厌氧段,PHB在菌体内合成,约占细胞干质量的12%,释磷率为66%;缺氧段,菌体内PHB质量下降,吸磷率为92%.

复合型生物絮凝剂与聚合氯化铝铁复配处理高藻水

首次采用复合型生物絮凝剂处理高浊、高藻水,分别考察了复合型生物絮凝剂、聚合氯化铝铁的投加量对去除浊度的影响,以及将复合型生物絮凝剂与聚合氯化铝铁复配后对浊度的去除效果。试验结果表明:对于经二氧化氯预氧化后的高藻水,在同等的投药量(25mg/L)下,复合型生物絮凝剂对浊度的去除率为89.1%,聚合氯化铝铁对浊度的去除率为60.5%,前者的除浊效果明显好于后者;将复合型生物絮凝剂与聚合氯化铝铁进行复配,在投药量分别为12.5mg/L和25mg/L时,对浊度的去除率为93.5%,除浊效果最好。