Droplet Contact Angle Measurement on Microstructures of Octocoral Sclerites-ESEM Image Analysis

This work explores the methodology for micron-scale water droplet contact angle derivation for the warty surface of octocoral sclerites. The calcite-made sclerites of the Red Sea octocoral Dendronephthya hemprichi have been chosen as a model for this study. Water droplet condensation on the sclerites has been in-situ investigated using Quanta 200 FEG （field emission gun） ESEM （environmental scanning electron microscope） under wet environmental conditions. Two different analysis methods of droplet top and side views have been applied to determine the contact angle based on the secondary electron images. The ESEM image analysis for the sclerites indicates that their surface is hydrophilic. The microscopic contact angle is measured to be 45.3°±6.3°. The macroscopic contact angle has been calculated by using the Wenzel model for the surface texturing of the sclerites.

食物污泥对红斑顠体虫生长的影响

对不同污泥浓度、颗粒粒径以及蛋白质含量条件下红斑顠体虫的生长情况进行了考察,结果表明,在试验污泥浓度范围内红斑顠体虫的最大容纳密度与污泥浓度成正比,而比增长速率和污泥浓度之间的关系满足Monod方程.污泥中蛋白质含量越高,红斑顠体虫比增长速率越高.污泥絮体颗粒粒径越小,越容易为红斑顠体虫所摄食.

环境因子对红斑顠体虫生长的影响

讨论了环境中氨氮的浓度、pH值、盐度、温度对红斑顠体虫生长的影响.结果表明,在pH值为7时,氨氮对红斑顠体虫的急性毒性半致死浓度为264mg/L;红斑顠体虫对氨氮长期接触时的最大可接受浓度在20～50mg/L;氨氮对红斑顠体虫的毒性随pH值的增加而增加;盐度在1000mg/L以下,对红斑顠体虫的死亡没有影响;温度在15～30℃,红斑顠体虫的表观增长速率满足Arrhenius拟合,其表观增长率随温度增加而增大,但35℃时红斑顠体虫的生长减缓.

红斑顠体虫在活性污泥中的生长特性研究

以活性污泥为研究对象,研究了污泥中红斑顠体虫的生长情况以及红斑顠体虫对污泥减量的影响。结果表明:(1)红斑顠体虫的培养温度应该保持在20℃以上。在低污泥负荷(F/M)(<0.4mg/(mg.d))下,红斑顠体虫均能大量出现。(2)当温度大于20℃、红斑顠体虫处于生长期的活性污泥浓度(MLSS)>3.0g/L时,红斑顠体虫出现的最大密度会达到环境容量。(3)红斑顠体虫的生长大致符合分批培养下的细菌生长曲线模型。(4)为了保证红斑顠体虫的长期稳定生长,应逐步、少量添加污泥,控制其密度低于环境容量,从而有利于红斑顠体虫的长期稳定存在。(5)污泥好氧消化时,红斑顠体虫仍能利用污泥中的有机物质生长繁殖。

红斑顠体虫生长对活性污泥污水净化系统的影响

以红斑顠体虫增殖的活性污泥系统为研究对象,考察了红斑顠体虫增殖对活性污泥系统MLSS含量和活性污泥系统出水COD、SS含量、p H的影响,并研究了水温对红斑顠体虫增殖的影响。结果表明,红斑顠体虫的增殖对活性污泥系统出水COD、p H和活性污泥系统MLSS含量影响作用不明显,但是对活性污泥系统出水SS有显著影响。而且水温对红斑顠体虫的增殖影响极为显著。

叶绿素a对活性污泥中红斑顠体虫生长特性的影响

活性污泥-生物膜复合工艺在春夏之交常发生红斑顠体虫的爆发性繁殖,使系统性能恶化。用螺旋藻和活性污泥在光照培养箱中对红斑顠体虫进行培养,通过指数拟合,得出红斑顠体虫的指数增长率和倍增时间。用螺旋藻和活性污泥单独培养,红斑顠体虫倍增时间分别可达1.44 d和2.04 d。用活性污泥和螺旋藻对红斑顠体虫进行联合培养,发现在污泥浓度为132 mg/L时,叶绿素a浓度为85.9 mg/m3时,其倍增时间为1.14 d。可见在叶绿素a、活性污泥以及两者协同影响下,都可促进红斑顠体虫的生长。

红斑顠体虫的污泥减量效果

为了实现红斑顠体虫捕食污泥减量化,对不同条件下红斑顠体虫的污泥减量效果进行实验研究。实验结果表明:红斑顠体虫的污泥减量速率随初始MLSS及温度的增大而增大,初始MLSS越高,污泥减量速率越大。污泥减量速率随红斑顠体虫密度变化率的增大而逐渐增大,当红斑顠体虫的密度增长率出现下降时,污泥减量速率也呈下降趋势。采用间歇曝气(12 h曝气,12 h停曝)方式,红斑顠体虫的污泥减量速率会显著下降。在污泥好氧消化时,红斑顠体虫能捕食污泥中的有机碎片和细菌,达到污泥稳定化的指标要求。

竹丝生物反应器处理受污染水体的研究

采用竹丝生物反应器处理受污染水体,考察了对COD、NH4+-N和浊度的去除效能,分析了其除污特性。当水温为20.5～27℃,HRT为2 h,进水COD、NH4+-N和浊度分别为38.15～84.82 mg/L、2.88～4.66 mg/L和15.19～34.85 NTU时,相应的出水值为7.41～17.78mg/L、0.21～0.94 mg/L和0.39～2.56 NTU;HRT和污染物负荷对去除COD和氨氮的影响不大,但对去除浊度的影响较大,曝气量对去除COD、氨氮和浊度的影响均不明显。对COD、氨氮的去除作用主要集中在0～65 cm进水处,而去除浊度的主要区域为0～110 cm的范围内,去除率分别为69.50%、84.76%和62.44%。生物相分析显示,竹丝生物反应器内以红斑瓢体虫、轮虫和线虫为主,其他指示性生物很少或没有,这有利于竹丝反应器自身调节堵塞问题。在清水池中构建了简易的生态固定床,其对生物反应器出水有一定的净化作用,但效果不突出,原因可能是生物量较少。此外,毒性物质对竹丝生物反应器有冲击作用,并改变了其生物相。

温度对活性污泥-生物膜复合工艺中红斑顠体虫爆发性繁殖影响

活性污泥-生物膜复合工艺在春夏之交常发生红斑顠体虫的爆发性繁殖,使系统性能恶化。用烧杯实验模拟活性污泥-生物膜复合工艺,保持填料投配率为30%,分别在不同温度下(20,25,30℃)运行实验装置,待运行稳定后,接种红斑顠体虫,创造条件以观察红斑顠体虫是否发生爆发性繁殖。实验结果发现,红斑顠体虫在25℃和30℃都不同程度产生了爆发性繁殖,最大种群密度分别达到383个/mL和200个/mL,同时,红斑顠体虫的爆发性繁殖不会对进出水的COD和氨氮去除产生影响;在温度25℃和30℃时,红斑顠体虫爆发性繁殖都导致了总氮的释放,红斑顠体虫种群密度分别大于等于66个/mL和50个/mL可分别作为红斑顠体虫在25℃和30℃发生爆发性繁殖的标志;实验也证明了红斑顠体虫的爆发性繁殖不会产生大量啃食生物膜的现象;用SPSS做多元线性回归分析,得出红斑顠体虫的最大种群密度与总氮的释放显著相关。