BiFeO_(3)/H_(2)O_(2)类芬顿体系降解废水中的四环素

采用炭吸附共沉淀法制备BiFeO_(3),构建BiFeO_(3)/H_(2)O_(2)类芬顿体系降解废水中的四环素,通过设置单因素条件考察了初始pH值、催化剂BiFeO_(3)的投加量、H_(2)O_(2)浓度对废水中四环素降解的影响。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和全自动比表面及孔隙度分析仪(BET)等分析方法对样品进行表征。实验结果表明:四环素降解的最佳反应条件为初始pH值为4、BiFeO_(3)投加量为1.0 g/L、H_(2)O_(2)浓度为20 mmol/L,在此条件下,四环素的降解率为95.18%。BiFeO_(3)经过4次重复使用,类芬顿体系对废水中四环素的降解率没有显著变化,表示其稳定性好,可重复使用。自由基捕获实验表明,该体系中四环素降解作用最重要的活性物种是羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O_(2)^(-)),并提出了BiFeO_(3)活化H_(2)O_(2)降解四环素的机理。本研究为基于H_(2)O_(2)的高级氧化技术在污废水处理领域的应用提供参考。

强化生物除磷过程中聚β羟基烷酸酯的红外光谱分析(英文)

强化生物除磷是废水生物除磷的主要技术手段。在厌氧与好氧交替运行的反应过程中，污泥中聚β羟基烷酸酯（PHA）经历了厌氧储存和好氧降解的过程，其位于1740 cm^-1吸收峰亦呈现出先增强后减弱的变化。通过比较PHA标准品的红外光谱图，实现了活性污泥PHA的红外特征归属，1740 cm^-1红外吸收峰源于PHA羰基特征吸收。利用高斯分峰法将相互重叠的PHA 峰、蛋白质Ⅰ峰和蛋白质Ⅱ峰进行了分离， PHA与蛋白质Ⅰ峰的峰面积比值与PHA测定值有较好相关性，相关系数可达0．873，峰面积比值可反映污泥中PHA的变化趋势。选取1480～1780 cm^-1区域红外光谱，经过归一化处理并转化为吸光度数据后，结合污泥样品PHA含量的色谱分析结果，应用偏最小二乘法建立了污泥样品红外光谱与PHA含量的关系模型，模型预测值与测量值具有较好的一致性，结合未知浓度活性污泥样品的红外光谱以及该关系模型，可以迅速预测未知污泥样品中的PHA含量。该方法的研究为污泥胞内PHA的快速表征和定量分析提供了新的分析方法。

Serratia sp.对铜绿微囊藻、斜生栅藻的溶藻效果

【目的】探讨一株溶藻菌S6(Serratia sp.)对富营养化水中优势蓝藻和绿藻的溶藻效果,为有害藻类的生物控制提供参考。【方法】从富营养化水体中分离到一株溶藻菌S6(Serratia sp.,GenBank登录号为KY462187),将不同浓度菌液分别加至铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)以及两者以浓度比1∶1混合的藻液(下称“混合藻”)中,进行溶藻实验,测定14 d内实验体系中藻的生物量、叶绿素a、氨氮和总磷(TP)浓度,分析溶藻菌S6对不同藻类的溶藻效果以及对水体中氮磷的影响;运用光谱技术分析溶藻产物特性。【结果与结论】溶藻菌S6对铜绿微囊藻、斜生栅藻和混合藻的溶藻效果较佳,且菌液浓度越高,溶藻效果越佳,其中3组原菌液(2×10^(9)mL^(-1))处理组14 d内的溶藻率分别为89.4%、80%、78.6%。溶藻菌S6对3种实验体系氨氮和TP浓度影响较大,原菌液处理组变化最明显,其中铜绿微囊藻藻液氨氮和TP质量浓度分别下降21.24、6.21 mg/L;斜生栅藻藻液氨氮和TP质量浓度分别下降13.19、7.54 mg/L;混合藻液中氨氮和TP质量浓度分别下降10.81、11.85 mg/L。傅里叶红外光谱、紫外光谱和三维荧光光谱分析表明,铜绿微囊藻的溶藻产物中主要含类色氨酸、类富里酸和类腐殖酸物质,斜生栅藻的溶藻产物中主要含类色氨酸和类腐殖酸物质。

Fenton试剂处理环氧树脂生产废水的研究

采用Fenton试剂法对环氧树脂生产废水进行处理。考察了pH值、反应时间、FeSO_4·7H_2O及H_2O_2投加量对废水COD_(Cr)去除效果的影响,研究了反应出水pH值与COD_(Cr)去除率之间的关系。通过试验确定了Fenton试剂法处理环氧树脂生产废水的最佳反应条件:pH值为3,反应时间为75 min,FeSO_4·7H_2O投加量为21.6 mmol/L,H_2O_2投加量为0.495 mol/L。在此条件下,废水COD_(Cr)去除率为59.9%,m(BOD_5)/m(COD_(Cr))从0.14提高到0.37,环氧树脂生产废水的可生化性大大提高;试验结果还表明,环氧树脂生产废水出水pH值与COD_(Cr)去除率具有一定联系。

农药废水生物处理过程中溶解性有机物特性及荧光强度与COD的关系

采用三维荧光光谱技术对有机农药废水处理过程中溶解性有机物(DOM)的荧光光谱特性进行分析,并建立DOM荧光强度和COD的相关关系。三维荧光光谱分析表明,废水中DOM主要有可见光区富里酸(峰A)、紫外光区富里酸(峰B)和高激发波长色氨酸(峰C)3种物质。可见光区富里酸和紫外光区富里酸经气浮池、水解酸化池和厌氧流化床处理后,转化为更易被微生物降解的高激发波长色氨酸。经过接触氧化池处理后,3种DOM的荧光强度均因微生物降解而逐渐降低,其中高激发波长色氨酸比富里酸易降解。荧光指数(IF)、生物源指数(XBI)、紫外光区富里酸与可见光区富里酸荧光强度比值(rB/A)和腐殖化指数(XHI)分析表明:IF和XBI反映DOM来源以外源输入为主;rB/A和XHI反映DOM属于腐殖质特征。废水处理过程中COD和富里酸荧光强度均逐渐降低,COD从3 311.0降至169.6 mg·L-1;可见光区富里酸荧光强度由4 065.2降低至903.1,紫外光区富里酸荧光强度由4 023.1降至178.6。研究表明,可见光区富里酸和紫外光区富里酸的荧光强度与COD均具有良好的相关性,R2分别为0.978 1和0.981 3,说明可通过三维荧光光谱技术快速监测有机农药废水处理过程中的COD。

盐度对SBBR反应器生物群落结构的影响研究

该文通过逐步提高盐度的方法驯化出耐高盐的活性污泥,采用序批式生物膜法(SBBR)进行模拟高盐废水的处理试验,对盐度为0、8、16、24、32 g/L的5个盐度梯度高盐废水进行研究。结果表明,随着盐度梯度的不断增加,系统稳定时氨氮(NH_(4)^(+)-N)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)的去除效率由未加盐度时的98%、98%和97%下降至32 g/L盐度时的84%、73%、47%;由生物膜比耗氧速率(SOUR)和脱氢酶活性(DHA)表征的微生物活性在低于8 g/L盐度时增加,大于8 g/L盐度后下降;盐度使得生物膜中胞外聚合物(EPS)含量从26.15 mg/g SS增加到216.27 mg/g SS,其中TB-EPS的多糖(PS)含量增加最为显著,EPS的增加可以提高微生物对盐度的抗性和对细胞的保护作用;不同盐度生物膜中,放线菌门、变形菌门和髌骨细菌门是最大的3种优势门,平均相对丰度累计维持在72%~83%之间,其中放线菌门相对丰度随盐度的增加而显著增加,变型菌门相对丰度随盐度增加而下降;动球菌属、微白霜菌属和TM7a随着盐度的上升相对丰度迅速增加,32 g/L盐度时已成为最大的3种优势属。该研究从微生物的群落特征的角度,探讨了盐度渐增对微生物群落结构和多样性的影响,为高盐胁迫下SBBR系统中COD、NH_(4)^(+)-N和TP去除机制研究提供理论基础。

污水处理厂及受纳水体样品的三维荧光光谱解析

采用三维荧光光谱表征了污水厂各处理单元及受纳水体上下游的样品,应用平行因子分析方法获得了样品中各主成分的激发发射光谱图及荧光强度得分矩阵。结果表明,类蛋白质和类富里酸物质是污水厂和受纳水体样品的主要荧光组分。污水厂进水样品的类蛋白质荧光较强,后续各处理单元样品的荧光强度显著下降。受纳水体上游样品的类蛋白质荧光较弱,经过城区各取样点的类蛋白质荧光显著增加,而污水厂排放口上游荧光强度则显著高于下游。类蛋白质荧光强度得分可与样品COD值建立相关曲线,污水厂与受纳水体样品的相关系数分别为0.930和0.913,类蛋白质荧光可以反映样品点的有机污染程度。该研究为污水处理厂的运行及其对受纳水体影响提供了新的思路和方法。

微波辅助酸改性粉煤灰对镉的吸附性能研究

采用微波辅助酸改性粉煤灰,制备的改性粉煤灰用于处理含Cd^(2+)废水,进行静态吸附实验研究,测定了298~308 K范围内吸附等温线。结果表明,改性粉煤灰对Cd2+有良好的吸附性能,吸附符合Langmuir等温方程,最大饱和吸附量为12.5 mg/g。吸附焓变为38.87 k J/mol,吸附Gibbs自由能为-4.25^-2.85 k J/mol,吸附熵变为117 J/(mol·K),表明该吸附过程是自发吸热过程。

改性黏土矿物修复重金属污染底泥的稳定化试验研究

为控制河流污染底泥中重金属的迁移和生物有效性,将膨润土、硅藻土和海泡石分别进行改性得到有机膨润土、Mn-硅藻土和酸改性海泡石,按照10%的比例添加至污染河流底泥中,进行稳定化实验。结果表明:在2种浸提剂作用下,有机膨润土和酸改性海泡石对Cu、Pb、Cr的释放皆具有抑制效果,Mn-硅藻土对Pb和Cr的释放皆具有一定控制作用。重金属形态分布结果显示,3种稳定化剂对Pb具有良好的修复效果,分别使其稳定态增加92.85%、75.62%、71.02%,提升了Pb的稳定性;有机膨润土和酸改性海泡石使弱酸提取态Cu降低了39.05%和10.35%,Mn-硅藻土和酸改性海泡石则对含Cr底泥具有一定修复作用,使其不稳定态降低了22.25%和35.71%,二者的生物有效性均得到控制。

pH值对AOA-SBR处理污水过程中COD三维荧光法表征的影响

为探究在AOA-SBR工艺处理城市污水过程中不同pH值对COD快速表征的影响,利用三维荧光光谱技术研究溶解性有机物(DOM)的荧光强度与COD浓度的相关性,并进一步研究不同pH值对其相关性的影响。根据三维荧光光谱及相关性分析得知,污水处理过程中DOM主要有低激发波长色氨酸、高激发波长色氨酸和类腐殖酸3种物质,且2种色氨酸及两者之和的荧光强度与COD有很强的正相关关系,R2分别为0.982 3、0.977 4和0.980 9。当pH值为4时,低激发波长色氨酸、高激发波长色氨酸及色氨酸荧光强度之和与COD的R2为0.871 1、0.856 7和0.873 3;当6≤pH值≤8时,相关性呈平稳变化趋势,R2波动范围分别为0.926 2~0.983 4、0.969 3~0.982 7和0.952 1~0.988 8;当pH值>8时,相关性随pH值增大呈下降趋势,R2波动范围分别为0.845 7~0.749 0、0.900 8~0.869 9和0.889 5~0.837 6。认为当pH值为6~8时DOM与COD的相关性较好。

竹屑提取物的抑菌活性及其水解研究

以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌为供试菌种,研究了不同提取温度、时间对竹屑提取物抑菌效果的影响,考察了不同水解条件下还原糖的得率,初步分析了还原糖的种类。结果表明,以95%乙醇为提取剂,在温度为50℃下加热回流提取2.5h得到的竹屑提取物的抑菌效果最好,总黄酮得率也最高(0.86%),说明总黄酮可能是竹屑提取物中主要的抑菌活性成分;竹屑提取物对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌的最小抑菌浓度分别为0.0625、0.0313、0.1250g/mL;在115℃下用4.5%稀硫酸水解1.5h,总还原糖得率最高(66.57%);色谱分析表明,竹屑水解后的主要还原糖有阿拉伯糖、果糖、葡萄糖。

g-C_(3)N_(4)/CTS复合微球对染料吸附降解性能研究

以三聚氰胺为原料制备g-C_(3)N_(4),与壳聚糖(CTS)复合成球,对其物相结构、形貌进行了表征,结果显示:该复合材料保留了g-C_(3)N_(4)与CTS原有的部分结构和一些基团。对亚甲基蓝(MB)、孔雀石绿(MG)两种染料为实验对象,在可见光条件下进行光催化降解实验,研究其主要去除作用。结果表明,在20℃光照条件下对于MB(50mg·L^(-1))去除率可以达到91.3%,但主要为光催化降解作用,且pH位于7左右降解效果最优。孔雀石绿(20mg·L^(-1))染料的去除率可以达到98.6%,主要起作用的是化学吸附,pH为8左右吸附率达到最高。

厌氧氨氧化反应过程的三维荧光光谱解析

采用三维荧光光谱表征了厌氧氨氧化UASB反应器启动过程中和有机冲击负荷条件下的出水样品,应用平行因子分析方法解析样品中各主成分的三维荧光光谱图。研究结果表明,反应器启动阶段,出水中含有类蛋白质、类富里酸和类腐殖酸物质,主要源于接种污泥的菌体自溶和残留有机物厌氧发酵。随着反应器的运行,出水中的类蛋白质,类富里酸物质和类腐殖酸荧光物质逐渐减少。在有机冲击负荷条件下,出水中的类蛋白质组分迅速增加并成为反应器出水中的主要荧光物质。该研究为厌氧氨氧化的启动及运行控制的监控表征提供了新的方法。

三维荧光光谱评价污水处理厂COD去除效率

采用三维荧光光谱与平行因子法和荧光区域积分法相结合,对城市生活污水处理厂各反应流程的水样进行了快速表征和分析。结果表明,污水中主要荧光物质为类蛋白质和类胡敏酸物质,其中类蛋白质的平行因子得分和荧光区域积分值均与水样化学需氧量(COD)具有较好的相关性。进一步分析表明,类蛋白质与类胡敏酸的区域积分值之比可以反映污水处理厂溶解性COD的去除效果。该研究提供了一种快速且不需外加试剂的评价污水厂溶解性COD去除效率的方法。

近红外光谱结合区间偏最小二乘法快速分析污泥中蛋白质含量

采用近红外光谱表征了不同来源污泥样品,并应用主成分投影实现了污泥样品的聚类分析。在此基础上,结合凯氏定氮法的蛋白质含量分析结果,采用区间偏最小二乘法(i PLS)选择光谱建模区间为4 382~3 996 cm^(-1),建立了近红外光谱反演污泥中蛋白质含量的数学模型,模型相关系数为0.973,交叉验证均方差为1.321,预测值与真实值的误差范围为^(-1)0.0%~8.52%,说明近红外光谱可以实现污泥样品的快速定性和定量分析。