厌氧折流板反应器中酸化菌活性研究

本实验将厌氧折流板反应器控制在水解酸化阶段,以比INT脱氢酶活性来表征反应器中各室内的酸化菌活性。探讨了各格室酸化菌活性的变化规律,并对影响各室酸化菌活性的影响因素进行了分析。结果表明,在有机负荷2.4 kgCOD/（m³·d） 条件下,反应器中各室酸化率与酸化菌比INT脱氢酶活性成相关性,一室、二室的酸化率占总酸化率的73%;同一格室内比INT脱氢酶活性中部高于底部。     

菲降解菌的降解特性及酶促反应动力学研究

通过对取自MBR膜生物反应器中的活性污泥加入菲进行富集培养、驯化,分离、纯化出一株能以菲为唯一碳源和能源的短杆状革兰氏阴性菌J-1,细菌长2～5μm,宽1～3μm;研究了初始底物浓度、温度、pH对菌株J-1降解菲的影响,探讨了菌株J-1胞内酶对菲降解的底物抑制动力学。试验表明:菌株J-1在48h内能将不同浓度菲的水溶液中的菲完全降解;菲浓度增加,达到完全降解的时间延长。温度对细菌的降解能力影响较大,菌株J-1对菲降解的最佳温度为28℃。1.15mg·L-1的菲,28℃时48h内能完全降解,而相同时间内10℃时的降解率仅为36.65%。菌株J-1对pH的波动具有一定的适应性,pH在一定范围内(6.0～8.4)变化对菲降解的影响不大,降解反应的最佳pH为7.2。菌株J-1对菲的降解符合一级动力学反应方程。较高的底物浓度对酶促降解反应具有抑制作用,酶促反应的最大速率常数vm=1.17mg·L-1·h-1,米氏常数Km=61.70mg·L-1;底物抑制常数kS=49.60mg·L-1;最佳底物浓度[S]opt=55.32mg·L-1。     

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)降解萘的动力学研究

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HBS-4是从油田中分离出来的一株能高效降解有机物萘的菌株。当萘的初始浓度为100mg时,该菌株在pH为8.0,温度为40℃下具有较好的降解效果,作用69h能降解50%以上的萘。通过HBS-4菌株降解萘的动力学研究,在Williams结构模型的基础上建立了HBS-4作用萘的四组分动力学模型,并用此模型解释菌株HBS-4在降解萘的过程中,葡萄糖含量、菌液浓度、pH、Eh随时间的变化特征。     

ABR反应器结构对水力特性的影响

ABR反应器的结构决定了反应器的流态, 从而控制着可能达到的处理效率.为进行反应器结构优化设计, 首次研究了ABR的下、上向流室宽度比、折流板底端距底板距离和折流板折角等结构参数与ABR水力特性之间的关系.厌氧折流板反应器ABR的典型结构由一系列相同结构单元串联组成.反应器的水力特性可通过研究单个单元的水力特性推知.采用停留时间分布RTD (residence time distribution)方法研究了反应器各结构参数的变化对一个5.2 5L的ABR单元清水水力特性的影响.结果表明: ABR的死区较小, 远低于其他厌氧生物反应器; 流态接近理想推流式; 下、上向流室宽度比不宜过小, 最佳值为1∶3;折流板底端距底板距离与死区在本试验所取范围内(1~ 5cm)成正比关系; 折流板折角以50°左右为佳.      

异波折板多段两相厌氧城市污水处理工艺试验研究

提出了异波折板多段两相厌氧城市污水处理工艺。通过反应器内异波折板的结构设计、液相流速设计和系统内生物相的分段调控,在提高传质效率的同时,使不同种群微生物的生化活性得到明显改善,有机污染物去除效率显著提高。实验结果表明,当水力停留时间大于10 h时,COD的去除率可达90%以上,而且受温度影响很小。     

爱沙尼亚干酪根催化降解生烃过程及动力学研究

以爱沙尼亚油页岩干酪根为对象,利用热模拟实验方法和化工催化原理,考察了不同介质对干酪根热解生烃过程的影响,从热解生烃量、生烃组成特征及生烃动力学等方面进行了探讨。结果表明:膏岩对干酪根的生烃具有明显催化作用,碳酸盐岩对干酪根的生烃具有一定反催化作用,各种盐类对干酪根的生烃量影响较小。干酪根热解动力学研究表明,生烃动力学参数表观活化能E与视频率因子A两者之间不是独立变化的,而是具有一定的关系,即:E与lnA之间服从直线关系(R=0.99),这些认识对于深入探讨爱沙尼亚油页岩干酪根的化学结构、建立热解动力学模型具有一定的参考价值。     

玄武岩—水相互作用的溶解机理研究

在常温常压排除大气干扰的封闭体系条件下,将一定粒度的玄武岩样品浸泡在不同酸度的水溶液里,研究玄武岩－水相互作用过程中元素释放和溶液酸度的变化情况。结果发现：（１）经过一段时间后,溶液中主要元素的浓度趋向平衡;（２）溶液酸度发生明显变化,即不论反应初始溶液是碱性的还是酸性的,最终都将趋于中性,我们把此现象称为溶液的中性化效应。根据溶液中溶解组分的浓度和样品表面组成的ＸＰＳ测定结果,提出玄武岩在碱性和酸性溶液中不同的溶解机理。     

地下水中三氯乙烯-苯酚的好氧共代谢的实验研究

以苯酚作为三氯乙烯（TCE）降解的共代谢基质,用瓦勃氏微量呼吸测压仪（简称瓦呼仪）作为测试手段,分析了经苯酚驯化后的混合微生物对苯酚、TCE的降解特性;并讨论了以苯酚作为共代谢基质时TCE降解的可能性。实验结果表明：未驯化的活性污泥不能降解TCE; 经苯酚驯化后的活性污泥,当TCE的质量浓度为50 μg/L时其降解效果较好,TCE的氧化率达3369%;TCE的质量浓度为100 μg/L时其降解效果较差,其氧化率仅为3.2%;苯酚和TCE共代谢降解时,苯酚的存在促进了TCE的降解,当苯酚质量浓度为40 mg/L、TCE质量浓度为50 μg/L时共代谢降解效果最好,TCE的氧化率为79.11%。     

Experimental Study on Micro-biological Degradation of 1, 3, 5- TMB in Groundwater

1, 3, 5-TMB (trimethylbenzene) has been considered as priority pollutant by several environmental agencies due to its high toxicity, carcinogenicity and mutagenic activity. Two bacteria with ability of degrading 1, 3, 5- TMB were isolated from crude oil contaminated soil. The optimal pH value and temperature for the growth of these bacteria were 7.0 and 30℃. 1, 3, 5- TMB was used as sole carbon and energy source by both strains. Strain A was identified as Staphylococcus sciuri and Strain C was Microbacterium schleiferi, both of which were facultative anaerobic bacteria. 1, 3, 5-TMB was degraded by strain C with efficiency of 41.2±1.8%. The bacteria offered new source for biodegradation of BTEX and bioremediation of oil-contaminated soil and groundwater.     

光催化降解乐果的动力学研究

采用30 W石英紫外灯作为光源,研究了乐果在二氧化钛悬浮体系中光催化降解反应的动力学规律。考察了乐果起始浓度、TiO2用量、溶液pH值及温度对乐果光催化降解速率的影响,结果表明,乐果光催化降解符合表观零级动力学规律。由于速率常数k与乐果起始浓度有关,表明乐果光催化降解反应不是一个简单的零级反应。     

Diffusion Kinetics of Carbonate Hydroxyapatite （CHAP） for Adsorbing F^- Dissolved in Water

A systematic research was performed about diffusion kinetics of adsorbing F^- dissolved in water for carbonate hydroxyapatite （CHAP） from the natural hydroxyapatite which was modified by adulterating with CO3^2-. The result shows that the speed of F^- adsorption is controlled by membrane diffusion when F^- concentration is relatively low, which is expressed by the kinetic equation of diffusion Q=0.0005（Ci-C）（t-ti）＋0.3967, or by vacancy diffusion when F^- concentration is relatively high, which is expressed by the kinetic equation of diffusion In[C（o, t）]=8.4718-0.5048Int. Based on the feature of CHAP for adsorbing F^- dissolved in water and its special channel of the structure of CO3^3- modified hydroxyapatite, models of vacancy diffusion and membrane diffusion were established.     

不同类型天然气水合物真空分解过程实验研究

在放置于恒温室内的真空装置内,对合成的冰粉-气体水合物(包括甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷-氮气、异丁烷、混合气水合物)、冰粉-不同粒度多孔介质甲烷水合物和祁连山冻土区及南海神狐海域天然气水合物进行了分解实验研究,初步探讨了不同气体水合物分解动力学特征和分解规律。实验结果表明,合成的冰粉-气体水合物的分解过程相似,除丙烷水合物和异丁烷水合物外,分解压力基本呈单调增长,均未出现明显的自保护效应;不同粒度多孔介质中甲烷水合物分解过程,压力增长呈现“快→慢→快”的特点,主要原因可能是多孔介质中的水合物尺寸较大,分解时更易产生自保护效应;祁连山冻土区天然气水合物的分解压力曲线与不同粒度多孔介质中甲烷水合物的相似,总体呈现“快→慢→快”的特点,水合物自保护效应明显;南海神狐海域天然气水合物分解气体压力变化虽然总体与祁连山冻土区天然气水合物压力增长过程相似,但同时呈现“阶梯状”增长,这可能与两种不同水合物岩心的岩性和水合物在岩心中的分布模式和赋存状态有关。