氮形态对钝顶螺旋藻深度除氮性能的影响

研究合成二级出水中不同氮形态(氨氮、亚硝氮、硝氮、尿素)对钝顶螺旋藻生长及除氮性能的影响。结果表明,钝顶螺旋藻在氮形态不同的模拟二级出水中均可生长并有效去除其中的氮。当二级出水中的氮源分别为氨氮(质量浓度为29.3 mg/L)、硝氮(28.3 mg/L)、亚硝氮(28.6 mg/L)、尿素(29.1 mg/L)时,处理5 d后,总氮的质量浓度分别降至3.5、6.8、4.6、4.0 mg/L。二级出水中75%以上的氮被微藻同化积累在藻体内,仅4%~10%以气态氮形式被去除。为二级出水中氮的深度处理提供了理论依据,为微藻培养提供新方案。     

铁载体在假交替单胞菌Cd2+去除中的作用

为探索铁载体在微生物重金属去除过程中的作用,利用一株高效除镉菌--假交替单胞菌Pseudoaltermonas species. SCSE709-6(P. sp. SCSE709-6),研究镉(Cd²⁺)的添加对铁载体产量的影响以及铁载体的添加对菌体去除Cd²⁺的影响。结果表明:菌体代谢能够产生羟基羧酸盐型铁载体,其产量与细菌生物量相关。在Cd²⁺浓度为0~0.4 mmol/L时铁载体量呈先增后减的变化趋势,当为0.2 mmol/L时铁载体量最大。当向含镉培养液中加入铁载体时,细菌的适应期缩短,说明铁载体能够与Cd²⁺络合,从而降低镉的生物毒性,提高细菌对镉的去除效率。研究结果为P. sp. SCSE709-6高效除镉提供了一种科学解释,在微生物修复重金属镉污染中具有潜在的实际应用价值。     

铁强化微生物除磷的效能及机理

从深海菌中筛选出一株高效除磷菌,并研究了铁强化此除磷菌在高盐合成废水中的除磷效能及机理。通过批次试验研究了铁磷物质的量比、初始pH值对除磷效率的影响以及铁强化生物除磷的动力学,并利用扫描电镜和能谱分析对微生物表面形貌进行了研究。结果表明,与单独铁盐和生物除磷相比,铁强化微生物除磷效率更高效且稳定在95%以上。当n(Fe(III)):n(P)=1:1时,铁强化微生物除磷的最大效率达98.50%,相比单纯生物除磷提高30%,而单独铁盐除磷n(Fe(III)):n(P)=2:1～3:1时,除磷率仅90%;当n(Fe(III)):n(P)≤1:1时,铁强化微生物除磷以微生物除磷为主,铁盐辅助,处理后水pH中性且稳定;当物质的量比n(Fe(III)):n(P)>1:1时,由于Fe(III)水解造成pH降低至5.50以下,微生物生长受抑,磷的去除主要靠化学沉淀。废水初始pH在6.0～9.0范围内,铁强化生物除磷去除率均在95%以上。准一级动力学模型能够很好地模拟生物除磷过程;准二级动力学模型能够很好地模拟铁强化生物除磷,且较长时间内无磷释放现象。铁强化生物除磷的机理包括:(1)细菌生长除磷以及胞外聚合物对磷的吸附;(2)在混合液中形成了羟基磷酸铁络合物;(3)在细菌表面形成了由细菌诱导的铁磷微沉淀。     

纳米粒子与聚电解质相互作用的压电传感检测

石英表面先吸附阳离子聚电解质均聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC),利用压电式传感器实时监测纳米S iO2粒子在PDADMAC膜表面吸附过程中的质量变化,获得吸附速率常数,并讨论吸附可逆性和盐浓度的影响。     

微生物胞外多糖SM-A87 EPS固定化条件优化及对Pb(II)吸附的研究

为了解决微生物胞外多糖(exopolysaccharide, EPS)Wangia profunda SM A87 (SM A87 EPS)的分离问题,选用环境友好材料聚乙烯醇(polyvinylalcohol, PVA)和海藻酸钠(sodium alginate,SA),通过正交试验设计对微生物胞外多糖SM A87 EPS固定化条件进行了优化,并对固定化SM A87 EPS小球的吸附效能进行了初步研究。以PVA、SA、EPS的质量分数及硬化时间为因素,以Pb(II)去除率为主要指标,成球性、多糖溶出率、耐酸性为辅助指标,获得了固定化EPS小球的最优配比为m(PVA)∶m(SA)∶m(EPS)∶m(H2O)=80∶20∶1∶1000,硬化时间为16h。通过批次实验,研究了固定化小球用量、pH值、吸附时间对固定化EPS小球吸附Pb(II)的影响。结果表明固定化小球对Pb(II)的去除率随吸附剂用量的增加而升高;pH值对固定化小球吸附Pb(II)有影响;浸泡组的吸附速率大于干燥组的吸附速率。Langmuir等温线能够较好地拟合固定化EPS小球吸附Pb(II)的热力学过程,相关回归系数为0.954,最大理论吸附量为82.64mg／g。准二级动力学模型能够较好地拟合固定化EPS小球吸附Pb(II)的动力学过程,吸附过程受两个以上的阶段控制。     

深海适冷菌Pseudoalteromonas sp. SM9913胞外多糖对Pb2+和Cu2+的吸附性能研究

采用深海适冷菌Pseudoalteromonas sp. SM9913分泌的胞外多糖（EPS）分别对Pb²⁺和Cu²⁺进行吸附,研究了多糖用量、pH、吸附时间和共存离子对EPS吸附性能的影响及EPS对Pb²⁺和Cu²⁺的吸附热力学.结果表明,EPS对Pb²⁺和Cu²⁺的吸附量随EPS投加量的增加而减小.EPS对Pb²⁺和Cu²⁺的最佳吸附pH分别为4.5～5.5和4.5～6.0. EPS对Cu²⁺的吸附平衡时间为90　min,对Pb²⁺的吸附平衡时间则长达180　min.共存离子Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺的加入均降低了EPS对Pb²⁺的吸附量,Ca²⁺、Mg²⁺的加入降低了EPS对Cu²⁺的吸附量,但低浓度的Na⁺和实验范围浓度的K⁺不仅没有降低反而增加了EPS对Cu²⁺的吸附量.Freundlich和Dubinin-Radushkevich方程均能较好地描述SM9913胞外多糖吸附Pb²⁺和Cu²⁺的热力学过程,由Dubinin-Radushkevich方程得到SM9913胞外多糖对Pb²⁺和Cu²⁺的最大吸附量分别为243.3 mg/g (10℃) 和36.7 mg/g (40℃).胞外多糖吸附金属离子前后的红外光谱分析表明,多聚糖中C—O—C、乙酰基和羟基是起主要吸附作用的官能团.     

生物滤池脱氮除磷的强化及其对含盐废水的处理

为实现含盐废水中营养类污染物的有效去除,构建并启动了曝气生物滤池系统,确定了系统最佳运行参数。实验废水为人工配制的模拟废水,其主要水质参数如下:CODCr 300～400mg／L,总氮30～45mg／L,总磷3.5～5.5mg／L。为提高曝气生物滤池脱氮除磷能力,对滤池曝气模式进行改变,研究了间歇曝气生物滤池的处理性能并确定了最佳间歇曝气周期。结果显示,间歇曝气生物滤池CODCr、总氮及总磷的去除率分别可达92.1％、77.9％和70.3％,脱氮除磷效果明显优于常规曝气生物滤池。研究发现,在含盐废水(盐度0％～3％)的处理中,微生物系统对有机物的去除较对氮磷的去除受盐度的影响更小;与其他生物工艺相比,间歇曝气生物滤池表现出较高的耐盐能力和营养污染物去除效率,因而此工艺具有较好的应用前景。