玄武岩纤维填料应用于两种混合生长反应器的评价

采用单丝直径微米级的伞状玄武岩纤维(BF)作为填料,将其引入序批式反应器(SBR)和后置缺氧反硝化SBR外聚合物(EPS)含量和扫描电子显微镜形貌图,考察了两种SHBR的污水处理效果。试验结果表明:基于SBR的SHBR的出水COD、氨氮、总氮去除率分别为83.2%、89.9%、86.8%;基于后置缺氧反硝化SBR的SHBR优良,而基于后置缺氧反硝化SBR的SHBR的脱氮效果得到进一步的优化和提升。两种SHBR的BF填料中EPS含量分析结果显示:在好氧环境下,蛋白质(PN)的含量高于多糖(PS)的含量;在缺氧条件下,PS的含量明显高于PN的含量。     

淹水区边坡的生态型护坡技法及其耐久性研究

通过植生袋状垫（一种新型生态植生材料）、生态混凝土（多孔、透水性混凝土）、卵石（自然石）等近自然界材料的不同组合，创作出的最新生态型护坡技法来对淹水区坡面进行设计、护坡，不仅可以充分保证护坡工程安全性、经济性，而且能起到对生态环境维持和改善的功能。针对国家863“十五”重大科技专项“镇江城市水环境质量改善与生态修复技术研究与示范”总课题第三分项中的生态堤淹水区坡面．采用三种不同的生态护坡技法进行了现场实施，同时对生态护坡技法中的生态混凝土的耐久性等进行了调查、研究和评价。结果表明：所提出的生态护坡技法能够谋求和保证与生态系统的调和或共生、创造舒适的环境，并且所用生态混凝土具有良好的耐久性。     

用于透水性硬化路面的生态混凝土的开发研究

透水性混凝土是一种新型的建筑材料，国内对它的研究还不成熟，尤其是对将其用于硬化路面上的研究还处于刚刚起步的阶段。文章对透水性生态混凝土的概念和分类进行了介绍，提出了本专项研究中透水混凝土的概念，然后就其基础材料、配合比进行了分析，并讨论了该混凝土在强度及透水性方面的性能，最后探讨了该课题研究的前景和存在的问题。     

玄武岩纤维载体生物接触氧化工艺处理印染废水

为了考察温度、p H和质量配比对印染废水处理性能影响,构建了以玄武岩纤维为载体、旋流散气管为曝气方式的生物接触氧化废水处理系统,试验研究了各工艺参数对处理性能的影响变化规律。结果表明:玄武岩纤维载体挂膜速度较快且在夏季具有较高的COD处理效果,HRT=20 h时,其COD去除率可稳定在75%以上,而低温下仅为40%左右,延长低温运行的HRT到39 h时,COD去除率可稳定在85%以上。另外,试验结果还表明,低温下系统最佳p H适应范围是7~7.5,COD的去除率最高可达89.5%,而C、N、P最佳质量配比则为100∶5∶0.5。     

一种亲水反应型聚氨酯在高寒草原生态修复中的应用研究

高寒草原退化以及沙化现象对当地的生态系统造成严重破坏。在多种生态修复措施中,以材料措施为技术核心的生态修复措施受到广泛关注。本工作选用一种亲水反应型聚氨酯(OH-1A)作为主要材料,对其进行相关性能研究。结果表明:在15 ℃条件下,OH-1A可分散于水中,发生固化反应形成弹性凝胶体,且固化速率与浓度成正比;当OH-1A浓度达到3%时,可在300 s内渗透50 mm,并发生固化反应,形成柔性固结层;固结层表面静态接触角可达143°,优异的表面疏水性能有助于减缓植物生长所需水分的蒸发。在沙化严重的高寒草原,以OH-1A为基础的材料措施,可为植物的生根发芽提供有利的保障环境,防止草种或幼苗受到恶劣环境的影响,即建设“植物栖息”环境。因此,本工作提出的材料措施生态修复技术在高寒草原的植被恢复研究和应用中具有较高的潜在价值。     

有机铁改性玄武岩纤维及其对微生物的附着行为

以草酸和FeSO₄7H₂O为原料,利用液相沉积法对玄武岩纤维（BF）进行表面改性,以SEM、EDS、XPS、接触角分析仪和Zeta电位测试仪研究BF改性前后的微观形貌、元素组成、表面亲水性和电负性等性能。以枯草芽孢杆菌在不同的生长环境中的生长曲线来判断BF改性前后的生理毒性,以纯菌吸附实验和活性污泥固定实验考察有机铁改性玄武岩纤维（MBF）对微生物附着行为的影响。结果表明:MBF的亲水性和电负性得到明显改善,MBF的水接触角由89.71°降至为56.74°,表面Zeta电位由-18.53 mV提升至-5.03 mV; MBF对细菌的生长无抑制作用,不存在生理毒性;在12 h后MBF表面固定的微生物量可达27.91 gm-2,表明有机铁改性BF有助于促使更多的生物量附着在载体表面,进而有利于提高载体的污/废水处理效果。      

生态混凝土在青藏高原地区的试验研究及工程应用

通过进行试验室和青海省西宁市湟水河河道治理工程现场试验,研究了骨料种类与级配、水泥用量、水灰比、SR-3 和 SR-4 添加剂的选用及掺量比例对生态混凝土性能(强度、孔隙率、透水系数、酸碱度等)的影响,在试验和分析的基础上开发出适合于高原严酷环境的具有护坡、植生等功能的生态混凝土.     

玄武岩纤维填料不同布置间距处理生活污水的研究

以玄武岩纤维(BF)作为生物填料应用于生活污水处理,选取BF进行生物巢培养,并对生物巢形成时间进行了对比分析,探究了不同BF水中COD、氨氮和总氮的去除效果。结果表明:BF三种BF填料布置间距对COD、氨氮和总氮的去除率总体上随水力停留时间(HRT)的延长而提高,BF填时,对生活污水中COD、氨氮和总氮的去除率分别达到88.4%、83.3%和64.7%。     

改性玄武岩纤维制备及其在微生物载体的应用

为提高玄武岩纤维(BF)作为微生物载体的生物亲和性,采用酸碱刻蚀法获得改性玄武岩纤维(MBF),以达到提高BF表面粗糙度的目的。通过扫描电子显微镜观察BF刻蚀前后微观形貌的变化,以大肠埃希菌的生长曲线评估MBF的生理毒性,并采用光学显微镜观察改性前后BF表面微生物的生长情况。结果表明:与BF相比,MBF表面较为粗糙,表面粗糙度和比表面积均有所增加。MBF固定的微生物量明显增加,说明表面粗糙度的增加有利于提高BF的生物亲和性,提高其作为微生物载体时的污/废水处理效能。     

改性玄武岩纤维的制备及其挂膜性能

以不同表面活性剂作为分散剂,采用物理涂覆法对玄武岩纤维（BF）进行表面改性处理,得到3种改性玄武岩纤维（MBF）。以FTIR、光学接触角分析仪和SEM分别研究了BF和MBF的表面官能团、亲水性和微观形貌的变化。计算了载体的挂膜率和残余挂膜率,以光学显微镜和扫描电子显微镜观察了BF和MBF的生物膜生长情况,讨论了不同表面处理对BF挂膜性能的影响。结果表明：经表面改性处理后,MBF的表面亲水性和水中分散性得到有效改善,其中经阳离子型表面活性剂（十六烷基三甲基氯化铵,CTAC）改性的玄武岩纤维（MBF-C）具有最佳亲水性和水中分散效果,接触角由133.57°（BF）下降至62.52°（MBF-C）。挂膜实验结果表明,3种表面活性剂对BF的表面改性处理均有助于增加微生物的附着量和提升附着强度,其中改性后的MBF-C挂膜率为256.25%,残余挂膜率为41.28%,具有最优的挂膜效果。