生物膜同步硝化反硝化脱氮过程中N2O的产生量及机理分析

为了考察生物膜同步硝化反硝化脱氮过程中氧化亚氮(N2O)的释放量,以碳纤维为填料,采用SBR反应器研究了实际生活污水生物膜同步硝化反硝化过程中N2O释放量并对其产生机理进行了分析.在低溶解氧水平(0.2～1.5 mg/L)下系统同步硝化反硝化率维持在79%以上.在4个溶解氧水平0.2、0.4、1.0、1.5 mg/L下,每去除1 g氨氮N2O释放量分别为0.005、0.025、0.021、0.025 g,远低于短程硝化反硝化系统N2O释放量.1个反应周期内,N2O释放量随NH4+-N氧化而增加,NH4+-N氧化结束后,N2O释放量急剧减少.在曝气状态下,N2O释放速率与ρ(COD)呈现了较好的相关性.分析发现,生物膜同步硝化反硝化系统中N2O主要是由异养硝化和好氧反硝化产生.     

两种污水处理工艺反硝化聚磷比较研究

为了确定不同工艺反硝化聚磷性能及差异,对采用不同工艺的2个污水处理厂的活性污泥进行厌氧释磷、好氧聚磷和反硝化聚磷试验研究,2个污水处理厂分别采用CAST和A/O工艺。结果表明:CAST工艺中好氧聚磷和反硝化聚磷效率分别为3.34mgP/h和2.23mgP/h,A/O工艺中好氧聚磷和反硝化聚磷效率为2.54mgP/h和0.83mgP/h,CAST和A/O工艺的反硝化聚磷菌和好氧聚磷菌比率(DPB/PAO)分别为66.8%和24.9%,CAST工艺反硝化聚磷能力优于A/O工艺。     

碳源对晚期垃圾渗滤液短程硝化的影响

为了考察碳源对晚期垃圾渗滤液短程硝化的影响,采用"两级UASB-缺氧-好氧系统"处理城市生活垃圾晚期渗滤液.系统进水COD质量浓度为4.3g/L左右,进水氨氮质量浓度为2.8 g/L,故COD与氨氮质量浓度之比很低,为1.5左右.首先在UASB1中实现同时反硝化与产甲烷反应,一部分COD在UASB2中进一步去除,在A/O反应器中利用残余COD进行反硝化以及NH_4~+-N的彻底硝化.试验结果表明,未投外加碳源时,原水中可降解COD几乎全部作为一级UASB的反硝化碳源被利用,A/O池缺氧段反硝化碳源不足.在A/O池的A段投加相当于1 g/L COD质量浓度的无水乙酸钠作为电子供体促进反硝化后,由于反硝化产生大量的碱度,补充了硝化所消耗的碱度,使pH值维持在一个比较合适的范围,可实现稳定的短程硝化,亚硝态氮累积率由未投加碳源时的20%提高到87%,系统出水氨氮质量浓度为0.01 g/L左右,氨氮的去除率也由未投加碳源时的92%提高到99.6%.     

城市生活垃圾填埋场渗滤液生化处理试验研究

采用“两级UASB-A/O生化系统”处理含有高质量浓度COD与NH4 -N的生活垃圾渗滤液.在UASB1中实现同时反硝化与产甲烷反应,出水COD在UASB2中进一步去除.在A/O反应器中去除残余COD与NH4 -N的彻底硝化.在UASB1与UASB2中最大COD去除率分别为12.5 kg/(m3.d)与8.5 kg/(m3.d).两级UASB为后续硝化创造了良好的条件.UASB1在30℃的气体产率为0.28 m3/kg COD,气体的组成相对恒定,CH4,N2,CO2所占的比例分别为63%~73%,25%~35%,2%.UASB2在35℃的气体产率为0.40 m3/kg COD,CH4,CO2所占的比例分别为98%,2%.通过几乎100%的短程硝化NH4 -N几乎完全去除,最大NH4 -N去除负荷为0.68 kg/(m3.d).该技术实现了渗滤液经济高效的生物脱氮.     

短程硝化过程影响因素与控制条件分析

控制硝化反应条件,使硝化反应只进行到亚硝态氮阶段并实现稳定的亚硝态氮积累,是短程硝化反硝化稳定运行的关键。通过详细阐述影响硝化过程中氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌生长的重要因素,对SHAR-ON、OLAND、CANON、SBR、A/O、MBR、曝气生物滤池等工艺的短程硝化控制条件进行了分析,并指出了短程硝化反硝化工艺的技术优势和应用价值。     

碳氮比对生物反硝化中N_2O产量的影响

利用间歇式反应器(sequencing batch reactor,SBR),以乙醇作为外加碳源,考察不同化学需氧量(chemicaloxygen demand,COD)与氮的质量浓度的比值对全程和短程反硝化脱氮过程中N2O产量的影响.全程反硝化过程中,调节ρ(COD)/ρ(N)为1.56、2.83、4.56、6.01和10.0,短程反硝化中调节ρ(COD)/ρ(N)为1.51、2.45、3.33、4.13和9.7.结果表明,全程和短程反硝化的最佳ρ(COD)/ρ(N)分别为6.01和4.13,硝酸盐和亚硝酸盐完全被还原,反硝化过程中几乎没有N2O产生,1 g混合液悬浮固体(mixed liquor suspended solids,MLSS)每天还原的硝态氮和亚硝态氮分别可达0.077和0.089 g.在碳源充足的条件下,反硝化速率不再随着有机物的增加而增加.在低ρ(COD)/ρ(N)时,短程反硝化过程中N2O产量远大于全程反硝化过程,最高可达0.607 mg/L.在碳源不足时,亚硝酸盐对氧化亚氮还原酶(N2O reductase,N2OR)的抑制作用和ρ(COD)/ρ(N)不足是影响系统N2O产量增加的主要原因.     

末端间歇曝气A2/O工艺处理低碳氮（磷）比生活污水

为提高A2/O工艺处理低碳氮(磷)比污水的同步脱氮除磷效率,使出水达到GB18918—2002一级A标准,采用2种模式A2/O工艺处理实验废水.模式1为投加填料的A2/O工艺,反应器在优化工况tHR=8.2 h、污泥回流比R=80%、硝化液回流比r=250%~300%、ρ(DO)=1.5~0.5 mg/L条件下运行,出水TP质量浓度仍超标.模式2为模式1的改良——末端间歇曝气填料A2/O工艺,好氧段后增设1个间歇曝气段,并改变污泥回流和排泥方式,系统在长污泥龄tSR=22.3 d、A2/O段优化工况、间歇曝气段tHR=4 h、曝气周期1 h(曝气1 min(ρ(DO)=0.3~0.5 mg/L)、沉淀59 min)的条件下,COD、NH4+-N、TP和TN的平均去除率分别达87.8%,99.1%,95.5%和90.8%,出水亚硝化率在70%以上,污泥中反硝化除磷菌与聚磷菌比达95.65%.系统实现了短程硝化反硝化途径的氮磷同步去除,出水满足国家一级A标准.     

A/O工艺硝化效果连续生产性恢复的研究

通过对A/O工艺生化系统受到进水冲击后,连续运行硝化效果恢复的研究,对A/O生化系统四套并联装置控制参数进行了测试,提出了恢复生化系统硝化作用的条件和降解有机物、氨氮的主要影响因素,以及最佳硝化效果操作参数的控制范围.对污水处理厂A/O工艺生化系统硝化效果稳定运行具有一定指导意义.     

合成氨工业废水高效短程生物脱氮中试研究

以某实际合成氨化工厂废水为研究对象,进行高氨氮化工废水缺氧/好氧(A/O)工艺高效短程生物脱氮中试研究.试验结果表明:A/O系统经过90 d的运行,实现了稳定的短程硝化,并获得了稳定的有机物和氮去除.亚硝态氮积累率维持在80%以上,COD、NH4+-N和TN的去除率分别达到了95%、99%和80%.此外,机理分析表明,A/O中试系统获得稳定短程硝化的主要因素为较低ρ(DO)、较高ρ(FA)及适宜HRT三者的协同调控.     

UASB-A/O处理城市生活垃圾渗滤液同步除有机物脱氮长期稳定性试验研究

采用升流式厌氧污泥床-缺氧/好氧(UASB-A/O)生化系统处理城市垃圾渗滤液,考察系统除有机物脱氮效能及低温条件下A/O的硝化特性.623 d试验结果表明:通过UASB反应器内厌氧菌的产甲烷作用和异养菌的反硝化作用,耦合A/O系统内的缺氧反硝化和好氧生物降解机制,实现了渗滤液内有机物和氮同步深度去除.在进水渗滤液内化学需氧量质量浓度ρ(COD)为1 237~13 813 mg/L,平均值为(5 640±2 567)mg/L,UASB-A/O系统出水ρ(COD)为280~1 257 mg/L,平均值为(546±285)mg/L.在进水渗滤液内氨氮质量浓度ρ(NH_4~+-N)为148~2414 mg/L,平均值为(1 381±634)mg/L,UASB-A/O系统出水ρ(NH_4~+-N)均低于50 mg/L.整个实验过程中,A/O反应器克服了季节性温度变化的不利影响,始终维持了高效的生物硝化和反硝化.即使在冬季低于15℃温度条件下,A/O系统内的生物脱氮效率仍然维持在90%以上.     

甲苯择向催化硝化研究

在汞盐和硝基苯磺酸存在下，用硝酸硝化甲苯，获得了对位异构体含量较高的－硝基甲苯，对位体和邻位体的比值（ｐ／ｏ＝２．４１）明显高于汞盐负载在Ｎａｆｉｏｎ－Ｈ上的催化硝化结果（ｐ／ｏ＝１．８１）。探讨了汞盐和硝基苯磺酸催化甲苯硝化机理。     

Fe(Ⅲ)-过氧化氢-亚硝酸盐催化BSA蛋白硝化的影响研究

采用分光光度法研究了不同pH Hepes缓冲液中Fe(Ⅲ)-过氧化氢-亚硝酸盐催化牛血清白蛋白(BSA)发生蛋白质硝化的情况.实验结果表明:在Hepes缓冲液中,EDTA-Fe(Ⅲ)及柠檬酸铁均能够催化过氧化氢-亚硝酸盐引起BSA的硝化.在EDTA-Fe(Ⅲ)-过氧化氢-亚硝酸盐体系中,BSA的硝化程度随pH的升高而依次增强,亚硝酸盐含量随pH值的升高而降低,说明碱性环境有利于EDTA-Fe(Ⅲ)-过氧化氢-亚硝酸盐催化BSA发生蛋白质硝化;而在柠檬酸铁-过氧化氢-亚硝酸盐体系中,BSA的硝化程度随pH的升高而依次降低,亚硝酸盐含量随pH值的升高而升高,说明酸性环境有利于柠檬酸铁-过氧化氢-亚硝酸盐催化BSA发生蛋白质硝化.进一步研究表明:EDTA-Fe(Ⅲ)催化过氧化氢-亚硝酸盐发生蛋白质硝化作用强于柠檬酸铁.     

汽油烃类烷基化分子筛催化剂研究FCC-C4

采用机械混捏法制备了Al2O3-分子筛烷基化催化剂,对催化剂进行了NH3-TPD、XRD、吡啶吸附红外光谱等表征.以正己烯、正庚烷与混合C4烃类的混合物为模拟原料,在连续高压固定床微反装置上评价了催化剂的活性,考察了Al2O3-Hβ分子筛催化剂的配比,及催化剂的磷(P)、Mg、柠檬酸(CA)改性对其烷基化性能的影响.结果表明:质量比为3∶7左右的Al2O3-Hβ为较适宜的烷基化催化剂;柠檬酸改性显著改善了催化剂的稳定性,而P、Mg改性则未能改善催化剂的稳定性.     

Fe（Ⅲ）-过氧化氢-亚硝酸盐催化BSA蛋白硝化的影响研究

采用分光光度法研究了不同pHHepes缓冲液中Fe（Ⅲ）-过氧化氢-亚硝酸盐催化牛血清白蛋白（BSA）发生蛋白质硝化的情况。实验结果表明：在Hepes缓冲液中,EDTA—Fe（Ⅲ）及柠檬酸铁均能够催化过氧化氢-亚硝酸盐引起BSA的硝化。在EDTA—Fe（Ⅲ）-过氧化氢一亚硝酸盐体系中,BSA的硝化程度随pH的升高而依次增强,亚硝酸盐含量随pH值的升高而降低,说明碱性环境有利于EDTA—Fe（Ⅲ）-过氧化氢-亚硝酸盐催化BSA发生蛋白质硝化;而在柠檬酸铁-过氧化氢-亚硝酸盐体系中,BSA的硝化程度随pH的升高而依次降低,亚硝酸盐含量随pH值的升高而升高,说明酸性环境有利于柠檬酸铁-过氧化氢-亚硝酸盐催化BSA发生蛋白质硝化。进一步研究表明：EDTA—Fe（Ⅲ）催化过氧化氢-亚硝酸盐发生蛋白质硝化作用强于柠檬酸铁。     

邻二氯苯混酸绝热硝化制备2，3—二氯硝基苯的工艺研究

系统地研究了邻二氯苯混酸绝热硝化的DVS值、混酸组成及摩尔比等因素对2,3－二氯硝基苯收率的影响,2,3－二氯硝基苯收率达到14．51％,3,4－氯硝基苯与2,3－二氯硝基苯的收率之比f（3,4／2,3）＝5．47。     

邻二氯苯混酸常规硝化及绝热硝化的研究

系统地研究了邻二氯苯混酸一硝化的反应时间、温度、混酸组成及摩尔比等因素对一硝化物收率和纯度的影响．实验结果达到文献水平,工艺条件优于文献水平．同时探索了邻二氯苯的混酸绝热一硝化．     

锡的氧化物及氢氧化物催化2-辛基十二烷醇肉豆蔻酸酯的合成

针对硫酸、对甲苯磺酸等作催化剂合成２辛基十二烷醇肉豆蔻酸酯时,所得产品颜色深重,后处理困难等缺点,采用ＳｎＯ和Ｓｎ３Ｏ２（ＯＨ）２为催化剂催化合成了２辛基十二烷醇肉豆蔻酸酯,通过对影响反应的要素如温度、反应配比等的研究,寻找出了最适合反应的反应条件为酸醇摩尔比为１∶１,温度为２００℃。结果表明ＳｎＯ和Ｓｎ３Ｏ２（ＯＨ）２催化剂催化条件温和,是一种有效的催化剂,所得产品质量在无需蒸馏的情况下,符合国颁标准。     

Synthesis, Characterization and Catalytic Application of H3PW12O40/MCM-48 in the Esterification of Methacrylic Acid with n-butyl Alcohol

A novel environmental friendly catalyst, H3PW12O40/MCM-48, was prepared by impregnation method. The catalysts were characterized by means of XRD and FT-IR. The synthesis of n-butyl methacrylate catalyzed by H3PW12O40/MCM-48 was studied with methacrylic acid and n-butyl alcohol as reactants. H3PW12O40/MCM-48 is an excellent catalyst for synthesizing n-butyl methacrylate and Keggin structure of H3PW12O40 kept unchanged after being impregnated on surface of the molecular sieve support. Effects of n (methacrylic acid): n (n-butyl alcohol), catalyst dosage, cyclohexane (water-stripped reagent) and reaction time on yields of the product were investigated. The optimum conditions have been found, that is, molar ratio of acid to alcohol is 1:1.6, mass ratio of catalyst used to the reactants is 0.5% and reaction time is 2.0h. Under these conditions, the yield of n-butyl methacrylate can reach 93.7%.     

2,4—二氨基乙苯的合成

以氯霉素生产过程中的副产物邻硝基乙苯为原料,经混酸硝化和加氢还原两步反应制得２,４－氨基乙苯。对合成反应的影响因素进行讨论,并通过实验确定反应的适应工艺条件。硝化反应的收率为９２．７％,还原反应的收率为９８％。喑体及产物经红外、核磁和质谱分析,证明结构正确。     

NiAl_2O_4掺杂TiO_2薄膜电极的制备及其性能研究

采用醇-水共沉淀法制备NiAl2O4纳米粉体,将制备好的NiAl2O4纳米粉体以不同百分比掺杂到TiO2(P25)粉体中制成浆料。在浆料中加入OP乳化剂、乙酸分散剂,用丝网印刷法在涂有致密TiO2薄膜的FTO导电玻璃上制备掺杂NiAl2O4的TiO2薄膜电极。采用XRD、TEM、UV-VISI、-V伏安性能等手段对NiAl2O4粉体的晶相结构、形貌及NiAl2O4掺杂的TiO2薄膜电极的吸光性能、光电性能进行了表征。结果表明,将纳米NiAl2O4粉体掺杂到TiO2浆料中可以提高TiO2薄膜的吸光性能。当掺杂量为2%时,NiAl2O4/TiO2薄膜电极具有较好的光电性能,与未掺杂的TiO2薄膜电极相比,光电转化效率提高了17.4%,达到5.93%。