无机离子对厌氧氨氧化反应的影响研究进展

文章简单介绍了厌氧氨氧化的概念及反应机理,概述了厌氧氨氧化基质(氨、亚硝酸盐)和金属离子对厌氧氨氧化(Anammox)反应的影响,并重点讨论并分析了Cu~(2+)、Zn~(2+)、Fe~(3+)、Fe~(2+)、Ca~(2+)等金属离子在不同浓度下对厌氧氨氧化反应的影响作用。     

低温胁迫下海藻糖强化厌氧氨氧化污泥活性研究

利用升流式厌氧污泥床(UASB)反应器,采用实验室已经驯化好的厌氧氨氧化颗粒污泥,在低温(12℃)条件下进行连续流培养,研究低温胁迫条件下不同的海藻糖投加量对UASB反应器脱氮效能和厌氧氨氧化污泥活性的影响。结果表明,投加适宜的海藻糖可以提高厌氧氨氧化菌的活性。在投加海藻糖浓度为0.1 mmol/L时,脱氮效果最佳,NH4+-N、NO2--N、TN去除率分别为70%、73%、63%;与未投加海藻糖相比,能够使TN去除负荷提升26%左右。     

Fe3+对好氧颗粒污泥形成的影响及硝化特性研究

在3只序批式间歇反应器(SBR)进水中分别添加质量浓度为1、10、0 mg/L的Fe~(3+),形成R1、R2和R3,研究Fe~(3+)对颗粒污泥形成的影响,并对其硝化动力学特性进行分析。结果表明,3个反应器皆能在较短时间内培养出好氧颗粒污泥,Fe~(3+)对污泥颗粒化进程无明显促进作用,但对污泥颗粒形貌影响较大;低含量Fe~(3+)(质量浓度1 mg/L)会显著提高好氧颗粒污泥的COD去除率与NH4+-N转化能力,Fe~(3+)可促进好氧颗粒污泥的硝化过程;采用Monod模型对硝化动力学过程进行拟合,最大比去除速率v_(m1)v_(m2)v_(m3),进一步表明低含量Fe~(3+)更易实现高效的硝化过程。高通量测序结果则证实Fe~(3+)的投加可提升好氧颗粒污泥的脱氮除碳性能。     

含铁矿物质粉末促进厌氧氨氧化颗粒污泥形成及颗粒特征分析

为了促进厌氧氨氧化颗粒污泥的形成，提高污泥沉降性能，向启动初期的UASB厌氧氨氧化反应器中投加粉末状天然含铁矿物，从反应器性能、污泥变化情况和颗粒污泥特征等方面研究分析了该条件下厌氧氨氧化污泥的颗粒化过程。在投加含铁矿物质粉末后，颗粒污泥占比从反应器体积的0.9%提高到了15%，颗粒污泥平均密度从1.027 g/cm³增加到了1.080 g/cm³，污泥SVI从98.65 mL/g[VSS]降至33.51 mL/g[VSS]，反应器中颗粒污泥的形成速率明显提高，颗粒污泥比重增加，污泥沉降性能显著提升。含铁矿物质粉末的投加有效地促进了厌氧氨氧化污泥的颗粒化过程，提高了颗粒污泥的沉降性能。     

铝盐混凝剂强化絮状厌氧氨氧化污泥颗粒化研究

探究不同剂量铝盐混凝剂(聚合氯化铝)对厌氧氨氧化污泥颗粒化的影响。采用经过筛分的絮状厌氧氨氧化污泥作为种泥(粒径小于0.425 mm)，设置空白组和实验组，实验组在2、4、8 mg/L铝盐投加量下开展序批式反应器的厌氧氨氧化污泥颗粒化研究。具体分析厌氧氨氧化污泥颗粒化过程中沉降性能、脱氮性能、污泥粒径变化和微生物群落特征。实验结果表明，经过110天的富集培养，铝盐混凝剂的投加提升了厌氧氨氧化污泥粒径。与空白组相比，投加铝盐混凝剂促进厌氧氨氧化污泥平均粒径增长了209.8μm，同时改善了污泥沉降性能，污泥沉降比和污泥体积指数出现一定降低。微生物群落分析结果表明，投加铝盐后拟杆菌门相对丰度增加了7.8%，浮霉菌门相对丰度降低了9.8%。其中，厌氧氨氧化优势菌属Candidatus Kuenenia相对丰度降低了8.9%，但并没有影响系统脱氮活性。两组反应器最终容积脱氮负荷差异不大，稳定在0.6 kgN/(m³·d)左右。本研究初步探究了利用铝盐混凝剂强化厌氧氨氧化污泥颗粒化的效果。     

Fe~(2+)/Fe~(3+)和Mn~(2+)对低氧曝气过程总氮去除与转化途径的影响

为短期快速实现实际生活污水自养脱氮,采用含有厌氧氨氧化菌的实际污水处理厂活性污泥,针对Fe~(2+)/Fe~(3+)和Mn~(2+)对低氧曝气过程中氮的去除效果进行了研究,分析确定了氮素转化的途径。研究结果表明,Fe~(2+)/Fe~(3+)和Mn~(2+)均可提高活性污泥中厌氧氨氧化菌(AnAOB)丰度,但由于Fe~(2+)/Fe~(3+)对氨氧化菌(AOB)也存在一定抑制作用,因此,短期投加Fe~(2+)/Fe~(3+)条件下,低氧曝气过程中总无机氮去除率为25%,但投加Mn~(2+)条件下总无机氮去除率可达44%。通过氮素平衡分析,发现投加Fe~(2+)/Fe~(3+)条件下,氮素主要通过反硝化作用去除;而投加Mn~(2+)条件下,氮素主要通过厌氧氨氧化(anammox)作用去除。因此,传统活性污泥可通过短期投加Mn~(2+)增强厌氧氨氧化活性,促进低氧曝气过程中氮的去除,利于快速实现一体化自养脱氮。     

电镀废水中铁、铜、铬、镍的快速光度法分析

采用多波长分光光度法对Fe~(3+)、Cu~(2+)、Cr~(3+)、Ni~(2+)等进行定量分析。研究了Ca~(2+)、Mg~(2+)、Zn~(2+)的存在对分析结果的干扰,确定了每一种金属离子的最佳吸收波长,并建立了有效的线性方程。通过对Fe~(3+)、Cu~(2+)、Cr~(3+)、Ni~(2+)混合标准液进行测定,验证线性方程的准确性。考虑到不同样品金属离子的质量浓度不同,对其测定下限进行研究,并分析每种金属离子测定时的影响因素。结果表明:Fe~(3+)、Cu~(2+)、Cr~(3+)、Ni~(2+)的测定下限分别为0.5mg/L、1mg/L、5mg/L、5mg/L。     

芬顿法氧化降解水中茜素红的研究

研究了芬顿法对水中偶氮染料茜素红氧化降解过程。考察了溶液的pH值、不同H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比、H_2O_2/Fe~(2+)投加量、染料初始浓度对茜素红降解效果的影响。结果表明:茜素红初始浓度为20 mg/L,在pH值为3、H_2O_2和Fe~(2+)投加量分别为0.5 mmol/L和0.1 mmol/L的最佳条件下,反应30 min后茜素红的降解率达到最大值65.48%。Cl~-对茜素红在芬顿体系中的降解表现明显的抑制作用,SO_4~(2-)和NO_3~-的存在降低了芬顿试剂的氧化性能,也阻碍了茜素红的降解。     

Ca~(2+)、Mg~(2+)对剩余污泥自培养产酶影响

为提高剩余污泥投加复合菌后产水解酶效果,探讨了添加Ca~(2+)、Mg~(2+)对剩余污泥自培养产酶中污泥水解的影响。结果表明,未加Ca~(2+)、Mg~(2+)的空白组,蛋白酶和淀粉酶活力均呈现第1 d上升至最大值,后持续降低的趋势。添加0.03 mol/L Ca~(2+)组的蛋白酶活力第1 d快速升至246.14 U/mL,后持续上升,并在第7 d酶活力达最大值340.07 U/mL,蛋白酶活力最大值较空白组增加了53.94%;淀粉酶活力在第1 d快速升至351.02 U/mL后快速下降,第7d酶活力为70.79 U/mL,淀粉酶活力最大值较空白组增加了51.93%,表明添加0.03 mol/L Ca~(2+)可以提高灭菌污泥自培养产酶效果。而添加0.06 mol/L Ca~(2+)组酶活力呈下降趋势,表明高浓度Ca~(2+)对产酶有抑制作用。添加0.03 mol/L或0.06 mol/L Mg~(2+),不能提高产酶效果,但能维持酶活力稳定。添加合适浓度Ca~(2+)、Mg~(2+)能强化剩余污泥产酶过程中污泥水解效果,促进污泥上清液中有机物水解。     

氮负荷对厌氧氨氧化污泥颗粒化的影响

为了加快厌氧氨氧化颗粒污泥形成,研究了氮负荷对厌氧氨氧化菌颗粒污泥形成的影响,通过逐步改变进水基质含量和降低HRT的方式,考察不同氮负荷及冲击条件下厌氧氨氧化颗粒污泥可颗粒化程度、沉降速度、MLSS含量、ρ(MLVSS)/ρ(MLSS)以及氮去除率形成的影响。结果表明,提高进水基质含量对厌氧氨氧化颗粒污泥形成具有双重影响,当进水NH+-4-N、NO2-N的质量浓度分别低于170、187 mg/L时,有利于厌氧氨氧化颗粒污泥形成,高于此值时SGR、MLSS含量、ρ(MLVSS)/ρ(MLSS)、活性下降;缩短HRT能够缓解过高基质浓度对厌氧氨氧化菌的抑制作用,提高反应器上升流速有利于形成优质厌氧氨氧化颗粒污泥,当HRT为20 h时,428.4 g/(m3·d)为适宜的氮负荷。在反应器条件变化时,相比于絮状污泥,厌氧氨氧化颗粒污泥具有较强的抗负荷冲击能力。     

胶体滴定法测定循环水中TH-2000的电荷密度

采用胶体滴定法对循环水中改性聚羧酸盐TH-2000电荷密度进行测定,探讨了p H、滴定速度对电荷密度的影响,确定了最佳滴定条件。研究了循环水中共存物质对测定结果的影响,当Na~+350 mg/L、Cl~-350 mg/L、SO_4~(2-)270 mg/L、PO_4~(3-)50 mg/L、Fe~(2+)1 mg/L、Zn~(2+)3 mg/L时,对测定结果基本无影响,水质稳定剂(NaPO_3)_610 mg/L、ATMP20 mg/L、HEDP50 mg/L、DTPMPA30 mg/L、BTA、MBT、TTA5 mg/L时,测定影响可以忽略,Ca~(2+)、Mg~(2+)的影响可通过加入EDTA二钠进行掩蔽。该法准确、实用性强,检出限为0.096 mmol/L。     

高价反离子对氧化铝浆料流变性能的影响

以柠檬酸铵为分散剂,在50%（体积分数）的氧化铝浆料中分别加入2价的Ca2＋、Mg2＋、Cu2＋和3价的Al3＋、Y3＋、Cr3＋、Fe3＋,系统研究了高价反离子对氧化铝浆料流变性能的影响。结果表明：高价反离子添加量超过浆料临界聚沉浓度后,浆料黏度显著增加,近于固化。2价Ca2＋、Mg2＋和Cu2＋对浆料的聚沉作用优于...     

共存离子对饮用水中5种卤乙酸生成的影响

以腐殖酸作为天然水体中消毒副产物(DBPs)前体物,模拟了饮用水消毒过程。研究了水体中共存金属离子Ca2+、Mg2+、Cu2+、Al3+、Zn2+、Fe3+、Fe2+和非金属离子NH4+、As3+、F-等对饮用水氯消毒过程中5种卤乙酸(HAAs)包括一氯乙酸(MCAA)、一溴乙酸(MBAA),二氯乙酸(DCAA),三氯乙酸(TCAA)、二溴乙酸(DBAA)和总HAAs生成量的影响。结果表明,以上离子对5种HAAs和总HAAs生成量和含量分布均产生影响,但影响程度有所不同。除了水中F-在研究含量范围内对HAAs的生成影响不明显以外,Ca2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、As3+等离子对HAAs总体上产生抑制作用,而Al3+、Zn2+、Fe3+、Fe2+等离子对HAAs的生成总体有促进作用。     

CaCl2-HCl-H2O体系中铁、镁、铝对 二水硫酸钙转晶过程影响研究

以CaCl2-HCl-H2O电解质溶液为转晶介质,在70 ℃、3.5 mol/kg氯化钙、0.5 mol/kg 盐酸的实验条件下,研究金属杂质Mg2+、Al3+、Fe3+对二水硫酸钙转半水硫酸钙的转晶时间、晶体形态变化的影响。以结晶水含量变化确定转晶时间,以晶体图片表征晶体形态的变化。结果表明：在该体系中,杂质离子促进转晶过程的进行。当Mg2+、Al3+质量分数超过0.01%后,转晶时间分别缩短至1.5、1.0 h左右后趋于稳定;当Fe3+质量分数超过0.001%后,转晶时间缩短至1.0 h左右后趋于稳定;杂质离子含量较低时,不同金属杂质离子对转晶过程促进作用的大小顺序为Al3+＞Fe3+＞Mg2+;晶体逐渐由片状变为针状,且维持针状形态。     

天然紫背天葵红色素的初步研究

从紫背天葵中提取天然红色素的工艺条件是 :以体积分数是 30 %的乙醇 -水溶液作提取剂 ,温度为 5 0℃ ,时间为 3h ,原料与提取剂配比为 1g∶7mL。对该色素稳定性研究的结果表明 ,紫背天葵红色素在pH≤ 4的条件下对热的稳定性好 ,在此条件下加入果糖、葡萄糖、蔗糖、淀粉或Na+ 、K+ 、Mg2 + 、Zn2 + 、Ca2 + 等金属离子时色素颜色不变 ,但Fe3 + 的存在会使该色素颜色改变。pH≥ 5时 ,色素颜色发生变化。     

湿法磷酸制取磷酸脲工艺优化及杂质行为研究

二水法生产的湿法磷酸中存在大量的阴离子和阳离子,这些离子很难在磷酸净化过程中除去。用湿法磷酸直接制取磷酸脲时,杂质离子会影响介稳区宽度,进而影响产品的产率和质量。通过改变原料配比、反应时间、反应温度、降温速度、结晶温度和搅拌速度等因素探索了湿法磷酸直接生产磷酸脲的最佳工艺条件,并分析湿法磷酸中存在 的SO42-、SiF62-、Fe3+、Al3+和Mg2+几种主要杂质离子对磷酸脲的产率和产品质量的影响。实验发现,保持一定量的SiF62-浓度有利于提高产品产率,但是其浓度不宜太高。SO42-、Fe3+、Al3+和Mg2+等会降低磷酸脲的产率,并且 Fe3+和Al3+对产率影响较大。     

过氧化氢氧化玉米秸秆酶解残渣制备螯合微肥的研究

利用过氧化氢在不同条件下对玉米秸秆制备生物乙醇的酶水解残渣进行氧化改性,氧化产物分别与Fe2+、Cu2+、Zn2+、Mn2+四种离子进行螯合反应制备微肥。探讨了不同氧化条件对金属离子螯合率的影响,并确定了适宜的氧化工艺条件:过氧化氢用量20%,温度70℃,pH值为11,时间60 min,此时残渣溶出率为32.5%,氧化产物对Fe2+、Cu2+、Zn2+、Mn2+四种金属离子的总螯合率分别为5.0%,4.5%,3.9%,4.0%。通过正交试验分析,氧化条件对酶解残渣的溶出率和总螯合率的影响主次顺序为:pH值,过氧化氢用量,温度。     

新型油田污水处理剂CJ-1的絮凝性能研究

用新型二硫代氨基甲酸盐CJ-1处理模拟油田污水,考察了絮凝条件与其絮凝作用效果的关系,获得最适宜的絮凝条件。结果表明,在保持絮凝体系的温度为40℃、pH为4～8、搅拌速度40 r/min、搅拌时间5 min、沉降时间30 min、DTC的投加量为20 mg/L、Fe2+投加量为5 mg/L时,含油350 mg/L、悬浮物55.1 mg/L、CODCr为802 mg/L、浊度为155 NTU的模拟油田污水经CJ-1絮凝处理后,其含油量、悬浮物、CODCr、浊度分别降至3.2 mg/L、0.254 mg/L、100 mg/L、0.8 NTU,相应去除率分别为99.1%、99.5%、87.5%和99.5%,铁离子残留量为0.075 mg/L。同时考察了Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-等无机盐离子对CJ-1絮凝性能的影响。     

在大肠杆菌中表达蝮蛇毒类凝血酶基因gloshedobin

将大连蛇岛蝮蛇毒腺中的类凝血酶基因gloshedobin克隆到pET-32a(+)上,构建了T7启动子控制的大肠杆菌表达质粒,并考察了质粒的稳定性. 采用IPTG诱导,以融合蛋白的形式进行表达,得到以包涵体形式存在的类凝血酶. 通过实验对诱导时间、诱导温度及诱导剂浓度进行了优化,并采用正交实验考察了金属离子对表达的影响,结果表明Fe3＋, Co2＋对类凝血酶的表达有促进作用.