四氧化三铁吸附包埋固定辣根过氧化物酶及其应用

建立了Fe₃O₄吸附包埋固定辣根过氧化物酶,并与明胶、开孔明胶、海藻酸钠3种不同的固定化方法载体进行了比较,发现该固定化方法具有较高的固定效率。对固定化酶与自由酶的稳定性进行了比较,发现Fe₃O₄吸附包埋固定化HRP的稳定性高于其他固定化HRP和自由酶。此外,测定了不同戊二醛浓度、交联时间、给酶量、Fe₃O₄使用量及明胶浓度对 辣根过氧化物酶固定效果的影响。结果表明,固定化反应的最佳条件如下：最佳给酶量与Fe₃O₄用量比例约为95u HRP/g Fe₃O₄,最佳Fe₃O₄用量与凝胶比例为1.0g Fe₃O₄/10mL 10％～20％,最适戊二醛浓度和交联时间分别为0.5％和30min。在此条件下制备的辣根过氧化物酶 活性约为1.1u/g,酶活固定率约为15％。该固定化酶重复应用于PCP催化去除反应,可获得稳定的PCP去除率。     

固定化辣根过氧化物酶催化去除五氯酚

采用辣根过氧化物酶催化去除模拟废水中的五氯酚,使其形成沉淀;并探讨了影响反应的因素如溶液酸度、酶浓度、五氯酚起始浓度、过氧化氢起始浓度以及温度等。结果表明辣根过氧化物酶去除五氯酚的最佳 pH 为 5～6;去除率随酶浓度增加而增加,在所采用的最高酶浓度 0.05u/mL,五氯酚初始浓度为 12.6mg/L 的情况下,去除率可达 70％ 左右;五氯酚起始浓度对去除率也有一定影响,起始浓度为 13.0mg/L 时,去除率可达 73.7％,而当起始浓度为 0.7mg/L 时,去除率只有 35.7％;过氧化氢与五氯酚反应的摩尔数之比为 1∶2。此外还采用化学键合法将辣根过氧化物酶固定在聚丙烯酰胺载体上,发现酶活性可保持较长时间,并可反复用于催化去除五氯酚。固定酶去除五氯酚最适 pH 值与自由酶类似,并且在 pH＝5.15条件下,1h 内将五氯酚从 13.4mg/L 去除到4.9mg/L并达到平衡;将固定酶装入反应柱制成酶柱,可多次反复催化五氯酚的反应。     

Sol-gel法固定化漆酶处理氯酚类污染物

以2,4-二氯酚(2,4-DCP)和2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)为代表,采用Sol-gel法固定化漆酶处理氯酚类污染物.结果表明:底物初始浓度为0.5 mmol/L,固定化漆酶投加量为7 g/L,反应3 h后DCP去除率可达95.3%,而反应2 h后TCP去除率可达99.6%.TCP和DCP去除过程可以用米氏方程描述,其米氏常数Km值分别为11.72和9.97 mmol/L,因此固定化漆酶对TCP的亲和力高于DCP,这导致了在反应时间、初始浓度、固定化酶投加量以及底物共存等因素变化后两者去除效果上的差异.连续48 h的运行数据和酶活损失表明固定化漆酶具有较好的反应稳定性.     

固定化漆酶催化去除水中2,4-二氯苯酚

采用壳聚糖固定化漆酶催化去除水中的2,4－二氯苯酚,探讨了影响反应的不同因素,并与自由漆酶催化反应的条件进行了对比。结果表明,固定酶催化降解反应的最佳pH值在5.5左右,相对于自由漆酶,其最适pH 值向酸性偏移;降解反应的最适温度范围在30～45 ℃之间,较自由漆酶的反应温度范围增大;载体壳聚糖的吸附作用对降解反应和氯酚的去除率影响不大,氯酚的去除主要是漆酶催化氧化反应的结果;连续重复使用固定化漆酶去除模拟废水中的2,4-DCP,在重复操作6次之后,其降解效率仍能保持60%以上。     

有机氯化物的固定化酶处理技术研究

研究了Ｆｅ３Ｏ４固定辣根过氧化物酶的吸附特性、贮存稳定性,考察了固定化酶浓度、ｐＨ值、Ｈ２Ｏ２浓度对催化氧化反应的影响。对均相与非均相酶处理氯酚的效果进行比较,显示固定化酶处理有机氯化物具有很大的优越性。     

漆酶催化降解氯酚类有机污染物

采用漆酶为催化剂,研究2,4－二氯酚、4－氯酚和2－氯酚的催化降解机理,探讨了反应时间、pH值、反应温度、氯酚浓度以及漆酶浓度对其降解效果的影响和最适降解条件。结果表明,漆酶催化氧化2,4－二氯酚的能力最强,其降解率10h内达到94%,4－氯酚为75%,2－氯酚为69%。2,4－二氯酚发生反应的最适pH值在5.2～6.0之间,4－氯酚在5.5附近,2－氯酚在4.5～5.5之间。漆酶对氯酚的降解率随着漆酶浓度、反应温度的升高而增大,但随着氯酚浓度的升高,不同氯酚的变化趋势并不相同。漆酶降解2,4－二氯酚的反应属于一级反应,反应活化能约为44.8 kJ·mol^-1。另外,利用戊二醛交联壳聚糖制成载体来固定化漆酶,固定化漆酶的活性虽低于自由漆酶,但稳定性明显增强,连续6d用其降解2,4－二氯酚,6h降解率始终在60%以上。     

乳酸脱氢酶在CTAB-戊醇反胶束体系中的催化动力学研究

以十六烷基三甲基溴化铵（CATB）-异辛烷-戊醇反胶束体系对乳酸脱氢酶（LDH）了固定化,探讨了体系含水量W0（W0=n（水）/n（CTAB）、CTAB浓度、戊醇体积比对LDH固定化的影响及游离酶和固定酶的催化动力学性质.结果表明：LDH进入反胶束的最佳条件是：体系含水量为4.3,CTAB浓度为0.24 mol/L,戊醇体积比为25%.对游离酶和固定化酶的酶促反应的最适pH值均为8.8,最适反应温度分别为52℃和30℃,米氏常数Km分别为65mmol/L和48mmol/L.在25℃时,游离酶存放2 h后失活35%,而固定化酶仅失活16%,说明反胶束固定化LDH具有良好的活力稳定性.     

废水中铁离子对漆酶催化降解2,4-二氯苯酚的影响

探讨了水中铁离子对固定化漆酶和自由漆酶催化去除水中2,4-二氯苯酚反应的影响。结果表明,Fe²⁺和Fe³⁺离子对于自由漆酶催化去除2,4-二氯苯酚的反应均表现出一定程度的抑制作用,但对固定化漆酶降解2,4-二氯苯酚的影响要小,表明经过固定化之后,由于受到固定化载体的保护作用,酶的稳定性明显增加。     

用硅钨酸催化臭氧氧化降解聚乙烯醇模拟废水

以臭氧氧化不易生物降解的聚乙烯醇（PVA）模拟废水, 考察典型杂多酸（HPA）对臭氧氧化的催化作用. 先在3种典型杂多酸中筛选出对臭氧氧化PVA具有催化效果的硅钨酸（HSiW）, 考察反应时间、 臭氧质量浓度、 体系pH值、 催化剂用量和反应温度对PVA去除率的影响, 再通过正交实验确定去除PVA的最佳条件. 结果表明： 体系的pH值对PVA去除率影响最大, 催化剂用量的影响最小; HSiW催化臭氧氧化体系去除PVA的最佳条件为ρ(O₃)=25 mg/L, 反应温度30 ℃, 体系pH=8.3, 催化剂用量250 mg/L, 在该条件下降解反应5 min, PVA去除率即可达98.3%; HSiW未改变臭氧氧化降解PVA的基本途径, HSiW可促进臭氧分解, 生成更多的HO·, 并可催化臭氧与PVA的直接反应.     

污水高效处理和资源化的固定化微生物技术研究

采用功能化大孔载体FPUFS并以载体结合法固定化高效微生物菌群B350，所得固定化B350置于曝气池中构成一个有效容积为1500L的固定化微生物-曝气生物滤池（I-BAF）污水处理系统。通过对进水与出水氨氮（NH4^ -N）、挥发酚及化学耗氧量（COD）的检测分析，以煤气厂焦化污水的现场连续运转处理为例对I-BAF系统的处理效果进行了系统研究。研究了I-BAF系统对实际工业污水的处理性能，得出了I-BAF系统的去除COD、挥发酚和氨氮的效果曲线。结果表明：I-BAF系统对煤气厂焦化污水具有较好的处理效果，在进水COD为3450mg/L，NH4^ -N为451mg/L，挥发酚177mg/L，色度120倍时，处理出水COD为57.5mg/L，NH4^ -N.285mg/L，挥发酚0.498mg/L，色度为12。这一处理效果是现行其他方法难以达到的，因此本研究对污水的高效处理和资源化具有重要的意义。     

复合滤池-人工湿地组合工艺对城市高污染水的处理

采用复合滤池-人工湿地组合工艺处理城市高污染水,考察了组合工艺对污染物的去除效果及稳定性的影响。结果表明,有机物的降解和硝化主要在滤池中完成,氮、磷则通过人工湿地进一步去除。温度的季节性变化对磷的去除效果有少许影响,碳源不足限制了脱氮效果,组合工艺对污染物的处理效果稳定,出水中COD、TP、NH4+-N、TN平均质量浓度分别为16.39、0.38、1.44、16.38 mg/L,出水水质可达到城市杂用水水质标准。     

阳离子净水剂处理超稠油采出水的研究

针对辽河油田超稠油用蒸汽辅助重力泄油(SAGD)采出水含油量高的特点,以多元脂肪醇、环氧氯丙烷、二甲胺和十二胺为原料,合成了一种适用于处理超稠油SAGD采出水的净水剂GBEDL-08,并考察了药剂加量、沉降时间和水温对GBEDL-08除油效果的影响.实验结果表明:GBEDL-08不仅除油性能良好,而且除油速度快;在水温90℃、沉降时间90min和投加质量浓度为350mg/L的条件下,采出水含油量从63642mg/L可以降低到176mg/L,除油率达到99%以上,是一种高效的阳离子净水剂.     

Biodegradation of the Oil Hydrocarbons in Wastewater with Immobilized Microbiological Activated Carbon

On the basis of laboratory-scale-tests, the method of using immobilized biological activated carbon (IBAC) was found to be an efficient method to treat oil wastewater. In this research, pilot-scale studies were conducted to investigate the optimal range of factors, such as oil concentration, and hydraulic retention time (HRT). 39 strains of bacteria were isolated from activated sludge of a petrochemical wastewater treatment plant. After being acclimated and identified, these bacteria were immobilized on granular activated carbon. The degradation of organic compounds was analyzed by gas chromatography-mass spectromtry(GC-MS). As the results show that when the oil concentration is lower than 50 mg/L and corresponding values of HRT are longer than 1.0 h, the removal rate of immobilized biological activated carbon column can stably reach at least 70%. In the field studies, electron microscope analyses show that the predominant bacteria have been changed from Pseudomonas and Bacillus at the beginning to Bacillus only after 60 days of continuous operation, which suggests that the method with immobilized biological activated carbon column is the one with higher efficiency than that of the secondary floatation tank traditionally used in oil wastewater treatment.     

间歇式活性污泥法处理乳制品废水

采用间歇式活性污泥法处理乳制品废水。运行结果证明：当进水中的CODcr和BOD5平均浓度分别为1128mg／L和11700mg/L,出水CODcr和BOD5去除率分别可达到89％和94％以上,达到了污水综合排放二级标准。并且系统运行稳定。     

用于地下回灌的城市污水臭氧处理

为回用城市污水 ,以缓解我国水资源日益短缺的紧张局面 ,研究了臭氧对典型城市二级生化出水 (北京高碑店污水处理厂 )中有机物的去除效果。对以 AOX表征的有机物 ,臭氧与之的直接反应和间接反应的去除率存在限值 ,直接反应的最大去除率可达 2 4% ,间接反应的最大去除率可达 3 8%。间接反应中 ,NO-2 、细菌、苯系物优先与臭氧反应 ,AOX、DOC反应慢 ,臭氧去除 AOX是氧化卤素原子的脱卤作用。二级生化出水经臭氧处理后 ,还可以有效去除细菌 ,并破坏大分子及苯环 ,从而提高了水的可生化降解性。臭氧消耗量为 2 4mg/ L 时 ,再经土壤含水层处理 ,出水 DOC值可达地下水水源标准     

活性白土在减压蒸馏处理炼油厂废水中的应用

采用减压蒸馏对炼油污水进行处理,讨论了蒸馏温度、白土投加量对炼油污水COD去除率的影响。实验结果表明,活性白土辅助减压蒸馏工艺对炼油厂废水处理效果较好,经过该工艺处理,炼油厂废水COD从1809.5 mg/L降到60 mg/L,去除率高达97%,可达到工业废水排放标准。     

藻菌固定化用于市政污水深度脱氮除磷及藻体产油研究

 污水再生利用是解决水资源与能源危机的重要途径,采用微藻深度处理污水并生产生物质能源是一大热点。针对市政污水深度处理,以活性污泥为固定化细菌,采用小球藻和栅藻,分别比较了固定化藻菌、固定化微藻,以及悬浮态微藻在藻体生长、污水脱氮除磷和微藻产油方面的差异,拟实现对市政污水深度脱氮除磷的同时实现微藻油脂的诱导富集。结果表明,固定化藻菌对氮磷的去除效果优于固定化微藻和悬浮态微藻,且固定化藻菌中微藻油脂质量分数最高。当市政污水NH₄⁺-N 和PO₄^3--P 的初始质量浓度分别为25 和3 mg/L 时,固定化栅藻菌培养4 d 后能够完全去除水体中的氮磷,而固定化藻菌中小球藻的油脂质量分数可达到16.5%。     

无机盐离子对Bi2WO6可见光催化剂去除水中四环素的光敏化作用

 以Bi₂WO₆作为催化剂的光催化反应对废水中四环素的去除具有较好效果。为通过直接在光催化反应中加入光敏化剂的方法,进一步提高Bi₂WO₆光催化剂对四环素废水的处理效率,本研究制备了Bi₂WO₆催化剂并进行了XRD和SEM表征分析,探究了其晶型结构和形貌特征;研究了无机盐离子光敏化剂的阴阳离子、光敏化剂加入量、四环素初始浓度、四环素溶液初始pH值5个因素对四环素去除的影响。结果表明,光催化剂成功制备且未对其晶格结构造成破坏,光敏化剂的加入可提高Bi₂WO₆对四环素的吸附率和去除率,优化了催化剂的催化活性。其中,阴离子Cl-和阳离子Cu²⁺的促进效果较好,经过对比后选择的最佳光敏化剂为硫酸铜;最佳条件为在硫酸铜加入量为1.5 mL以及四环素初始浓度为70 mg/L时,光催化剂对四环素的去除率可达88.79%;pH值为5或8时吸附效果最佳,吸附率分别为51.50%和55.01%。