三维荧光分析O3和UV-C处理铜绿微囊藻过程

采用三维荧光色谱(EEM)研究O3和UV-C处理铜绿微囊藻(Microcystic Aeruginosa)过程中胞外溶解性有机物(EDOM)及胞内溶解性有机物(IDOM)的荧光特性变化,并对其进行定性和定量分析。研究结果表明:未处理的铜绿微囊藻的胞外荧光物质以类蛋白质物质为主,胞内以类蛋白质和类氨基酸物质为主;定量分析采用区域积分方法,经过处理之后,胞内、外类蛋白质峰和类腐殖质峰强度均有变化,不同氧化剂处理过程中各个特征荧光峰的变化趋势不同,存在不同的反应机理,其中,中等强度UV-C对藻类荧光有机物降解效果显著,低浓度的O3对藻类荧光有机物降解效果不佳。     

不同方法提取活性污泥胞外聚合物的特性分析

本研究采用超声法、甲醛+Na OH法、Na2CO3-加热法、Na OH+加热法和CER法等5种方法提取普通活性污泥的EPS.通过傅里叶红外光谱、三维荧光光谱对不同方法提取的EPS进行特性分析,并利用平行因子分析法的结果对EPS的EEM光谱信号进行分析.Na OH+加热法和Na2CO3+加热法提取EPS所得的蛋白质和多糖总含量是几种方法中较高的.甲醛+Na OH法、Na2CO3+加热法、Na OH+加热法3种EPS提取方法所得的红外光谱特征峰相对于超声法、CER法所获得的EPS特征峰更明显.从三维荧光光谱图可得:不同方法提取EPS的信号峰位置也不尽相同.从平行因子法分析可得:EPS中的色氨酸可通过CER法提取获得,EPS中的络氨酸可通过超声法和CER法提取获得,EPS中的类蛋白质类物质可通过超声法、甲醛+Na OH法、Na2CO3+加热法、Na OH+加热法提取获得.     

曝气强度对MBR活性污泥性质和膜污染的影响

本研究深入探讨了在浸没式生物膜反应器（MBR）中不同曝气强度下活性污泥性质的变化和膜污染问题。试验结果表明：MBR膜污染可分为2个阶段,运行前20dMBR-B（曝气量为0.6m3/h）的膜污染较MBR-A（曝气量为0.2m3/h）严重,而20d后MBR-A的膜污染速率高于MBR-B;曝气强度的差异导致了活性污泥粘度的不同,但污泥粘度与膜污染的相关性不显著;2个MBR污泥浓度差异很小,曝气强度对污泥浓度基本没有影响;曝气强度主要影响着结合态胞外聚合物（EPS）外层（LB-EPS）的变化,对结合态EPS内层（TB-EPS）的影响较小,LB-EPS和蛋白质类LB在整个运行期间与膜污染速率呈现显著正相关,蛋白质是膜污染的主要污染物。     

多壁碳纳米管修饰玻碳电极选择性测定色氨酸

研究了色氨酸(Trp)和酪氨酸(Tyr)在多壁碳纳米管修饰玻碳(MWNTs/GC)电极上的电化学行为.结果表明相对于玻碳电极,此修饰电极促进了色氨酸和酪氨酸的电催化.信号与背景电流比表明相对于酪氨酸此电极对色氨酸有更强的催化作用.在1.0 mol/L硫酸中此修饰电极对色氨酸和酪氨酸的分离效果最好,故可以在酪氨酸存在下选择性测定色氨酸.混合液中色氨酸的氧化峰电流与浓度在7.50×10-6～ 2.00×10-4 mol/L范围内呈良好线性关系,检出限为3.29×10-6 mol/L (信噪比为3).将此方法用于17AA复方氨基酸注射液中色氨酸的回收试验,回收率达到97 %以上.     

电凝聚膜生物反应器膜过滤特性

以模拟印染废水为研究对象,考察了ECMBR和MBR系统中的膜污染和污泥混合液特性.结果表明:两系统膜过滤阻力均以沉积阻力为主,MBR和ECMBR中沉积阻力分占总阻力的99%和9334%,但ECMBR总阻力仅为普通MBR污泥总阻力的1/4,电凝聚可有效降低沉积层阻力.对比分析两系统中的混合液特性,ECMBR中污泥平均粒径大,Zeta电位绝对值小,胞外聚合物和溶解性微生物产物浓度低,污泥相对疏水性较高.电凝聚通过改变混合液特性,从而有效改善膜生物反应器过滤性能,增加膜通量,减少膜过滤阻力.     

雨水中溶解有机质的光谱学研究

利用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光激发-发射矩阵光谱(EEMs)技术研究了广州市番禺区大学城雨水中溶解有机质(DOM)的吸收和荧光等光谱特性.结果表明:不同气候特征的雨水DOM的吸收光谱随波长增加呈指数衰减,UV-Vis光谱的斜率指数S的变化表明不同季节DOM的相对分子量不同:夏季DOM平均相对分子量较高,而春季和冬季DOM相对分子量相对较低.雨水中DOM的EEMs光谱表明样品中存在3个类腐殖质峰:紫外类腐殖质峰A、海洋类腐殖质峰M和类蛋白(色氨酸)峰T,其中紫外类腐殖质峰A在雨水DOM中占主导作用.另外腐殖化指数(HIX)表明冬季雨水样品的腐殖化程度较高.     

大豆球蛋白的红外和Raman光谱分析

利用Fourier变换红外光谱(FTIR)和激光Raman光谱研究大豆球蛋白的结构, 并对大豆球蛋白的红外光谱和Raman光谱的特征峰进行指认, 计算Raman费米共振\%I\%850/830的比值. 结果表明: 红外光谱和Raman光谱的酰胺Ⅰ带去卷积和曲线拟合获得二级结构, 其中β 折叠结果差异较小, α 螺旋、 β 转角和
无规卷曲结果差异较大（p<0.05）; 红外光谱在1 618,1 682 cm^-1处的吸收峰归属于大豆球蛋白的分子间和分子内聚集, 拟合峰面积百分数分别为11.1%和9.5%; 包埋和外露的酪氨酸残基占酪氨酸残基总量的14%和86%.     

膜生物流化床的膜污染控制特性

通过传统膜生物反应器(MBR)和膜生物流化床(MBFB)的对比试验,研究了2个系统的膜过滤特性.并从生物质量浓度及结构、胞外聚合物(EPS)的含量与组成、以及污泥沉降性能3个方面分析了MBFB中混合液性质的改变对膜污染控制的影响.结果表明:MBFB具有更优越的抗膜污染性能,平均膜污染速率仅为MBR的38.8%;MBFB中微生物以附着生物膜为主,悬浮污泥质量浓度(MLSS)仅为总生物质量浓度的41%,减轻了悬浮污泥在膜面的沉积和游离细菌对膜孔的堵塞;MBFB混合液中EPS的含量及蛋白质、可溶性EPS(SEPS)所占比例较之MBR明显降低,且EPS不易黏附在膜面形成污染;MBFB和MBR长期运行的污泥容积指数SVI值分别在80和180 mL/g左右,较低的SVI值使MBFB的跨膜压力(TMP)上升速率得到良好控制,延长了膜过滤周期.     

氯化和UVC灭活铜绿微囊藻的机理

采用荧光光谱矩阵(EEM)法探讨了铜绿微囊藻胞内外溶解性有机物的荧光特征,并结合蓝藻生化指标(总蛋白含量、藻蓝蛋白含量、叶绿素a含量以及藻毒素( MCLR)含量）研究了氯化和短波紫外线照射(UVC)处理铜绿微囊藻的机理.结果表明,与铜绿微囊藻相关的EEM荧光物质主要有类蛋白质物质（位于峰A和B）与类腐殖质物质（位于峰C...     

白藜芦醇二聚体与眼镜蛇神经毒素的作用机制

通过Discovery Studio软件模拟白藜芦醇不同结构二聚体与眼镜蛇神经毒素(NT)的相互作用,采用波长365nm的光诱导白藜芦醇二聚体的形成,通过紫外-可见光谱分析和荧光光谱分析得到不同白藜芦醇浓度和不同光照时间下NT的紫外-可见光谱和荧光光谱,并对结合能及作用参数进行了运算.结果表明:相比于单体,白藜芦醇二聚物对NT的结合能更大、作用更强;波长365nm的光照射白藜芦醇后,NT光谱发生了变化,紫外光吸收增强,吸收峰红移,荧光猝灭,有新发射峰生成;荧光猝灭速率常数为5.62×1012L/(mol·s),猝灭机制属于静态猝灭;白藜芦醇二聚物和NT的结合常数为5.12×105L/mol,结合位点数为1,结合距离为3.40nm,易发生非辐射能量转移;同步荧光光谱显示白藜芦醇二聚体可与NT的酪氨酸和色氨酸残基作用,羟基氢键导致其亲水性提高;白藜芦醇二聚体与NT的主要作用位点在色氨酸残基.     

A/O-混凝-BDD组合工艺处理垃圾渗滤液的研究:Ⅱ.有机物去除机理

在A/O-混凝-BDD组合工艺系统最优运行条件下,采用紫外扫描、分子荧光、GC-MS、红外光谱等多种方法从不同角度深入分析A/O-混凝-BDD组合工艺的各段工艺进出水有机物组成和结构特性的变化,剖析不同工艺去除有机物的机理。结果表明,A/O工艺对脂肪族有机物支链和类色氨酸容易去除,对类富里酸有较好的去除,而对类腐殖酸较难去除;水力停留时间(HRT)从4.0 d增加至10.7 d时,增强了系统对类色氨酸和类富里酸的去除;回流比从3.0增加至3.5时,增强了系统对类色氨酸的去除,但对类富里酸的去除效果变差。混凝过程主要去除脂肪族和蛋白质类有机物以及类腐殖酸,对类富里酸去除效果较差,出水中仍残留部分芳香性物质。BDD对渗滤液中残留的各种难降解有机物均能够有效降解。     

不同活性污泥中污泥质量浓度对沉降性的影响

为了考察污泥质量浓度对活性污泥沉降性的影响,采用100 mL量筒进行批沉降试验,分别研究了不膨胀污泥、丝状菌膨胀污泥和非丝状菌膨胀污泥在不同质量浓度下的沉降性能.结果表明,当质量浓度过低时,所有污泥都具有沉速快,泥水分界面模糊,沉后上清液浑浊的特性.当质量浓度升高时,沉速都会减慢,且泥水分界面分别因拥挤沉淀(不膨胀污泥)和交联分离(膨胀污泥)作用而变得清晰.当用污泥沉降比(SV)来表征沉降性时,不膨胀污泥对质量浓度变化敏感,而膨胀污泥则一直保持在90%以上.当用污泥容积指数(SVI)来表征沉降性时,对不膨胀污泥取沉降60 min的SVI可消除质量浓度的影响.对膨胀污泥需要设定一个特定质量浓度下的标准值,其他质量浓度下的SVI按照反比例关系换算到该质量浓度下再进行比较.     

应用螺蛳进行污泥减量处理

选用螺蛳为模拟实验生物, 利用其摄食污泥的特性, 考察了不同环境条件下的摄食率及污泥减量效果, 从而实现污泥减量化的目的. 结果表明, 螺蛳的污泥减量速率随投放量和初始混合液悬浮固体浓度(mixed liquid suspended solids, MLSS)的升高而呈上升趋势. 通过模拟不同生存环境(高氧、低氧)的实验对比表明, 在溶解氧(dissolved oxygen, DO)充足的条件下螺蛳具有良好的污泥减量效果. 螺蛳对MLSS、混合液挥发性悬浮固体浓度(mixed liquor volatile suspended solids, MLVSS)的去除率可分别达到40.01%, 47.54%, 符合污泥稳定化的要求.     

不同曝气强度下MBR污泥混合液可滤性分析

研究了曝气强度对膜-生物反应器（MBRs）污泥混合液的可滤性的影响．2套MBRs采用曝气强度分别为500L/h及100L／h恒流出水模式连续运行60d,应用污泥混合液过滤装置测定污泥混合液的可滤性．结果表明：过高的曝气强度将恶化污泥混合液的可滤性,增加膜污染速率;曝气强度的增加将导致污泥混合液上清液中相对分子质量大于10000的溶解性微生物代谢产物（SMP）浓度增加,此部分大分子有机物浓度的增加恶化了污泥混合液的可滤性;曝气强度大于500L／d也将导致污泥絮体中1～10um细小颗粒和胞外聚合物（EPS）含量的增加．     

三氯化铁混凝作用提高膜生物反应器混合液可滤性

探讨了投加三氯化铁对膜生物反应器（MBR）膜污染减缓的影响,比较了复合式膜生物反应器（HMBR）和传统膜生物反应器（CMBR）污泥混合液的可滤性．结果表明：当Fe（Ⅲ）的投加量为1．2mmol／L时,能最大程度地提高污泥混合液的可滤性;稳定阶段的HMBR膜污染速率大约是CMBR的40％;Fe（Ⅲ）强化去除了上清液中分子质量（MW）〉10kDa的溶解性微生物产物（SMP）;上清液中大分子有机物的去除有助于提高污泥混合液的可滤性．污泥絮体中胞外聚合物（EPS）的元素分析表明,Fe（Ⅲ）与EPS中的负电官能团相互结合,增大了污泥颗粒．     

膜生物反应器中的非丝状菌污泥膨胀

研究了膜生物反应器中非丝状菌膨胀的原因以及此类膨胀对污泥混合液过滤性能的影响和通过污泥黏度、胞外聚合物和污泥颗粒粒径三方面对膜生物反应器中的污泥混合液进行了分析；运用死端过滤实验方法，研究了非丝状菌膨胀时污泥混合液过滤性能的影响，实验结果表明，污泥沉降性能与污泥黏度有较好的相关性，活性污泥中的胞外聚合物是引起非丝状菌膨胀的关键因素；膜生物反应器中污泥非丝状菌膨胀主要因反应器中累积的高浓度胞外聚合物所致；非丝状菌污泥膨胀极大影响了污泥混合液的过滤性能，污泥膨胀后过滤阻力急剧增大．     

UASB处理石灰草浆黑液的流形分布(Ⅰ)

本文用KI作示踪剂,采用矩形脉冲示踪法测定了实验室规模的UASB反应器(有效容积27.5L)的流形分布。它表明UASB反应器可分为污泥床区、悬浮层区和三相分离区三部分。其中污泥床区和悬浮层区可用完全混和反应器描述;三相分离器可用管式反应器描述;污泥床区和悬浮层区通过废水流量和返混流量相连通。