紫外光/生物膜耦合降解苯酚与2,4,6-三氯酚

氯酚是一种较难生物降解的有机化合物且又广泛存在于自然环境中,传统的生物方法不能有效地使其得到降解,同时氯酚的存在还会对苯酚的降解产生一定的抑制作用.为此本研究采用一种一体式的内循环光/生物降解反应器,借助生物膜与波长为254 nm的紫外辐射的协同作用对含有苯酚和2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)混合溶液进行降解.实验中分别比较了单独紫外辐射(P)、单独生物降解(B)以及紫外辐射与生物降解(P+B)共同作用下苯酚与2,4,6-TCP的降解规律,重点讨论了2,4,6-TCP对苯酚降解速率的影响.实验结果表明:2,4,6-TCP的存在对苯酚的降解有抑制作用,而采用P+B方法时,该抑制作用可以得到有效地缓解,苯酚对2,4,6-TCP降解速率的影响不大,采用紫外光辐射与生物膜耦合的方法对混合溶液进行降解时,混合溶液中苯酚和2,4,6-TCP的降解速率最快,相应的COD平均去除率也最高.     

2,4,6-三氯酚的UV/H2O2光化学降解

采用UV/H2O2工艺降解水中2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP),研究H2O2投加量、pH、阴离子、阳离子、叔丁醇和腐殖酸对降解效果的影响,并利用LC-HESI-MS-MS探讨UV/H2O2降解2,4,6-TCP的降解机理.研究结果表明:UV/H2O2降解2,4,6-TCP的过程符合拟一级反应动力学.随着H2O2投加量的增加,2,4,6-TCP的去除率和反应速率增加,当H2O2投加量为10 mmol/L时,反应速率常数K达到0.109 4 min-1.酸性条件更利于UV/H2O2降解2,4,6-TCP.水中各种离子的存在对2,4,6-TCP的光解速率有较大的影响,其中阴离子CO32-对反应均存在明显的抑制作用,阳离子Fe3+促进效果显著.2,4,6-TCP的UV/H2O2反应速率随叔丁醇浓度的增加而下降,腐殖酸在低浓度时促进反应进行,在高浓度时,2,4,6-TCP的降解受到抑制.水中2,4,6-三氯酚在UV/H2O2作用下主要发生脱氯反应,生成二氯邻二苯酚或二氯对二苯酚,未得到彻底矿化.     

2,4,6-三氯苯酚废水处理过程对污泥性能和菌群结构的影响

为考察2,4,6-三氯苯酚（2,4,6-TCP）废水处理过程对污泥性能和菌群结构的影响,利用序批式生物反应器（Sequencing Batch Reactor,SBR）处理2,4,6-TCP模拟废水,通过逐步提高进水2,4,6-TCP浓度（10-50 mg/L）的方式进行试验。结果表明,经10 mg/L 2,4,6-TCP驯化的活性污泥可有效降解进水化学需氧量（Chemical Oxygen Demand,COD）和2,4,6-TCP,提高进水2,4,6-TCP浓度基本不影响污泥性能。当处理不同浓度的进水2,4,6-TCP的SBR处于稳定运行阶段末期时,污泥絮体中多糖和蛋白质含量随进水2,4,6-TCP浓度的提高而升高,脱氢酶（Dehydrogenase,DHA）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）和超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）的活性同样随进水2,4,6-TCP浓度的提高而升高。经2,4,6-TCP驯化的污泥中降解2,4,6-TCP的功能菌属显著富集,虽然不同浓度的进水2,4,6-TCP和不同的SBR运行阶段影响微生物多样性,但不同污泥中的微生物菌属具有一定的相似性。因此,通过逐步提高进水2,4,6-TCP浓度的方式驯化污泥可实现废水中2,4,6-TCP的有效去除。本研究的实施可为氯酚废水及其他难降解工业废水的处理提供科学指导。     

一体式光催化氧化与生物降解反应器处理含苯酚和2,4,6-三氯酚废水

采用一体式光催化氧化与生物降解反应器,在波长为254 nm的紫外辐射条件下进行生物降解苯酚与2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)混合液.分别比较了分步耦合与同步耦合对苯酚降解速率的影响,同时还比较了间歇和连续条件下苯酚与2,4,6-TCP混合液在单独光催化、单独生物降解以及光催化与生物降解共同作用下的降解规律.实验结果表明:采用光/生物联合方法对混合溶液进行降解时,混合溶液中苯酚和2,4,6-TCP的降解速率为最快,相应COD的平均去除率也最高.     

单氯代苯酚在惰性和催化电极上的 电还原脱氯机理研究

选取邻氯苯酚、间氯苯酚和对氯苯酚为目标污染物,采用循环伏安法(CV)考察其在惰性(玻碳,GC)及催化(Ag和Pd)电极上的电还原脱氯活性及机理,探讨污染物的分子结构对电化学还原脱氯过程的影响.结果显示,三种单氯代苯酚在GC电极上的电子转移系数(k值)均大于0.5,表明单氯代苯酚在GC电极上的C-Cl键断裂过程遵循分步离解电子转移机理.而在Ag和Pd电极上,单氯代苯酚的还原峰电位出现显著正移,显示出其对单氯代苯酚具有极强的电催化脱氯活性.同时,催化(Ag和Pd)电极上的k值远远小于0.5,表明C-Cl键的还原裂解遵循同步离解电子转移机理.研究进一步显示,三种单氯代苯酚的电催化脱氯活性遵循对氯苯酚>间氯苯酚>邻氯苯酚的顺序,这主要归因于空间位阻效应,致使处于邻位的氯原子最难与电极表面结合;三种单氯代苯酚的最低未占分子轨道能(ELUMO)的大小为:邻氯苯酚>间氯苯酚>对氯苯酚,表明其还原脱氯的难易程度遵循相反的顺序.最后,基于单氯代苯酚的分子结构特性,选取ELUMO作为结构参数,成功建立了其与电还原脱氯活性间的良好线性自由能关系(LFERs).     

纳米Fe/Ni催化降解2,4-二氯酚的机理及过程中参数变化

采用液相还原法制备了纳米Fe/Ni双金属材料,分析了其催化降解2,4-二氯酚的机理、降解过程中Ni的作用及相关参数变化。结果表明,2,4-二氯酚被纳米Fe/Ni降解的主要途径是2,4-二氯酚直接被脱去2个氯原子生成苯酚,此外也可先脱去一个氯原子生成2-氯酚或4-氯酚,然后继续脱氯生成苯酚;纳米Ni可将纳米Fe腐蚀产生的氢气转化为活性氢原子,活性氢原子再对2,4-二氯酚进行脱氯降解。在反应初期,溶液氧化还原电位及溶解氧浓度快速降低,pH及溶解铁浓度急剧升高,随着反应的进行,上述各参数值趋于稳定。     

利用PCR-DGGE技术鉴定氯酚降解菌株

为鉴定好氧厌氧固载工艺降解2,4-DCP和2,4,6-TCP优势菌株,分析2,4-DCP和2,4,6-TCP降解机理,取连续运行60d的厌氧好氧反应器出入口微生物,利用PCR-DGGE技术,分析菌株DNA电泳结果,研究16S rDNA V3可变区的PCR产物.通过DGGE图谱聚类、测序等技术,与NCBI数据库中的基因序...     

五氯苯酚对厌氧颗粒污泥微生物的毒性作用

通过间歇培养方式研究了五氯苯酚对上流式厌氧污泥床和厌氧膨胀颗粒床反应器厌氧颗粒污泥微生物的毒性作用.结果表明五氯苯酚对厌氧颗粒污泥中微生物有较强的毒性;低浓度PCP对厌氧颗粒污泥中微生物辅酶F420含量、磷酸酯酶活性以及胞外多聚物的分泌都有抑制作用,高浓度PCP则直接杀死菌体;PCP对厌氧颗粒污泥中不同微生物活性有不同的抑制作用,对利用乙酸的甲烷菌和利用丙酸和丁酸的产氢产乙酸菌都有强烈的抑制作用;EGSB反应器厌氧颗粒污泥对PCP的抑制有更强的耐受能力.     

内置蜂窝陶瓷的气升式内循环生物反应器II.固定化Achromobacter sp.降解氯酚和苯酚

蜂窝陶瓷固定化细胞气升式内循环生物反应器(IAL-CHS)降解氯酚和苯酚.对该反应器进行了批式和连续流降解实验,固定于陶瓷载体上的微生物经过短时间适应后,能有效地降解氯酚和苯酚,表现出较好的稳定性和抵抗冲击负荷性能,在350h的连续流处理过程中,氯酚的降解率越来越高,达到98%以上.     

1，1-二氯乙烷微生物降解菌群的生理学鉴定

从纽约哈得逊河河底淤泥样品中富集分离得到的微生物菌群,在厌氧条件下,可将1,1-二氯乙烷通过还原脱氯的呼吸代谢方式降解生成一氯乙烷.这个微生物菌群可以利用氢气、甲酸、乙酸、苯甲酸和延胡索酸作为电子供体进行还原脱氯生长,并能以丙酮酸发酵的呼吸方式生长,但丙酮酸不能用来作为电子供体进行还原脱氯.通过对其他氯代化合物是否能作为电子受体的实验,发现只有1,1-二氯乙烷能被脱氯.在培养基中加入亚硫酸盐可完全抑制二氯乙烷的还原脱氯,但硫酸盐、硝酸盐和延胡索酸盐的加入却不影响还原脱氯.在以氢气作为电子供体进行还原脱氯时,每摩尔氯原子的还原相应地使细胞干重增加(4.402±1.241)g.同时对富集分离的菌群进行16S rRNA基因序列分析发现,在脱氯生长方式下,该微生物菌群中Dehalobacter细菌占主导地位.