不同电子供体对厌氧系统生物脱氮效率及微生物群落分布状态的影响

在厌氧条件下,分别以葡萄糖、甲醇和邻苯二甲酸氢钾作为电子供体对NO3--N进行厌氧反硝化实验,每种电子供体设定两个C/N比,分别为4∶1和10∶1.实验结果表明:在2种C/N比情况下,葡萄糖与甲醇作为电子供体时,总氮的去除速率一致,且都比邻苯二甲酸氢钾作为电子供体时要快.当C/N=4时,总氮的去除速率要快71%,而当C/N=10时,总氮的去除速率的差距只有7%.不同有机物作为反硝化的电子供体时,活性污泥样本中的微生物菌落检出情况表现出3个反应体系中具有各自优势的厌氧菌群、硝化及反硝化菌群明显特征.该微生物群落的分布特点反映出不同有机物作为电子供体时反应系统状态的差异性.     

污水反硝化过程外加碳源研究进展

碳源作为反硝化过程的电子供体,是影响反硝化过程的重要影响因素。针对污水中碳氮比偏低时,需要考虑使用外加碳源提供反硝化电子供体。本文对现有的污水反硝化过程中外加碳源的种类及脱氮效果进行了对比总结。     

不同有机物作为电子供体提高反硝化速率的比较

分别用葡萄糖、甲醇和邻苯二甲酸氢钾3种有机物作为电子供体,进行反硝化实验．分别在C／N比为4和10的条件下,比较它们对反硝化速率的影响．研究结果表明：在C/N比为4时,初始浓度为60mg／L的反硝化速率在葡萄糖为碳源时为最大,其次是甲醇,而邻苯二甲酸氢钾速率最慢．而当C／N比为10时,所有有机物作为电子供体时反硝化速率则基本相同．随着浓度的升高,同样在CJN比为4或者10时,以葡萄糖和甲醇作为电子供体时,反硝化速率随着初始NO3^--N浓度的增加而增加,表现为Monod模型．而以邻苯二甲酸氢钾为碳源时,反硝化速率则首先随着初始NO3^--N浓度增加而增加,随后则逐步下降,表现为Aiba抑制型．在所有情况下,以葡萄糖为电子供体时,最大的NO3^--N去除速率均为最大,且饱和常数悠最小．     

自养硝化与异养反硝化污泥膜污染特性的对比

以同步脱氮除磷连续流膜生物反应器小试稳定运行时的污泥为考查对象,采用序批式过滤试验对比考查硝化污泥与反硝化污泥的污染特性,并对不同电子供体下反硝化污泥的污染机理进行分析与探讨.研究结果表明:在25℃下乙酸作为电子供体下的反硝化速率(以VSS计)为13.8 mg/(g·h),高于乙醇的10.2 mg/(g·h)和甲醇的3.4mg/(g·h);反硝化污泥相对于硝化污泥溶解性微生物产物(soluble microbial product,SMP)中蛋白质类物质在＜1 kDa和＞ 100 kDa范围内含量的增多,成为导致污泥混合液中溶解性物质阻力增大的主要因素,从而增大溶解性物质在膜孔内部的堵塞的阻力,其中以甲醇为电子供体时的反硝化过程最为明显.反硝化过程污泥产生的胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)相对于硝化过程有所降低,且EPS中糖类与蛋白质类物质的相对疏水性的降低成为混合液中悬浮颗粒物质(suspend solids,SS)阻力降低的主要因素;硝化污泥与3种电子供体下产生的EPS相对分子质量分布上略有不同,但是傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)对EPS官能团的监测表明硝化过程与3种电子供体在反硝化过程中产生的EPS主要化学物质组成并没有发生变化,以乙酸为电子供体下反硝化过程后污泥的修正污染指数(modified fouling index,MFI)最小.     

基于玉米芯的固相反硝化柱实验研究

选用农业废弃物玉米芯作为固态碳源,采用一维柱实验研究玉米芯在流场环境下的反硝化性能. 结果显示固相反硝化过程中,反硝化速率和氮素形态转化受水力停留时间的影响显著,水力停留时间增加可提高反硝化速率,但它在一定范围内可造成亚硝酸盐的生成,水力停留时间太长时可造成氨的累积. 水溶性碳氮比也是影响固相反硝化的重要因素,适宜的碳氮比可提高硝酸盐去除速率且抑制亚硝酸盐和铵盐的产生. 实验结果表明,玉米芯固相反硝化系统的最佳水力停留时间为16 h,最适宜的硝氮进水浓度为50 mg·L-1. 玉米芯能够向水相稳定释放TOC为反硝化提供电子供体,SEM结果显示其表面结构也有利于微生物附着生长,因此作为原位可渗透反应墙的填充介质具有很好的应用潜力. 微生物鉴定结果表明Pseudomonas sp在玉米芯介质固相反硝化的过程中为主要作用菌属.     

含氮杂环化合物的烷基化反应及其医学应用

综述了几种常见含氮杂环化合物的烷基化反应方法及其在医药领域的应用,系统阐述了含氮杂环化合物的结构特性、碱的种类、烷基化试剂、溶剂和温度等因素对烷基化位置的影响,总结了含氮杂环化合物的烷基化反应特征,展望了含氮杂环化合物烷基化产物在生物医药中潜在的应用价值。     

“含氮有机废水生物脱氮新技术与工程化应用”荣获2008年度国家科技进步二等奖

2009年1月9日，2008年度国家科学技术奖评选揭晓．由华南理工大学环境科学与工程学院周少奇教授课题组完成的“含氮有机废水生物脱氮新技术与工程化应用”项目获得了2008年度国家科技进步二等奖．该项目的主要研究成果包括：（1）提出了“电子流守恒原理”与“电子计量学”方法，研究获得了生物硝化、反硝化的生化反应电子计量学方程式和计量学关系式，为同时硝化反硝化（SND）技术的实施提供了最新的理论依据；     

白酒中几种含氮杂环化合物

实验确定了分析白酒中含氮杂环化合物的最佳条件：含氮杂环化合物在ｐＨ１～２的条件下成盐，酒样浓缩１０倍后以乙醚萃取除去中性杂质和酸性杂质，将样品ｐＨ再调至９，用乙醚萃取后ＫＤ浓缩，取样品进行气相色谱分析。以上述条件测定了茅台酒等６种名酒中的含氮化合物，发现各种酒中均有含氮杂环化合物存在，但因酒型的差别，化合物含量和组成模式相差较大。     

脱氮硫杆菌利用FeS自养反硝化过程研究

以硫化亚铁(FeS)为电子供体的自养反硝化反应对水体中硝酸盐的去除有重要贡献．以菌株Thiobacillus (T.) denitrificansATCC 25259为对象,首次研究了脱氮硫杆菌以FeS为底物的自养反硝化过程．结果表明,以FeS作为唯一电子供体时,T. denitrificans可以将NO-3-N(30 mg·L-1)彻底还原为N2．同时,FeS中的硫元素经自养反硝化过程转化为SO2-4,而铁元素与培养基中PO3-4反应生成沉淀物Fe3(PO4)2·8H2O．通过对相关数据拟合发现自养反硝化过程遵循零级反应动力学(R2>0.93),随着FeS加入量的增大,NO-3和NO-2的还原速率均增大,但NO-3的还原速率增大更多,使中间产物NO-2的累积量增大．     

厌氧氨氧化与反硝化协同作用化学计量学分析

简述了厌氧氨氧化的研究进展，讨论了有机环境下同一反应器中厌氧氨氧化与反硝化的协同作用，推导了厌氧氨氧化的电子计量学方程式。以及有机环境下以葡萄糖为有机碳源时反硝化脱氮的电子计量方程式．电子计量学分析表明：由于反硝化将有机碳转变为CO2，可为厌氧氨氧化提供碳源，从而有利于厌氧氨氧化的进行；厌氧氨氧化产生的NO3^-可被反硝化茵利用．由于厌氧氨氧化和反硝化反应过程均产生H^＋，会引起pH值升高，这一结果与所报道的试验结果相吻合．     

深层承压含水层人工回灌条件下地下水中硝酸根的衰减

 收集了某地深层承压含水层人工回灌从2012 年8 月13 日至2013 年1 月16 日的水质数据,研究了回灌过程中地下水中NO₃^- 的衰减。在深层承压含水层中,硝酸根的衰减主要受反硝化作用的影响。讨论了pH 值、电子供体、温度、溶解氧等影响因素,结果表明,在本次回灌过程中,pH 值、电子供体对NO₃^- 的衰减基本没有影响,硝酸根衰减主要受到地下水水温及溶解氧的影响。回灌过程中,由于地下水水温逐渐下降,溶解氧质量浓度逐渐上升,NO₃^- 衰减半衰期经历了一个先保持稳定而后迅速上升的过程。     

电流和碳氮的量比对生物电极脱氮速率影响的模拟

研究了脱氮过程中生物膜内的物质运动和反应机理,在已建立的生物电极模型的基础上,对以下3种情况下生物膜内反应物浓度分布以及电流和有机物时脱氮速率的影响进行了研究:只利用水电解产生的氢气作为电子供体;只利用醋酸作为电子供体;氢气和醋酸同时作为电子供体.研究结果表明:增加电流和碳氮的量比都能提高脱氮速率,但只增大电流或碳氮的量比,脱氮速率的提高程度不大,且随着碳氮的量比的增大,出水中硝酸氮浓度不断降低,残留醋酸浓度也随之提高,影响出水水质;当同时通电和添加醋酸时,脱氮速率显著加快;但过大的电流和碳氮的量比反而不利于脱氮的进行,因此,存在碳氮的量比和电流的最佳组合,在此条件下,出水中残留醋酸浓度最低,脱氮速率最高.当碳氮的量比为0.7,电流为100 mA时的脱氮速率比只通电时的脱氮速率增大了约1倍.     

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.     

好氧反硝化菌株X31的反硝化特性

对好氧反硝化菌株X31在好氧条件下的反硝化特性进行了研究．结果表明,反硝化主要发生在菌体的对数生长期,氮气是反硝化过程的最终产物．在反硝化过程中,pH值呈逐渐上升趋势,而氧化还原电位(ORP)呈逐渐降低趋势．菌株X31能够以硝酸盐或亚硝酸盐和氧气为电子受体进行协同呼吸,并且亚硝酸盐呼吸要较硝酸盐呼吸更容易进行．硝酸盐呼吸和亚硝酸盐呼吸都具有较高的脱氮效率．和其他已报道的好氧反硝化茵相比,X31菌株有着更高的氧耐受浓度．当培养液中初始的氧化态氮质量浓度为150mg／L左右时,溶解氧值对X31菌株的反硝化效果没有显著的影响．     

硅烷偶联剂溶液对废旧电路板非金属粉末改性沥青性能的影响试验分析

针对废旧电路板非金属粉末改性沥青在实际道路工程应用中存在的特点和不足,采用不同质量分数的硅烷偶联剂溶液(KH550)对非金属粉末(NMP)进行预处理,再用处理过的粉末作为改性剂改性沥青.通过对NMP改性沥青的高温性能、低温性能、感温性能和相容性能开展试验研究,最终得到KH550表面处理NMP的合理质量分数为2％.采用傅...     

Separation of C6-Olefin Isomers in Reactive Extractants

Chemical complexation, in which certain metal ions （especially Ag^＋ and Cu^＋） reversibly and selectively complex olefin isomers, was used to separate 1-hexene from a mixture of internal hexenes as an attractive alternative to traditional distillation. Several potential reactive extractants were investigated for their selectivity of both 1-hexene to 2-hexene and 1-hexene to 3-hexene. With 3 mol/L AgNO3-N-methyl-pyrrolidone （NMP） solution as extractant, the selectivity of 1-hexene to 3-hexane was increased to about 2.0 and the selectivity of 1-hexene to 2-hexene reached 1.5. Both the raffinate phase and the extracted phase were analyzed using a gas chromatograph equipped with a flame ionization detector and a 50-m capillary column. The experimental results show that the silver nitrate NMP solution has the better selectivity than other reactive extractions.     

双势垒中杂质原子对量子隧穿的影响

采用计算穿越任意势之透射系数的数值计算方法,得到了在双势垒阱区中有正电杂质时电子隧穿的共振能级、波函数、透射系数.通过与无杂质原子的双势垒量子隧穿情形对比,详细讨论了杂质原子对量子隧穿的影响.数值结果显示,体系的有效势是双势垒与杂质原子库仑势的叠加,当电子能量处于叠加势中的本征能级时,发生共振隧穿,对纯束缚态,不可能发生共振隧穿.此外,还给出势阱中有、无杂质两种情形的波形图,通过对比,可以进一步看出杂质原子对共振隧穿的影响.     

电子供体在2，4，6-三氯酚和硫酸盐同时降解中的作用

在不少工业废水中,往往同时存在2,4,6-三氯酚（TCP）和硫酸盐等污染物。生物还原法是一种有效的方法,能同时去除水中的这些污染物。采用了丙酮酸（C₃H₄O₃）作为外源电子供体还原TCP和硫酸盐。当单独还原TCP或硫酸盐时,它们的还原速率随着C₃H₄O₃加入量的增加而增加。当TCP与硫酸盐共存时,加入相同量的C₃H₄O₃,由于TCP与硫酸盐还原菌对电子的竞争作用,导致它们的还原速率均有所降低。当C₃H₄O₃进一步增加时,这种对电子的竞争情况可以得到缓解。