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偶氮基作为可离去导向基团辅助的C—H键定向硝化反应:区域专一性地合成邻苯二胺类化合物

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有机化学 2015年第3期35卷 647-654页

作者：张剑张巍任少波崔建海刘运奎浙江工业大学化学工程学院绿色化学与技术国家重点实验室培育基地杭州310014

由苯胺类化合物经传统硝化反应难以区域专一性地制备邻苯二胺类化合物.介绍一种由苯胺类化合物区域专一性地合成邻苯二胺类化合物的方法.即首先由苯胺类化合物制得偶氮类化合物,再经钯催化的偶氮基导向的邻位C—H键定向硝化反应合成邻... 详细信息

由苯胺类化合物经传统硝化反应难以区域专一性地制备邻苯二胺类化合物.介绍一种由苯胺类化合物区域专一性地合成邻苯二胺类化合物的方法.即首先由苯胺类化合物制得偶氮类化合物,再经钯催化的偶氮基导向的邻位C—H键定向硝化反应合成邻硝基偶氮类化合物,最后经Zn/HCOOH体系还原制得邻苯二胺类化合物.在该过程中,钯催化的偶氮基导向的邻位C—H键硝化反应是获得高区域选择性的关键.

关键词：偶氮化合物邻苯二胺硝化钯催化 C—H活化

污水生物处理过程氧化亚氮的形成机理及减量策略研究进展

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应用与环境生物学报 2023年第2期29卷 281-288页

作者：王东旭伍佩珂梁兰梅邓良伟王文国农业农村部成都沼气科学研究所成都610041 农业农村部农村可再生能源开发利用重点实验室成都610041

在“碳中和”的大背景下,污水生物处理过程中氧化亚氮(N_(2)O)的释放已经引起了人们的广泛关注,探究N_(2)O的产生机理和寻找缓解N_(2)O释放的策略也成为研究的热点.分析污水处理过程中能够产生N_(2)O的微生物及其特性,以及硝化过程和反... 详细信息

在“碳中和”的大背景下,污水生物处理过程中氧化亚氮(N_(2)O)的释放已经引起了人们的广泛关注,探究N_(2)O的产生机理和寻找缓解N_(2)O释放的策略也成为研究的热点.分析污水处理过程中能够产生N_(2)O的微生物及其特性,以及硝化过程和反硝化过程N_(2)O的产生机理,并从N_(2)O释放影响因素的角度总结缓解污水生物处理过程中N_(2)O释放的策略.随着对N_(2)O产生和消耗的研究不断深入,N_(2)O缓解释放的策略不再局限于工艺参数优化,微生物群落结构调控和完全反硝化过程强化也成为N_(2)O减排策略研究的热点.生物处理硝化过程不能消耗N_(2)O,只能通过减少N_(2)O产生的方式来降低N_(2)O的排放;与硝化不同,N_(2)O是反硝化过程的中间产物,这也就意味着反硝化过程能够消耗N_(2)O,因此反硝化过程作为N_(2)O的汇已经成为共识,如何有效促进反硝化过程是N_(2)O减量的重要途径.因此,可以通过改变微生物群落结构提高氧化亚氮还原酶(NOS)基因丰度来提升N_(2)O还原效率,添加生物炭调节电子分配实现完全反硝化过程,利用石墨烯促进反硝化酶活性提高N_(2)O的消耗等,以实现污水生物处理N_(2)O的减量排放.

关键词：污水生物处理氧化亚氮减量氮转化硝化反硝化

SBR反应器中全自养硝化颗粒污泥的特性研究

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环境科学 2010年第5期31卷 1257-1262页

作者：张子健吴伟伟王建龙清华大学核能与新能源技术研究院环境技术研究室北京100084

在SBR反应器中接种硝化污泥,研究了污泥颗粒化过程中某些性能的变化,包括沉降性能、胞外聚合物、氧利用速率等.结果表明,当SBR沉淀时间由39min缩短至10min时,污泥SVI由接种时的110mL/g降低至24～42mL/g.EPS(以VSS计)中蛋白质含量由接种... 详细信息

在SBR反应器中接种硝化污泥,研究了污泥颗粒化过程中某些性能的变化,包括沉降性能、胞外聚合物、氧利用速率等.结果表明,当SBR沉淀时间由39min缩短至10min时,污泥SVI由接种时的110mL/g降低至24～42mL/g.EPS(以VSS计)中蛋白质含量由接种时的163mg/g增长到250～270mg/g;而EPS中多糖变化不大,基本在20～30mg/g;硝化颗粒污泥中EPS的蛋白质/多糖的比例基本在9～13左右.反应器中污泥浓度(以VSS计)约2.5g/L,VSS/SS基本保持在85%～90%.在反应器运行初期,污泥中氨氧化菌的活性(SOUR-A)和亚硝酸氧化菌的活性(SOUR-N)不断升高,在第17d,SOUR-A和SOUR-N分别达到259mg/(g·h)和119mg/(g·h);为接种污泥的2.4和5.3倍.当硝化颗粒形成且粒径不断增大后,污泥的SOUR-A和SOUR-N开始降低.污泥中异养菌的活性(SOUR-H)和内源呼吸活性(SOUR-E)在颗粒化过程中都保持在10mg/(g·h).

关键词：好氧颗粒污泥颗粒化硝化废水处理氧利用速率胞外聚合物

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异养硝化作用的主要特点及其研究动向

环境科学 2008年第11期29卷 3291-3296页

作者：林燕孔海南王茸影李春杰严立何义亮上海交通大学环境科学与工程学院上海200240 温州大学生命与环境科学学院温州325027 上海市普洛康裕药物研究院上海201314 日本明星大学亚洲环境研究中心东京191-8506

废水生物脱氮是目前水处理领域中关注和研究的热点,在对自养硝化作用研究的同时,对异养硝化作用及其菌属的研究已成为环境废水生物脱氮领域的热点问题,同时对新型异养硝化作用的研究是对传统硝化理论的丰富与突破.在综述大量文献及已有... 详细信息

废水生物脱氮是目前水处理领域中关注和研究的热点,在对自养硝化作用研究的同时,对异养硝化作用及其菌属的研究已成为环境废水生物脱氮领域的热点问题,同时对新型异养硝化作用的研究是对传统硝化理论的丰富与突破.在综述大量文献及已有实验研究工作的基础上,对异养硝化作用的主要特点(硝化作用主体、生长条件、硝化途径、作用酶系统以及分离方法等),以及目前国内外研究现状进行了系统介绍,并对异养硝化作用的研究方向进行了展望.

关键词：生物处理脱氮硝化异养硝化

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四种填料滤器处理养鱼废水的硝化性能

农业工程学报 2010年第11期26卷 231-236页

作者：宋奔奔刘鹰石芳永傅松哲刘志培张延青倪琦中国科学院海洋研究所青岛266071 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所上海200092 青岛理工大学环境工程学院青岛266033 中国科学院微生物研究所北京100101

为了研究不同填料对海水养殖废水处理的硝化效能,并为生物滤器硝化动力学模型的构建、生物滤器的设计与管理提供基础数据支持,本文在5个化学耗氧量/总氨氮比0、0.8、2、6、12条件下,研究了竹制空心生化球、麦饭石、陶粒和生物滤球等4种... 详细信息

为了研究不同填料对海水养殖废水处理的硝化效能,并为生物滤器硝化动力学模型的构建、生物滤器的设计与管理提供基础数据支持,本文在5个化学耗氧量/总氨氮比0、0.8、2、6、12条件下,研究了竹制空心生化球、麦饭石、陶粒和生物滤球等4种填料的生物滤器去除模拟海水养殖废水中化学需氧量和总氨氮,以及生物膜微生物种群结构和数量的变化。结果表明:在低化学需氧量/总氨氮(<6)条件下麦饭石填料的生物滤器具有最高的化学需氧量和总氨氮去除效能,最高分别可达850和21g/(m3·d)(化学需氧量/总氨氮=0.8);竹制空心生化球次之,其化学需氧量和总氨氮去除效能最高分别可达750和23g/(m3·d)(化学需氧量/总氨氮=6);陶粒略次于竹制空心生化球,其化学需氧量和总氨氮去除效能最高分别可达650和15g/(m3·d);而生物滤球效果最差,其化学需氧量和总氨氮去除效能最高分别可达650和11g/(m3·d);化学需氧量/总氨氮的升高将抑制总氨氮去除效能,但可提高化学需氧量的去除效能。在温度为15～22℃,水力停留时间为0.5h的运行条件下,生物滤器的生物膜成熟需40～50d左右:竹制空心生化球滤器最慢,约需50d;其他填料约需40d。竹制空心生化球滤器在高化学需氧量/总氨氮,较其他试验填料滤器具有更好的总氨氮去除效能,在海水养殖生产中有良好的应用前景。

关键词：硝化细菌废水处理封闭循环水养殖载体填料

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全自养硝化污泥的颗粒化过程研究

环境科学 2010年第1期31卷 140-146页

作者：张子健吴伟伟王建龙清华大学核能与新能源技术研究院环境技术研究室北京100084

利用SBR反应器,以浓度(以N计,下同)120～650 mg/L的自配氨氮废水,在0.48～3.60 kg/(m3.d)的氨氮负荷下,探讨了自养硝化颗粒污泥的形成过程.结果表明,以硝化污泥接种,氨氮负荷为0.48 kg/(m3.d),温度为30℃±2℃,逐渐缩短沉淀时间至10 mi... 详细信息

利用SBR反应器,以浓度(以N计,下同)120～650 mg/L的自配氨氮废水,在0.48～3.60 kg/(m3.d)的氨氮负荷下,探讨了自养硝化颗粒污泥的形成过程.结果表明,以硝化污泥接种,氨氮负荷为0.48 kg/(m3.d),温度为30℃±2℃,逐渐缩短沉淀时间至10 min的条件下,硝化颗粒可以在第22 d形成,并在第43 d进入相对稳定期,平均粒径达到500μm左右.颗粒污泥的平均粒径变化经历了迟滞期、快速增长期和稳定期3个阶段.污泥平均粒径由接种污泥的127μm增长到稳定期的500μm左右.在快速增长期,平均粒径增长速度可达12μm/d.成熟颗粒污泥的形状规则、分界清晰,分布有大量杆菌,粒径>300μm的颗粒污泥所占比例达74.6%,污泥相中已基本没有絮状污泥.污泥在颗粒化过程中,颜色由接种污泥的灰褐色转变为颗粒污泥的黄红色.硝化颗粒污泥表面分布有大量杆菌和块状的EPS结构.

关键词：好氧颗粒污泥自养污泥硝化颗粒化废水处理机制

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微污染原水生物硝化过程动态模型及其应用

同济大学学报（自然科学版） 2006年第8期34卷 1055-1060页

作者：徐斌高乃云胡晨燕夏四清同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

采用考虑最小基质浓度的Michaelis-Menten方程,建立了原水生物硝化氨氮去除速率动力学模型.根据反应器物料平衡原理,建立了多级完全混合式原水生物预处理硝化反应器动态模拟模型,模型计算值与实际中试运行效果较为一致.利用建立的动态... 详细信息

采用考虑最小基质浓度的Michaelis-Menten方程,建立了原水生物硝化氨氮去除速率动力学模型.根据反应器物料平衡原理,建立了多级完全混合式原水生物预处理硝化反应器动态模拟模型,模型计算值与实际中试运行效果较为一致.利用建立的动态模拟模型,考察了水量、进水氨氮浓度、填料比表面积、池体填料填充率、反应器级数及各级池体体积分配对整体工艺运行效果的影响,其中填料比表面积和填充率的变化为影响处理效果的最重要因素.该模型较好地反应了工艺硝化的过程,可方便应用于工艺的设计、控制和管理.

关键词：生物预处理硝化动态模拟移幼床生物膜反应器模型控制

前置A2NSBR系统硝化和反硝化除磷的特性

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中国环境科学 2019年第11期39卷 4660-4665页

作者：赵伟华李健伟王梅香黄宇冯岩李夕耀彭永臻北京工业大学国家工程实验室北京市污水脱氮除磷处理与过程控制工程技术研究中心北京100124 哈尔滨工业大学海洋科学与技术学院山东威海264209

以处理实际低C/N生活污水的前置A2NSBR系统为研究对象,考察系统内生物膜的硝化特性和活性污泥的反硝化除磷特性.试验研究了有机物和NO2^--N浓度对生物膜硝化性能的影响,以及不同电子受体浓度对反硝化吸磷速率的影响.结果测得硝化速率为1... 详细信息

以处理实际低C/N生活污水的前置A2NSBR系统为研究对象,考察系统内生物膜的硝化特性和活性污泥的反硝化除磷特性.试验研究了有机物和NO2^--N浓度对生物膜硝化性能的影响,以及不同电子受体浓度对反硝化吸磷速率的影响.结果测得硝化速率为11.3mgNH4^+-N/(L·h),在填充率40%的条件下容积负荷为0.27kgNH4+-N/(m3·d),有机物的存在会对硝化有抑制,但是系统表现出了良好的抗有机负荷冲击能力,硝化速率为9.72mg NH4^+-N/(L·h).NO2^--N处理对AOB活性几乎无影响,对NOB活性抑制作用明显,当NO2^--N浓度为400mg/L时,NOB活性仅为1.63%,几乎接近完全被抑制.根据本次不同电子受体条件下除磷批次试验的结果,好氧吸磷速率为17.62mg P/(g VSS·h),以NO3--N为电子受体的缺氧吸磷速率是12.94mg P/(g VSS·h),从而可知缺氧聚磷菌占总聚磷菌的比例大约是73.4%,其中在NO2^--N浓度为30mg/L出现吸磷抑制,当NO2^--N和NO3^--N共存时,NO2--N在初始浓度为15mg/L便出现吸磷抑制.

关键词：低碳氮比前置A2NSBR工艺硝化反硝化除磷 NO2--N抑制

温度和游离氨对絮状和颗粒污泥硝化系统的短期影响(英文)

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2012年第5期20卷 1016-1023页

作者：吴蕾彭永臻马勇刘旭李凌云王淑莹 Key Laboratory of Beijing for Water Quality Science and Water Environment Recovery Engineering Beijing University of Technology

The short-term effects of temperature and free ammonia (FA) on ammonium oxidization were investigated in this study by operating several batch tests with two different partial nitrification aggregates, formed as either granules or flocs. The results showed that the rate of ammonium oxidation in both cultures increased significantly as temperature increased from 10 to 30 °C. The specific ammonium oxidation rate with the granules was 2-3 times higher than that with flocs at the same temperature. Nitrification at various FA concentrations and temperatures combination exhibited obvious inhibition in ammonium oxidation rate when FA was 90 mg·L 1 and tempera- ture dropped to 10 °C in the two systems. However, the increase in substrate oxidation rate of ammonia at 30 °C was observed. The results suggested that higher reaction temperature was helpful to reduce the toxicity of FA. Granules appeared to be more tolerant to FA attributed to the much fraction of ammonia oxidizing bacteria (AOB) and higher resistance to the transfer of ammonia into the bacterial aggregates, whereas in the floc system, the bacteria distributed throughout the entire aggregate. These results may contribute to the applicability of the nitrifying granules in wastewater treatment operated at high ammonium concentration.

关键词：氨氧化细菌反应温度短期影响游离氨絮凝物颗粒硝化系统