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两种接种源微生物燃料电池同步降解刚果红与产电性能研究

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环境科学学报 2014年第1期34卷 97-106页

作者：许倩孙健胡勇有工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室华南理工大学环境与能源学院广州510006

分别以印染废水污泥和生活污水污泥接种微生物燃料电池（MFC-I和MFC-M），以刚果红为模型染料，研究了接种源对MFC同步脱色偶氮染料和产电性能的影响.结果表明，接种源对MFC同步降解刚果红与产电性能影响显著.产电方面，MFC-I的启动电... 详细信息

分别以印染废水污泥和生活污水污泥接种微生物燃料电池（MFC-I和MFC-M），以刚果红为模型染料，研究了接种源对MFC同步脱色偶氮染料和产电性能的影响.结果表明，接种源对MFC同步降解刚果红与产电性能影响显著.产电方面，MFC-I的启动电压高于MFC-M，但稳定运行后二者最大输出电压差别不大.稳定运行阶段，MFC-M最大功率密度达到29.09 mW·m^-2，比MFC-I高2.11倍；阳极极化阻抗（Rct）为748.9 Ω，比MFC-I低38.0%.脱色方面，MFC-I对刚果红的脱色速率比MFC-M高14.4%-20.3%；但脱色产物一样，均为2-氨基—1，4-萘醌、2，2’-二氨基联苯、4，4’-二氨基联苯.经分离、纯化和鉴定，二者阳极均存在优势菌Pseudomonas sp.，但MFC-M阳极还存在优势菌Bacillus sp.，而MFC-I的阳极还存在优势菌Aquamicrobium sp..

关键词：微生物燃料电池接种源刚果红降解产电

Fe@Co/NC改性石墨毡在电芬顿体系降解EDTA-Ni的研究

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环境科学学报 2018年第11期38卷 4313-4320页

作者：张君亚陈元彩胡勇有华南理工大学环境与能源学院工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室广州510006

采用Fe掺杂MOF前驱体ZIF-67(Fe@ZIF-67)为模版,通过煅烧制备了掺杂铁元素的金属有机框架衍生物(Fe@Co/NC).同时,首次采用Fe@Co/NC复合材料改性的石墨毡(Fe@Co/NC/GF)为阴极和石墨毡(GF)为阳极构建了电芬顿体系,研究了复合电极对络合重金... 详细信息

采用Fe掺杂MOF前驱体ZIF-67(Fe@ZIF-67)为模版,通过煅烧制备了掺杂铁元素的金属有机框架衍生物(Fe@Co/NC).同时,首次采用Fe@Co/NC复合材料改性的石墨毡(Fe@Co/NC/GF)为阴极和石墨毡(GF)为阳极构建了电芬顿体系,研究了复合电极对络合重金属EDTA-Ni的去除效果.结果表明,Co/Fe、N掺杂的碳基催化剂具有高含量的吡啶氮(2.42%)和石墨氮(3.23%),提供了大量催化活性位点(C—N、Co—N_x),从而有效改善了催化剂氧还原的性能.在pH为3,Na_2SO_4浓度为0.1 mol·L^(-1),应用电流为40 mA的最佳条件下,反应120 min后,Fe@Co/NC/GF电芬顿体系对EDTA-Ni的降解率达到了97.4%,且有效拓宽了pH的应用范围.

关键词： ZIF-67 Fe@Co/NC/GF 电芬顿体系 EDTA-Ni

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印染废水深度处理及回用

现代化工 2010年第12期30卷 73-76页

作者：齐鲁青汪晓军徐绮坤华南理工大学环境科学与工程学院工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室广东广州510006

针对印染纺织废水稳定回用系统的浓水处理和脱盐问题,选用预处理系统(臭氧-曝气生物滤池一体化装置+曝气生物滤池)和膜系统(超滤+反渗透)的组合工艺,对印染纺织废水进行深度处理及回用。预处理较佳的工艺运行参数为:曝气生物滤池气水比... 详细信息

针对印染纺织废水稳定回用系统的浓水处理和脱盐问题,选用预处理系统(臭氧-曝气生物滤池一体化装置+曝气生物滤池)和膜系统(超滤+反渗透)的组合工艺,对印染纺织废水进行深度处理及回用。预处理较佳的工艺运行参数为:曝气生物滤池气水比为5,有机负荷分别约为2.1、1.0 kg(COD)/m3.d,溶解氧质量浓度为3.8 mg/L,水温35～40℃;臭氧投加量为20～30 mg/L。二级生化出水经预处理系统后,出水COD质量浓度平均值可降至27.4 mg/L,浊度为4.2 NTU,SS为3.0 mg/L,氨氮0.7 mg/L,色度2倍,再经过膜系统深度处理,淡水出水pH7.4～7.9,电导率50～200μs/cm,总硬度2～10 mg/L,总碱度25～60 mg/L,膜系统产水达到回用标准。测定浓水pH7.3～8.3,色度32倍,CODCr45.7～97.9 mg/L,可直接达标排放,保证系统稳定运行。

关键词：废水深度处理印染纺织臭氧曝气生物滤池反渗透回用浓相

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焦化废水预处理及其特征污染物的变化分析

化工进展 2017年第10期36卷 3911-3920页

作者：武恒平韦朝海任源吴锦华刘明韦聪华南理工大学环境与能源学院广东广州510006 工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室广东广州510006

焦化废水是典型的有毒/难降解工业有机废水,表现出高浓度、多相、多组分共存的性质,需对其进行预处理以保证后续生物处理系统高效稳定的运行。本文结合实验数据与工程实例,重点分析了重力沉降、蒸氨/脱酚、混凝/气浮、臭氧氧化单元工艺... 详细信息

焦化废水是典型的有毒/难降解工业有机废水,表现出高浓度、多相、多组分共存的性质,需对其进行预处理以保证后续生物处理系统高效稳定的运行。本文结合实验数据与工程实例,重点分析了重力沉降、蒸氨/脱酚、混凝/气浮、臭氧氧化单元工艺作为预处理技术对焦化废水原水中特征污染物的分离去除情况。研究发现:经过90min重力沉降,56.05%的悬浮颗粒和46.54%的油分得到分离;接着,将初始pH=10的废水蒸氨50min后,在pH=9、T=30℃、R=1∶4、n=3的条件下采用磷酸三丁酯-30%煤油进行萃取脱酚,氨氮和苯酚的去除率分别为69.85%和76.02%;随后,在FeSO_4投加量为1500mg/L、初始pH=9的混凝/气浮反应中,硫化物、氰化物以及氨氮的去除率分别为89.93%、60.68%和2.95%;最后,在臭氧浓度为14mg/L±1mg/L、初始pH=10、反应时间为80min的臭氧氧化反应中,硫化物、氰化物以及氨氮的去除率分别达到94.92%、91.05%和47.26%。上述研究结果对于焦化废水预处理工艺的进一步优化具有指导意义,同时认为,这类废水预处理技术的优化与应用需要综合考虑相分离、产品分离和有毒物质的转化这3个层面有效性与经济性的结合。

关键词：焦化重力沉降蒸氨脱酚混凝氧化

优化TTC-脱氢酶还原法测定陶粒负载微生物活性

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现代化工 2012年第3期32卷 93-96页

作者：齐鲁青汪晓军詹德明华南理工大学环境科学与工程学院工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室广东广州51000

利用氯化三苯基四氮唑(TTC)-脱氢酶还原法定量测定了曝气生物滤池中陶粒负载生物膜的活性,并对影响生物活性测定的因素进行了分析和优化。实验表明,经优化后得出最佳培养条件是:陶粒采用原位法制样,依次加入pH为8.0的Tris-HCl缓冲液,质... 详细信息

利用氯化三苯基四氮唑(TTC)-脱氢酶还原法定量测定了曝气生物滤池中陶粒负载生物膜的活性,并对影响生物活性测定的因素进行了分析和优化。实验表明,经优化后得出最佳培养条件是:陶粒采用原位法制样,依次加入pH为8.0的Tris-HCl缓冲液,质量分数为0.4%的TTC溶液,0.1 mol/L葡萄糖溶液,在温度40℃下培养4 h,最后生成的三苯基甲臢(Triphenyl Formazone,TF)用甲苯萃取可以除去有色废水的颜色影响。采用TTC-脱氢酶还原法可以快速、方便的检测曝气生物滤池中陶粒负载生物膜的生物活性,并能很好的进行定量化测定。

关键词： TTC-脱氢酶还原法曝气生物滤池生物活性优化

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酸性矿山废水中多种有价金属的高效分离

环境保护科学 2024年第3期50卷 119-127页

作者：许昊洋宁寻安陈涛廖正家张艳林庄小薇张灌源广东工业大学环境科学与工程学院广州510006 广东省环境催化与健康风险控制重点实验室环境健康与污染控制研究院广州510006 广东省大宝山矿业有限公司韶关512100

酸性矿山废水(AMD)中多种有价金属的高效分离回收,是重金属减排和资源化利用的关键。文章通过中和沉淀实验和静态吸附实验探究回收有价金属的最佳沉淀和吸附pH,成功开发了中和沉淀—离子交换—中和沉淀组合工艺,并应用于大宝山AMD的处... 详细信息

酸性矿山废水(AMD)中多种有价金属的高效分离回收,是重金属减排和资源化利用的关键。文章通过中和沉淀实验和静态吸附实验探究回收有价金属的最佳沉淀和吸附pH,成功开发了中和沉淀—离子交换—中和沉淀组合工艺,并应用于大宝山AMD的处理。结果表明,AMD在pH为3.00和9.80中和沉淀时,分别沉获64%的Fe_(2)O_(3)富铁渣和51%的Mn O富锰渣。采用离子交换树脂分别在pH 3.95和6.10条件下对AMD中的Cu和Zn进行吸附,得到质量浓度为Cu^(2+)11~26 g/L,Zn^(2+)10~20 g/L的两种解吸液。通过该组合工艺,AMD中的各金属Fe、Cu、Zn和Mn的回收率分别为:96%、81%、70%和60%,实现了有价金属的高效分离回收。若采用此工艺回收大宝山2000 m^(3)/d的AMD中的铜、锌、锰硫酸盐,每年的利润为119万元,经济效益非常显著。此处理工艺为酸性矿山废水的高效资源化利用提供了新路径。

关键词：酸性矿山废水 Cu Zn 金属回收离子交换树脂废水处理

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硫酸盐还原菌介导水铁矿相转化特征及其产物对Cr(Ⅵ)固存的影响

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环境科学学报 2022年第12期42卷 231-240页

作者：祝紫莹刘倩倩邓燕萍李晓飞党志郭楚玲华南理工大学环境与能源学院工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室广州510006

硫酸盐还原菌(SRB)广泛存在于酸性矿山废水(AMD)污染的土壤中,其介导的铁矿物转化过程及其相转化产物影响着重金属的迁移转化行为.选取土壤中的典型铁氧矿物水铁矿作为研究对象,探究了SRB(Desulfovibrio vulgaris ATCC 7757)介导水铁矿... 详细信息

硫酸盐还原菌(SRB)广泛存在于酸性矿山废水(AMD)污染的土壤中,其介导的铁矿物转化过程及其相转化产物影响着重金属的迁移转化行为.选取土壤中的典型铁氧矿物水铁矿作为研究对象,探究了SRB(Desulfovibrio vulgaris ATCC 7757)介导水铁矿的矿相转化,分析了水铁矿相转化产物对Cr(Ⅵ)的固存能力,揭示了不同相转化阶段产物对六价铬(Cr(Ⅵ))的固存能力及作用机制.结果表明,SRB介导下矿物的相转化路径为水铁矿-马基诺矿-磁铁矿,反应过程的相转化产物对Cr(Ⅵ)的固存能力呈先增加后降低的趋势:反应第5 d水铁矿相转化的产物主要为马基诺矿,此阶段相转化矿物对Cr(Ⅵ)的固存能力达到141.06 mg·g^(-1),固存方式以还原作用为主;14 d时相转化矿物主要以马基诺矿和磁铁矿复合形式存在,复合产物对Cr(Ⅵ)的固存能力仅为79.59 mg·g^(-1),其对Cr(Ⅵ)的固存方式包括还原和吸附作用,还原和吸附对Cr(Ⅵ)固存的贡献占比分别为78.82%和21.17%.由此可见,水铁矿相转化产物组成的差异是导致其对Cr(Ⅵ)固存能力及作用机制变化的关键因素.

关键词：硫酸盐还原菌(SRB) 水铁矿六价铬矿物相转化固存

一体化臭氧曝气生物滤池-上流式曝气生物滤池组合工艺深度处理制革废水

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现代化工 2012年第8期32卷 72-74页

作者：刘宇斌汪晓军华南理工大学环境科学与工程学院 “工业聚集区污染控制与生态修复”教育部重点实验室广东广州510006

采用一体化臭氧曝气生物滤池-上流式曝气生物滤池组合工艺深度处理某制革厂废水,在进水量为50～80 m3/d的条件下,出水COD、氨氮可分别控制在100、10 mg/L以下,色度为5～10倍,完全达到该厂废水回用和排放标准。在不考虑人工及折旧费的情... 详细信息

采用一体化臭氧曝气生物滤池-上流式曝气生物滤池组合工艺深度处理某制革厂废水,在进水量为50～80 m3/d的条件下,出水COD、氨氮可分别控制在100、10 mg/L以下,色度为5～10倍,完全达到该厂废水回用和排放标准。在不考虑人工及折旧费的情况下,运行成本仅为3.15元/m3,具有良好的经济效益和环境效益。

关键词：制革废水深度处理一体化臭氧曝气生物滤池

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微生物合成纳米钯强化反硝化选择性脱氮

环境科学学报 2022年第10期42卷 202-207页

作者：毕耜静陈元彩胡勇有华南理工大学环境与能源学院工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室广州510006

为强化生物反硝化选择性脱氮,利用普通的反硝化污泥合成生物钯纳米粒子(Bio-PdNPs),探究了不同Bio-PdNPs负载量(0、5、10 mg·L^(-1),分别记为Bio-PdNPs-0、Bio-PdNPs-5和Bio-PdNPs-10)对生物反硝化的影响.结果表明,适量钯的负载(Bio-Pd... 详细信息

为强化生物反硝化选择性脱氮,利用普通的反硝化污泥合成生物钯纳米粒子(Bio-PdNPs),探究了不同Bio-PdNPs负载量(0、5、10 mg·L^(-1),分别记为Bio-PdNPs-0、Bio-PdNPs-5和Bio-PdNPs-10)对生物反硝化的影响.结果表明,适量钯的负载(Bio-PdNPs-5)可使硝酸盐去除率由67.85%提高到94.00%(C/N=7,5 h),对氮气的选择性由77.30%提高到97.46%.而负载过量的钯(Bio-PdNPs-10)会抑制生物反硝化,但其对N_(2)的选择性仍然高达90.01%,这对减少温室气体N_(2)O的排放具有重要意义.机理分析表明,Bio-PdNPs介导的反硝化体系以丁酸型发酵和混合性发酵为主,产生的氢气通过在钯表面迅速分解形成Pd[H]催化反硝化,提高对N_(2)的选择性,Bio-PdNPs促进了反硝化过程电子传递及电子传递介质(细胞色素c)的分泌,电子传递体系活性(ETSA)由570.37μg·mg^(-1)·h^(-1)提高到647.22μg·mg^(-1)·h^(-1).

关键词：生物钯纳米粒子(Bio-PdNPs) 反硝化氮气选择性电子传递