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多壁碳纳米管和十二烷基苯磺酸钠对SBR运行性能及微生物种群结构的影响
1
作者 冯楚娴 李梅 +6 位作者 文慧 杨晓慧 林金融 卢韦灼 孙嘉阳 李宜泽 裴建川 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1480-1488,共9页
随着多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)的广泛应用,其进入污水处理系统后可能对活性污泥系统产生影响。表面活性剂是污水中的常见污染物,MWCNTs对表面活性剂的吸附可能会改变MWCNTs对活性污泥系统的影响。为探明MWC... 随着多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)的广泛应用,其进入污水处理系统后可能对活性污泥系统产生影响。表面活性剂是污水中的常见污染物,MWCNTs对表面活性剂的吸附可能会改变MWCNTs对活性污泥系统的影响。为探明MWCNTs和表面活性剂对活性污泥系统的影响及机制,以十二烷基苯磺酸钠(sodium dodecylbenzene sulfonate, SDBS)为表面活性剂代表,研究MWCNTs和SDBS单独和共同存在条件下对序批式活性污泥反应器(sequencing batch reactor, SBR)运行性能及微生物种群结构的影响。结果表明:SBR连续运行22 d期间,SDBS和MWCNTs对系统COD去除率有不同程度的增强,MWCNTs对总氮去除率影响不大,而SDBS对总氮去除有轻微抑制。高通量测序结果表明:MWCNTs和SDBS均降低了微生物物种数量,并对微生物种群结构造成显著影响,门水平上,Chloroflexi(绿弯菌门)和Nitrospirae(硝化螺旋菌门)相对丰度下降,而Bacteroidetes(拟杆菌门)相对丰度增加,属水平上,Dechloromonas(脱氯单胞菌属)相对丰度从31%下降至20%左右,MWCNTs单独存在使得Zoogloea(动胶菌属)相对丰度从18%增加到30%,而SDBS存在使得Thauera(陶厄氏菌属)相对丰度从10%增加到20%以上。两者共存条件下,SDBS对微生物种群结构影响占主导地位。 展开更多
关键词 多壁碳纳米管 SDBS 活性污泥 微生物种群
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铁铜改性稻壳炭对双氯芬酸钠吸附性能
2
作者 裴曼一 李梅 +6 位作者 裴建川 杨金艳 单骁 郑砚石 赖阳阳 宋博涵 梁佳雨 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期737-746,共10页
以稻壳为原料制备铁铜改性生物炭(FCBC300),采用扫描电子显微镜、元素组成分析仪、X-射线衍射光谱仪、傅里叶红外光谱仪对其进行了系列基础理化性质表征,通过批量吸附实验研究了FCBC300在不同pH和干扰离子及有机物腐殖酸(HA)等条件下对... 以稻壳为原料制备铁铜改性生物炭(FCBC300),采用扫描电子显微镜、元素组成分析仪、X-射线衍射光谱仪、傅里叶红外光谱仪对其进行了系列基础理化性质表征,通过批量吸附实验研究了FCBC300在不同pH和干扰离子及有机物腐殖酸(HA)等条件下对双氯芬酸钠(DCF)的去除效果和吸附机制。结果表明,改性后稻壳炭表面负载Fe_(3)O_(4)、γ-Fe_(2)O_(3)和CuO,芳香性增强、亲水性降低,对DCF的吸附性能大幅度提升。pH=5~9条件下,改性稻壳炭对DCF的吸附量约是未改性稻壳炭的20倍,吸附机制以静电作用为主;PO_(4)^(3-)的存在对吸附几乎无影响,SO_(4)^(2-)、Cl^(-)和HCO_(3)^(-)-对DCF的去除虽有轻微抑制作用,但去除率下降幅度均低于5%,HA存在则明显抑制吸附能力;FCBC300对DCF的吸附过程,更符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,预测最大吸附量为476.1905 mg·g^(-1)。综上所述,FCBC300体现出良好的pH缓冲性、抗离子干扰性和高吸附性能,在废水处理中有较好的应用前景。 展开更多
关键词 稻壳生物炭 改性 双氯芬酸钠 吸附
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短程硝化在垃圾渗滤液处理工程中的应用 被引量：5
3
作者 胡云飞 裴建川 +1 位作者 马勤 王洁屏 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1463-1472,共10页
针对垃圾填埋场渗滤液生物脱氮高耗能的问题,通过对A/O/N工艺处理垃圾渗滤液进行短程硝化反硝化调试,对溶解氧(DO)、污泥浓度(MLSS)、污泥龄(SRT)、混合液回流比、pH、碱度进行定性定量分析,研究了不同条件下垃圾渗滤液生物处理阶段COD... 针对垃圾填埋场渗滤液生物脱氮高耗能的问题,通过对A/O/N工艺处理垃圾渗滤液进行短程硝化反硝化调试,对溶解氧(DO)、污泥浓度(MLSS)、污泥龄(SRT)、混合液回流比、pH、碱度进行定性定量分析,研究了不同条件下垃圾渗滤液生物处理阶段COD、氨氮及总氮去除效果,探讨了影响亚硝酸盐氮积累的因素。结果表明,好氧池低溶解氧能成功启动短程硝化,垃圾渗滤液稳定实现短程硝化反硝化脱氮。运行条件为:O反应器DO浓度0.5~0.8 mg·L-1,N反应器DO浓度1.5~2.2 mg·L-1,MLSS 3 500~4 500 mg·L-1,污泥龄9~13 d,混合液回流比1 100%,N反应器pH 7.6~8.2,N反应器碱度1.1 g·L-1。短程硝化调试后,硝化阶段亚硝化率稳定在85%以上,COD、氨氮及总氮去除率分别达95%、98.6%、94.2%以上,节省30%碳源量和20%曝气量。 展开更多
关键词 垃圾渗滤液 短程硝化 生物脱氮 条件控制 工程应用
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多壁碳纳米管和重金属镉的细菌毒性及影响机制 被引量：2
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作者 付勇 裴建川 +2 位作者 李梅 王鹏程 王洁洁 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期319-324,共6页
【目的】探讨多壁碳纳米管和重金属的相互作用,对复合生态毒性评价具有重要意义。【方法】测定3种不同官能团多壁碳纳米管(短、短羟基和短羧基)与镉离子(Cd^2+)对大肠埃希菌Escherichia coli的单独及复合毒性,并通过碳纳米管zeta电位测... 【目的】探讨多壁碳纳米管和重金属的相互作用,对复合生态毒性评价具有重要意义。【方法】测定3种不同官能团多壁碳纳米管(短、短羟基和短羧基)与镉离子(Cd^2+)对大肠埃希菌Escherichia coli的单独及复合毒性,并通过碳纳米管zeta电位测定、沉降和吸附实验揭示短多壁碳纳米管-Cd^2+混合物的细菌毒性及影响机制。【结果】3种多壁碳纳米管细菌毒性从强到弱依次为短多壁碳纳米管、短羧基多壁碳纳米管、短羟基多壁碳纳米管。100 mg·L^-1短多壁碳纳米管混合不同质量浓度(0、1、2、4、8、10 mg·L^-1)Cd^2+,复合毒性从强到弱依次为短多壁碳纳米管-Cd^2+、短羧基多壁碳纳米管-Cd^2+、短羟基多壁碳纳米管-Cd^2+,且复合毒性都小于两者叠加毒性。不同质量浓度(10、20、50、100、200 mg·L^-1)多壁碳纳米管混合1 mg·L^-1Cd^2+,复合毒性从强到弱依次为短多壁碳纳米管-Cd^2+、短羧基多壁碳纳米管-Cd^2+、短羟基多壁碳纳米管-Cd^2+。【结论】多壁碳纳米管-Cd^2+混合物的细菌毒性主要取决于多壁碳纳米管对Cd^2+的吸附状况。 展开更多
关键词 表面官能团 多壁碳纳米管 重金属 细菌毒性
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表面活性剂对二氧化钛纳米颗粒和锌离子复合细菌毒性的影响 被引量：2
5
作者 李梅 裴建川 +1 位作者 付勇 郭晓丽 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2730-2739,共10页
纳米颗粒和重金属的复合生态毒性已受到广泛关注.作为水体中的常见污染物,表面活性剂可能会影响纳米颗粒和重金属的复合毒性.本文选取常见的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和非离子表面活性剂Tween 80,以Zn^(2+)为重金属代表,... 纳米颗粒和重金属的复合生态毒性已受到广泛关注.作为水体中的常见污染物,表面活性剂可能会影响纳米颗粒和重金属的复合毒性.本文选取常见的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和非离子表面活性剂Tween 80,以Zn^(2+)为重金属代表,通过细菌毒性实验研究表面活性剂对nano-TiO_2和Zn^(2+)对大肠杆菌复合毒性的影响,通过纳米颗粒性质表征、颗粒沉降实验、吸附实验、细菌细胞外膜渗透性测定等揭示毒性影响机制.研究表明,nano-TiO_2通过吸附Zn^(2+)降低了Zn^(2+)在介质中的溶解浓度,两者复合毒性小于其叠加毒性; SDBS和Zn^(2+)作用后降低了Zn^(2+)自身的生物可利用性,同时增强了细胞外膜渗透性.当SDBS浓度大于50 mg·L-1,Zn^(2+)浓度大于4 mg·L-1时,两者复合毒性表现为协同效应.3种污染物共存时,nano-TiO_2的存在降低了Zn^(2+)和SDBS的复合毒性.Tween 80对nano-TiO_2和Zn^(2+)的单独毒性及复合毒性影响均不明显.本研究结果可为表面活性剂存在下纳米颗粒和重金属对细菌或其它生物的复合毒性评价提供理论依据. 展开更多
关键词 表面活性剂 二氧化钛纳米颗粒 重金属 复合毒性
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优化好氧发酵木屑添加量提升污泥再利用潜力
6
作者 王洁洁 杨金艳 +5 位作者 陈步涨 姚波 裴建川 李梅 钟铃 方宇斐 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期662-670,共9页
【目的】为了提升污泥在园林绿化方面的应用潜力,探讨填埋污泥发酵时最佳的木屑添加量,以期为工程应用提供参考。【方法】以杭州地区某填埋池污泥为主要原料,基于不同碳氮比(20、25、30)控制木屑添加量,分别配制了T_(1)、T_(2)、T_(3)共... 【目的】为了提升污泥在园林绿化方面的应用潜力,探讨填埋污泥发酵时最佳的木屑添加量,以期为工程应用提供参考。【方法】以杭州地区某填埋池污泥为主要原料,基于不同碳氮比(20、25、30)控制木屑添加量,分别配制了T_(1)、T_(2)、T_(3)共3组发酵物料处理,通过间歇式好氧发酵,分析了发酵过程中温度、pH、电导率、氮、磷、钾和重金属形态等理化指标的变化。【结果】发酵为典型中温发酵(30~45℃),发酵过程中不同木屑添加量之间温度呈现差异显著(P<0.05),pH呈先升高后降低趋势,受木屑添加量影响显著(P<0.05);电导率受木屑添加量影响较小。发酵结束后,3组处理铵态氮损失率分别为30%、47%、42%,硝态氮增加了8.25、6.27、3.85倍,说明木屑添加量对氮素影响大。总磷增长率分别为7.0%、11.8%、10.8%,有效磷占比为8%、9%、9%,总钾占比为27%、36%、44%,有效钾占比为8%、12%、17%,其中仅T_(1)和T_(2)之间总钾呈现显著差异(P<0.05)。铜的生物有效态分配率分别从初始的32%、38%、40%增加至72%、74%、74%,生物可利用态锌分别从84%、85%、86%增加至96%、98%、97%;不同木屑添加量下,生物有效态、可氧化态铜、锌分别呈显著差异(P<0.05);3组发酵物对植物生长均无毒性[种子发芽指数(IG>80%)],但T_(2)毒性显著大于T_(3)毒性(P<0.05)。【结论】发酵过程pH、氮、钾、生物可利用态铜、稳定态锌和种子发芽指数受木屑添加量显著影响(P<0.05),3组处理所检测的指标均符合GB/T 23486—2009《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》碱性土壤用泥限值标准,其中T2处理的木屑添加量对发酵过程控制最具参考价值。 展开更多
关键词 填埋污泥 木屑 碳氮比 好氧发酵
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