環(huán)境中，與環(huán)境條件關系極為密切，反應器能否高效運行，取決于影響反應器運行的主要因素，在工程中就是設法為微生物創(chuàng)造適宜的生活環(huán)境。影響反應器運行主要因素包括：進水底物濃度、營養(yǎng)物質、溶解氧、酸堿度、溫度、毒性抑制、水力停留時間與負荷率等。 我公司近年來對該技術進行了消化吸收，并結合我國的實際情況進行了改進和開發(fā)，在國內*應用于生活污水和工業(yè)廢水處理工程，已完成了多個示范工程。我們自行研制和開發(fā)的上向流曝氣生物濾池（簡稱UBAF）技術是在充分吸取國外曝氣生物濾池（BAF）優(yōu)點的基礎上而發(fā)展起來的，它的大特成分是糖蛋白、粘多糖、纖維素和核酸等。由于多數(shù)微生物具有一定線性結構，有的表面具有較高電荷或較強的親水性，能與顆粒通過各種作用相結合，起到很好的絮凝效果。目前開發(fā)出具有絮凝作用的微生物有細菌、霉菌、放線菌、酵母菌和藻類等共17種。其中對重金屬有絮凝作用的有12種。陳天等[7]利用從多種微生物中提取的殼聚糖為絮凝劑回收模擬工業(yè)廢水中Pb2+、Cr3+、Cu2+，在離子濃度是100mgＬ的200mL廢水中加入10mg殼聚糖，處理后溶液中Cr3+、Cu2+濃度都小于0.1mgＬ， Pb2+濃度小于1 mgＬ，得到了令人滿意的結果。用微生物絮凝法處理廢水安全化和轉移氧物種.CeO2-ZrO2固溶體在氧化反應過程中能夠提供表面氧物種參與反應, 表面氧物種參與反應后, 在CeO2-ZrO2固溶體表面就產(chǎn)生了氧空穴, 氧空穴將反應物氧氣活化, 使得氧氣轉化為活化的表面氧物種繼續(xù)參與氧化還原反應過程, 這樣就加快了氧化還原反應速率.從此說明, CeO2-ZrO2氧化物固溶體是一種良好的氧化還原反應催化劑活性組分或載體.圖 2 催化劑的H2-TPR譜圖3.4 催化劑的X射線光電子能譜分析應用XPS對CuOZnOCeO2-ZrO2催化劑的表面物種及其價態(tài)進行了分析.圖 3分別為表面Cu 2p的電子結合能譜和表面Ce 3d的電子結合能譜.由圖 3a可知 7所示.圖 7 二級出水氯消毒過程中AOC變化規(guī)律可以發(fā)現(xiàn), 二級出水在氯消毒過程中AOC水平均有不同程度的增長, 消毒5 min時增長較為顯著, 與5 min時氯消耗、UV254變化、三維熒光強度變化顯著的結論相*, 說明AOC的增長可能是由于氯與再生水中的有機物發(fā)生了反應.30 min內整體上呈現(xiàn)出先增長后降低的趨勢, 推測可能由于加氯后5 min中, 水樣中的大分子有機物首先和氯反應, 被氧化分解為易被細菌吸收利用的小分子有機物, AOC迅速增長, 而在5~30 min內, 小分子有機物又繼續(xù)和氯反應, AOC又有一定的下降, 但下降后的AOC水平仍高于消毒前的AOC水
恒溫搖床中，振蕩不同的時間(1、5、10、20、40、60、90、120、180和240 min)后依次取出，經(jīng)0.45 μm濾膜過濾，用分光光度法(λ=499 nm)測定CR溶液剩余濃度.溶液初始pH對吸附的影響實驗：取若干份25 mL初始濃度為100 mg?L-1的CR溶液，用梯度濃度的HCl溶液和NaOH溶液調節(jié)溶液的pH值，使其分別為2、3、5、7、9、11，分別投加CS、GC、GEC 3種吸附劑0.02 g，在25 ℃、180 r?min-1的條件下，振蕩平衡時長后取出，經(jīng)0.45 μm濾膜過濾，用分光光度法(λ=499nm)測定CR溶液剩余濃度.吸附劑投加量對吸附的影響實驗：取若干份25 mL初始濃度為100 mg?L-時，操作彈性變小。因此，綜合考慮裝置效率、供水穩(wěn)定性等各方面因素，裝置的并聯(lián)數(shù)量以三臺為佳。終確定出水水質為(mgL)：鈣＝1.2，鎂＝2.7，鈉＝70.9，鉀＝0.0，硫酸根＝4.4，氯根＝109.0，重碳酸根＝15.3，總溶解固體＝203.6，出水p＝5.60。 根據(jù)透過水的水質情況，后處理采用p值調節(jié)。透過水加入Na2CO3調節(jié)有利于吸附(Al-Degs et al., 2008); 以上兩種作用相互抵消使得Na+濃度對吸附基本沒有影響.而Ca2+會與VBL中的R-SO3-結合形成穩(wěn)定的化學鍵，屏蔽吸附劑電荷從而阻礙吸附，因此，Ca2+濃度增加導致吸附量降低.3.2.3 初始濃度和溫度對吸附的影響配制3組濃度梯度分別為10、20、30、40、60、80、100、120 mg?L-1的VBL溶液(pH=8.5)，每份溶液體積均為100 mL，每份溶液加入20 mg吸附劑，將3組溶液分別置于15、25、35 ℃條件下振蕩吸附3 h，結果如圖 3c所示.由圖可知，吸附量隨著VBL初始濃度的增加呈先增加后逐漸平衡的趨勢，這是因為當VBL濃度較低時定無微生物反應時系統(tǒng)不同曝氣時間下的NH4+-N濃度與曝氣時間的關系, 通過線性回歸分析, 求得不同F(xiàn)A濃度下NH3的逃逸速率.圖 4描述了FA對FEV的影響.將FA分段, 可以通過線性正相關清楚地描述FA濃度對FEV的影響程度(表 3).可以看出：不同F(xiàn)A濃度條件下, FEV變化顯著, 表明FA濃度對FEV產(chǎn)生顯著的影響.當0.62 mg?L-1≤FA≤7.7 mg?L-1時, 由于FA濃度較低, FA對FEV幾乎不產(chǎn)生影響, 即可認為此FA濃度階段不發(fā)生氨逃逸; 當7.7 mg?L-1≤FA≤226.6 mg?L-1時, 隨著FA濃度的增大, FEV增長較緩慢, 且兩者相關性符合線性關系, 可通過擬合直線方程y=0.035x+0 擬合程度越好.通過模型算得的角毛藻在Cd2+初始濃度為10、100和500 mg?L-1下的理論平衡吸附量分別為6.22、93.54和303.03 mg?g-1(表 1), 與實際平衡吸附量6.25、92.81和275.25 mg?g-1相差不大.相似地, 菱形藻和海鏈藻在不同Cd2+初始濃度下的理論平衡吸附量亦與實際平衡吸附量接近(表 1).這些結果說明這3種海洋硅藻對Cd2+的吸附過程較好地符合Pseudo二級模型所描述的吸附過程, Cd2+吸附反應的速率限制步驟可能是化學吸附過程, 每一種硅藻表面與Cd2+之間有化學鍵形成或者發(fā)生了離子交換過程.圖 4不同Cd2+初始濃度下3種硅藻吸附Cd2+的Pseudo二
解方法、Galilean分解方法、小渦分解方法、渦量方法(Calcagno et al., 2002)和漩渦強度方法(Swirling Strength)等(Adrian et al., 2000).流體的渦量場ω是空間x、y、z和時間坐標t的連續(xù)函數(shù), 其值為速度v的旋度, 構成了渦量場, 渦量表達式見式(4).在二維數(shù)據(jù)計算時, 簡化了渦量, 計算公式見式(5).(4)(5)渦量方法雖然能識別出流場中的渦核, 但同時也把流場中所有的剪切運動表現(xiàn)出來, 因此, 渦量云圖整體顯得比較雜亂, 很難用來識別流場中的渦結構.而漩渦強度方法由于其本身已排除了剪切作用的影響, 因而能較好地識別出渦結構.漩渦強度是基于1)(2)式中, c0和ce分別為吸附前后溶液中重金屬的濃度(mg?L-1), m為吸附劑用量(g), V為溶液總體積(L).2.2.6 掃描電鏡(SEM)實驗分別將空白菌體和吸附1 mg?L-1Cu2++1 mg?L-1Pb2+菌體進行脫水、冷凍干燥和噴金等前處理, 利用FEG 520型掃描電鏡觀察菌體形態(tài).2.3 數(shù)據(jù)分析用SPSS13.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析, 結果用平均值±標準差(Means±SD)表示.3 結果與討論(Results and discussion) 3.1 處理時間對P. aeruginosa吸附Cu2+和Pb2+的影響大多數(shù)有關重金屬生物吸附的研究表明, 生物材料對重金屬離子的吸附分為2個階段：*個階段是一種快速的表面主要是由于水解酸化可將果膠、糖分等有機高分子降解為小分子，便于后續(xù)好氧處理。在厭氧出水進入好氧后，由于曝氣充氧使茶多酚在很短的時間內全部被氧化。在好氧階段當停留時間為12h，出水COD從1056mgL降到161mgL，去除率為85%，但出水呈紅色且色度＞50倍。分析原因主要是由于水中一部分在預處理中尚未沉淀下來的茶多酚在生化處理時很難被降解，只能被空氣氧化，由酚類變成醌類、茶紅素而呈現(xiàn)紅色［5］，因而在預處理階段對茶多酚的去除是否*對于廢水處理的效果是至關重要的。由于在預處理階段很難將茶多酚去除*，而好氧對茶多酚基本石墨烯的特征褶皺出現(xiàn)(圖 1c)，表明EDTA-2Na的加入對氧化石墨烯和殼聚糖復合材料的形態(tài)結構有所改善.圖 2為CS、GC和GEC的透射電鏡(TEM)圖，可以看出，CS(圖 2a)的TEM圖與GC(圖 2b)和GEC(圖 2c)的TEM圖明顯不同，對比在相同放大倍數(shù)下的CS結構(圖 2a)與GEC結構(圖 2c)，不難看出復合后的材料具有更好的形貌結構，進一步說明GO的引入明顯地改善了CS的形態(tài)結構.圖 1 CS(a)、GC(b)、GEC(c)的掃描電鏡圖圖 2 CS(a)、GC(b)和GEC(c)的透射電鏡圖圖 3是CS、GC、GEC的X射線衍射圖譜，從圖中可以看出，GC和GEC在2θ=20.3°和10.8°處分別出現(xiàn)了殼聚糖
吸附過程, 對Cu2+的吸附較Zn2+更為明顯.整個吸附過程都大致可以分為3個階段：?