废水生物脱氮工艺中N2O排放数学模型研究进展

N_2O是一种重要的温室气体,而污水生物脱氮处理过程是N_2O的潜在产生源之一。随着污水处理量和处理程度的不断提高,N_2O的排放量也将不断增大。建立N_2O排放数学模型对污水生物脱氮系统中N_2O生成机制的深入研究和污水处理行业N_2O削减工艺技术的开发具有重大的理论及实践意义。本文归纳了生物脱氮工艺的原理,系统阐述了生物脱氮工艺中N_2O的生成机理和排放数学模型的类型、建立方法及应用情况。在此基础上,对生物脱氮工艺中N_2O排放数学模型的研究现状和研究方向进行了总结和展望,以期为N_2O排放数学模型的完善、N_2O排放量的削减、污水生物脱氮工艺的优化及污水处理行业的可持续发展提供理论基础和科学依据。     

微生物燃料电池阴极脱氮

微生物燃料电池(MFC)阴极电子受体的多样性可实现其阴极脱氮,从而将产生的电能合理利用,因此阴极脱氮成为了MFC的一个研究方向,同时也为实际废水中氮素的去除提供了新的可能。然而在反应过程中有众多因素会导致NOx-N与其他电子受体竞争阳极电子的现象,影响阴极反硝化过程对于电子的利用率,从而造成脱氮效率低等现实问题。目前已有许多研究通过优化MFC自身结构弥补产电的缺陷,及将与其他工艺系统耦合实现同步硝化反硝化等方法,取长补短以增加脱氮效率,降低对碳源的需求,以此解决微生物燃料电池阴极脱氮出现的问题。本文从MFC不同的脱氮历程、MFC工艺条件(pH、C/N、DO)、极室分隔材料等影响MFC阴极脱氮的因素及影响其阴极反硝化微生物群落构成等方面,进行了综述并预测未来研究方向。     

15N-标记的气相色谱-同位素比质谱与气相气谱-质谱联用鉴定微生物反硝化作用

以好氧反硝化菌-产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)在15N-KN03标记反硝化培养下所产气体与培养管中空气的混合气体为分析对象,在样品中N2/O2,CO2,N2O,H2O基线分离的基础上,利用气相色谱-同位素比质谱对混合气体中N2进行高精密度的δ15N分析,同时利用气相色谱-质谱联用的选择离子模式对混...     

反硝化细菌法结合痕量气体分析仪/同位素比质谱仪分析水体硝酸盐氮同位素组成

建立了反硝化细菌法结合疫量气体分析仪(TraceGas)/同位素比质谱仪分析水体硝酸盐氮同位素组成的方法.对反硝化细菌生长、培养条件和方法的精密度及稳定性进行了分析,并利用标准样品USGS34研究了样品反硝化孵育时间、TraceGas捕集N2O气体时间对δ15N测定的影响.结果表明:恰当的氧气量才能培养出有效的反硝化细菌;本方法精密度及稳定性较好,同一制备时间内硝酸盐δ15N的SD在0.09‰～0.14‰之间,6个月内SD为0.12‰;样品反硝化孵育3～24 h可以得到稳定的δ15N; TraceGas捕集时间为500 s时得到的δ15N校正值与真实值最接近.应用本方法对养殖场污水和灌溉井水的硝酸盐δ15N进行了测定.     

生物脱氮新技术——同步硝化反硝化研究

详细介绍了一种新型的生物脱氮技术———同步硝化反硝化的技术和特点,应用前景以及存在的问题。该技术比传统生物脱氮方法有简化工艺流程、提高脱氮效率、节省投资等优点,但有待进一步研究与开发。     

无氧条件下Pd/CeO2催化剂表面NH3还原NO过程中N2O形成机理研究

氮氧化物(NO_x,主要包括NO和NO_2)是主要的大气污染物之一,造成酸雨,光化学烟雾和臭氧层破坏等环境问题,甚至直接危害人体健康.化石燃料燃烧和汽车尾气排放是NO_x的主要来源,严格控制火力发电厂,大型锅炉,汽车尾气等污染源中NO_x的排放刻不容缓.以NH_3为还原剂选择性催化还原NO_x(NH_3-SCR)是目前公认的最有效的NO_x脱除技术,然而在催化NO_x还原为N_2的过程中往往伴随着副产物N_2O的生成,降低了催化剂的选择性,造成温室气体效应和破坏臭氧层等环境问题.因此充分理解NH_3-SCR过程中N_2O的形成机理对于抑制N_2O的产生、提高催化剂的选择性十分重要.本文将高度分散的Pd纳米团簇负载在Ce O_2纳米棒上制成Pd/Ce O_2催化剂,结合NH_3-TPD, NO-TPD和原位傅里叶转换红外光谱等表征手段研究了无氧条件下该催化剂上利用NH_3催化还原NO过程中N_2O的产生路径.结果表明, N_2O的形成途径与反应温度和反应气体的浓度相关.当反应气体中NH_3含量大于化学计量比时,在反应温度低于200°C时,由NH_3活化产生的吸附态H·自由基与催化剂表面吸附的NO反应先生成中间产物HON,两个HON分子进一步反应生成N_2O;过量的吸附态的H·自由基也可以与HON反应生成N_2,所以低温下(200°C)随着反应气氛中NH_3的增加,解离生成的H·也随之增加,促进反应向着生成N_2的方向进行,从而抑制了N_2O的产生.随着反应温度增加, NH_3解离产生的H·被CeO_2表面的O捕获形成羟基,中间产物HON的生成被切断,从而阻断了N_2O的生成.同时由于体系中含有大量的NH_3,吸附态的NO会优先与活化态的NH_3物种反应生成N_2,阻碍了NO解离生成N_2O这一过程的发生,因此NH_3过量情况下在高温下观察不到N_2O的产生,可获得100%的N_2选择性.但是当反应气体中的NH_3含量不足时,即体系中含有过量的NO,当反应温度高于250°C, NO可在催化剂表面解离生成吸附态的N·自由基和O·自由基, N·自由基可进一步与吸附态的NO反应生成N_2O, NO的解离是N_2O生成的速控步,还原性吸附物种对O·自由基的捕捉将有利于N_2O的生成.当反应温度介于200–250°C, NH_3解离产生的H·自由基既可以与NO结合生成HON中间产物,又能被CeO_2表面的O捕获形成羟基,两个反应之间存在竞争,此时N_2O产生与反应气体浓度之间的关系不再呈单调变化.     

水城褐煤热解的气体产物析出特征及甲烷的生成反应类型研究

利用傅里叶红外光谱仪研究了煤中主要官能团的分布,利用热重-质谱联用(TG/MS)在10℃/min的条件下研究了水城褐煤的热解行为,获得了煤热解主要挥发分气体(H2、CH4、H2O、CO、CO2)生成的速率曲线。采用分峰拟合的方法将甲烷的生成速率曲线分解为五个峰,通过化学动力学分析,结合煤的结构特性、热解特性及其他挥发分气体的生成特征,认为甲烷的生成主要由一个脱吸附过程和四个化学反应组成。     

有机物对厌氧氨氧化菌活性影响研究进展

厌氧氨氧化反应(Anammax)功能菌世代时间长,生长条件苛刻,在有机物存在的条件下,反应过程和脱氮效果极易受到影响。因此,如何降低有机物对厌氧氨氧化菌(AAOB)活性的影响,是其应用的难点。近年来,研究者在有机物对Anammox反应影响方面开展了大量研究,本文主要综述了有机物的浓度和种类对AAOB活性的影响,并建议控制低浓度有机物环境下(100~200 mg/L以下),可降低有机物对AAOB活性的抑制;同时,可调控不同种类和浓度有机物的异位利用,形成Anammox-反硝化协同作用、Anammox-甲烷化-反硝化耦合作用等实现同步脱碳除氮。最后认为,在有机物对Anammox的影响方面,还可进一步开展AAOB的新陈代谢机制、与其他菌种的竞争合作机理以及耦合作用下菌种富集纯化等方面的研究。     

负载型杂多酸催化下N2O5对甲苯的选择性硝化

用负载型杂多酸为催化剂,N2O5为硝化剂的新型硝化体系,对甲苯的硝化反应进行研究. 分别考察了杂多酸类型、载体种类、杂多酸负载量及催化剂循环使用次数等因素对硝化反应的影响. 结果证明,负载型杂多酸能显著提高N2O5的硝化能力;催化剂回收后可直接重复使用,甲苯硝化反应得率为34%,对位选择性达到58.9%,表明N2O5是一种具有应用前景的硝化试剂.     

常温常压电催化合成氨的研究进展

氨不仅是重要的化肥化工原料,还是理想的清洁能源载体.目前人工氨合成主要基于Haber-Bosch过程,但该方法存在能耗大、转化率低、大量排放温室气体等问题.相比而言,利用太阳能催化转化N2和H2O等制NH3是一条实现太阳能至化学能转化的绿色制氢储氢一体化路线,受到世界各国科学家的高度关注.但当前该技术路线的氮还原(NR...     

Furyl- and thienyl-silatranes and germatranes

We review our research on the synthesis and study of the physical and biological properties of furyl- and thienylgermatranes and -silatranes.Translated from Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii, No. 6, pp. 725–732, June, 1992.     

Review and patents and literature

The use of the insect cell/baculovirus expression system for producing recombinant proteins of bacterial, plant, insect, and mammalian origin has become widespread. The popularity of this eukaryotic expression system is due to many factors, including (1) potentially high protein expression levels, (2) ease and speed of genetic engineering, (3) ability to accommodate large DNA inserts, (4) protein processing similar to higher eukaryotic cells (e.g., mammalian cells), and (5) ease of insect cell growth (e.g., suspension growth). The following review of the literature discusses two engineering aspects of recombinant protein synthesis by insect cell cultures: bioreactor scale-up and insect cell line selection. Following this review patent abstracts and additional literature pertaining to expression of recombinant proteins in insect cell culture are listed.     

多环芳二酐型聚酯亚胺膜的透气性能

多环芳二酐型聚酯亚胺膜的透气性能李悦生，丁孟贤，徐纪平（浙江大学高分子科学与工程研究所，杭州，３１００２７）（中国科学院长春应用化学研究所）关键词聚醚酰亚胺，聚酯酰亚胺，膜，透气性通常的聚酰亚胺加工性能较差，在芳环二酐的苯环间引入醚键等柔性基团后，其...     

微量元素与疾病诊断治疗的研究现状及展望

对国内外微量元素与疾病的关系及其诊断治疗的研究现状及研究动向进行了综述，包括：微量元素与地方病、癌肿、心血管病、糖尿病、眼病、神经系统病等。参考文献72篇。     

Preparation and photolysis of poly-p-ethylacrylophenone and poly-p-chloroacrylophenone and their copolymers with styrene and methyl methacrylate

Poly-p-ethylacrylophenone (PPEtAP) and poly-p-chloroacrylophenone (PPClAP) and their copolymers with styrene (PEtAP/S) and (PClAP/S) and with methyl methacrylate (PEtAP/MMA) and (PClAP/MMA) were prepared. Quantum yields of main-chain scissions at 366 nm at room temperature in benzene solution are of the same order as those of the unsubstituted polyacrylophenone and its copolymers. Substitution with chlorine and ethyl group in the para position compared to the unsubstituted polyacrylophenone and its copolymers leads to an increase of the lifetime for the n–π^* excited triplet state, as is evident from the measured quenching constants of photolysis. The low-temperature emission spectra of the copolymers are similar to the spectra of the model compounds in a polymer film. For the homopolymer, however, the character of the emission spectrum changes considerably.     

Concentrations and distributions of trace and minor elements in Chinese and Canadian coals and ashes

A total of 35 trace and minor elements including some of environmental significance were determined in each of a selection of 15 Chinese and 6 Canadian thermal coals and their ashes by using the SLOWPOKE-2 nuclear reactor facility of the University of Toronto. The concentrations and distributions of these constituents among the coals and their combustion products (viz. ash and volatile matter) are presented together with an interpretation of their significance in relation to the large scale combustion of these coals as thermal fuels in industrialized countries such as China and Canada. The detailed results showed wide variations in trace impurity concentrations (up to a factor of 100 and more) among the coals studied with few large differences between those of Chinese and Canadian origin except that the rare earths, Sc, Th, U, I, and Se were much higher in the former, other halogens, As and Na were lower. Values for elemental enrichment factors (EF) relative to normal crustal abundances indicated that only As(EF=13), Br(5.7), I(16), S(230), Sb(11) and Se(320) were appreciably enriched in coal. During static ashing at 750°C most of the halogens, S and Se were volatilized whereas most other inorganic constituents were highly retained and concentrated in the ash by factors of 6 to 11.