A Universal Biofilm Reactor Sensor for the Determination of Biochemical Oxygen Demand of Different Water Areas

In this study, we developed a simple strategy to prepare a biofilm reactor (BFR) sensor for the universal biochemical oxygen demand (BOD) determination. The microorganisms in fresh water were domesticated by artificial seawater with different salinity gradients successively to prepare the BFR sensor. The prepared BFR sensor exhibits an efficient ability to degrade a variety of organic substances. The linear range of BOD determination by the BFR sensor is 1.0–10.0 mg/L⁻¹ with a correlation coefficient of 0.9951. The detection limit is 0.30 mg/L according to three times of signal-to-noise ratio. What is more, the BFR sensor displayed excellent performances for the BOD determination of different water samples, including both fresh water and seawater. The 16S-rRNA gene sequencing technology was used to analyze the microbial species before and after the domestication. The results show that it is a general approach for the rapid BOD determination in different water samples.     

新型内循环生物流化床处理油脂废水

针对油脂废水污染问题,对活性炭、沸石、烧结陶粒作为新型内循环生物流化床的载体处理油脂废水的性能进行比较.分别对各载体的投加率、水力停留时间、pH、表面活性剂、水力冲击和进水负荷进行了实验研究.结果表明:活性炭为最佳载体,其处理油脂废水的最佳操作条件为pH 6.8～7.8、水力停留时间为2.5～3.7 h、曝气量0.8～1.6 L/min.当油较大时,有必要适当添加表面活性剂增加其生物降解程度,此时油脂去除率＞90%.该生物流化床具有很强的抗水力负荷及油负荷冲击能力.     

Fe~(2+)、Mn~(2+)对生物膜载体表面改性对微生物的活性及胞外多聚物的影响

采用FeCl_2和MnSO_4溶液对生物膜载体进行改性,并使用扫描电镜(SEM)和X线光电子能谱(XPS)考察改性方法对载体和生物膜的影响.研究表明,Fe~(2+)、Mn~(2+)改性均能使载体表面形成腐蚀坑,增加表面粗糙度;载体改性有助于生物膜对Mg、Ca等营养元素的吸收;并可有效增加生物膜的含量,其胞外多聚物(EPS)分别增加了2.02倍和2.95倍.     

Phase-resolved photoacoustic spectroscopy to monitor dental plaque on tooth enamel

Dental plaque is a biofilm on the enamel surface of the teeth, formed by colonizing bacteria. It is essential to monitor the biofilm presence on the surface of the enamel of the teeth, since plaque is a reason for periodontal disease and dental caries. This paper proposes applying photoacoustic spectroscopy to monitor and the phase-resolved photoacoustic method to analyze the biofilm plaque on samples of human dental enamel facets. The biofilm growth occurred in the oral cavity environment at deposition time of 48 and 72?h. Photoacoustic ex vivo monitoring found that: (1) Photoacoustic spectroscopy is a helpful tool to identify the bactericidal effect on dental plaque; (2) the biofilm deposition provides an optical absorption of the Soret band at 410?nm and increase of hydroxyl absorption band; (3) the biofilm thickness by phase-resolved photoacoustic method is in agreement with the literature in situ measurements. These new knowledges may help in development of a greater practicality and safety equipment able to identify and quantify dental biofilm, which may be achieved with low-cost Soret-band light emitting diode as light excitation.     

生物膜法在医药废水处理中的应用

以实际生产废水为例,采用生物膜法进行处理。结果表明,该工艺处理方法污泥产生量较少,处理效率高,BOD5,CODcr的去除率达到合格标准,出水可满足生活用水标准,符合回用要求。     

生物膜技术在脱氮除磷方面的应用研究

阐述了生物膜技术的工作原理与技术特点,介绍了序批式生物膜技术在污水生物处理中的研究与应用现状,探讨了序批式生物膜反应器在城市污水生物脱氮除磷中发展与应用。     

交替好氧缺氧生态陶粒混凝土生物膜反应器脱氮性能分析

以粉煤灰陶粒为粗集料,研制出新型生态陶粒混凝土填料,采用间歇曝气方式,构建了交替好氧缺氧生态陶粒混凝土生物膜反应器（Ecological Ceramsite Concrete Biofilm Reactors,简称ECCBR）.以实际城市污水为进水,在水温为25 ～ 30℃、进水pH为7.0～7.5、DO浓度为2.5～3.0 mg· L-1、进水COD浓度为106～ 205 mg·L-1、进水氨氮浓度为12.4～22.9 mg·L-1、进水总氮浓度为19.5～30.6 mg·L-1的条件下,对反应器处理城市污水脱氮性能进行了评价.结果表明,试验条件下COD、氨氮和总氮去除率分别为78.6％ ～91.8％、83.4％ ～93.6％和63.4％ ～ 73.8％,污染物去除主要集中在反应器的前中部;SOUR、生物膜干质量和生物膜厚度呈现沿廊道递减的规律,平均每块填料下降比率分别为0.81％、1.3％和1.05％,单位质量填料的微生物活性则沿廊道上升,末端较前端增加了51.5％,表明反应器具备良好的抗冲击负荷能力.     

模拟污损生物附着对Zn-Al-Cd阳极腐蚀性能影响的研究

通过电化学阻抗(EIS)、扫描电镜(SEM)和模拟生物膜方法研究污损生物附着对Zn-Al-Cd牺牲阳极在海水中腐蚀行为的影响.电化学阻抗结果得出,在整个实验周期内,阳极试样的腐蚀速率顺序为:添加微量藤壶牡蛎粉末<<表面涂一薄层琼脂的阳极<空白阳极;SEM结果表明,只添加薄层琼脂的Zn-Al-Cd发生均匀腐蚀,而添加微量藤壶牡蛎粉末的阳极发生局部腐蚀.整个实验结果可以说明,阳极表面大型污损生物的致密覆盖使内外腐蚀介质的交换受到抑制,在一定程度影响了Zn-Al-Cd牺牲阳极的溶解释放,影响阴极保护效果.但另一方面,大型污损生物在阳极表面形成的致密层也有可能引起局部腐蚀的发生.     

一体式光催化氧化与生物降解反应器处理含苯酚和2,4,6-三氯酚废水

采用一体式光催化氧化与生物降解反应器,在波长为254 nm的紫外辐射条件下进行生物降解苯酚与2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)混合液.分别比较了分步耦合与同步耦合对苯酚降解速率的影响,同时还比较了间歇和连续条件下苯酚与2,4,6-TCP混合液在单独光催化、单独生物降解以及光催化与生物降解共同作用下的降解规律.实验结果表明:采用光/生物联合方法对混合溶液进行降解时,混合溶液中苯酚和2,4,6-TCP的降解速率为最快,相应COD的平均去除率也最高.     

折流式内循环新型生物膜反应器的脱氮动力学

为了探求城市地表水新型的处理工艺及效果,以一种新型的陶瓷载体水泵驱动折流式内循环生物膜反应器处理由自来水、葡萄糖、氯化铵、磷酸二氢钾按一定比例配制成的溶液,以模拟城市地表水.在碳氮比（C/N）分别为10,20,30和40情况下,对其进行脱氮试验,并进行动力学分析.研究发现：该反应器可实现同步硝化和反硝化;氨氮（NH₄⁺-N）和总氮（TN）的去除过程都可以用Monod模型进行描述;当C/N为10~40范围,水温为28℃左右时,随着C/N比的增加,反应器对NH₄⁺-N和TN的去除速率都得到提高;在相同C/N条件下,NH₄⁺-N的去除速率远高于TN的去除速率.