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1. PHBV-硫铁矿基人工湿地处理实际污水处理厂尾水混合营养反硝化研究

许正阳, 周琦, 贾利霞, 吴为中, 邢传宏

北京大学学报自然科学版 2024, 60 (2): 315-328. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.006

摘要（40）

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PDF（pc）（1208KB）（15）

以河南省新乡市某大型污水处理厂尾水为研究对象, 开展模拟人工湿地尾水深度脱氮除磷研究。选用聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)和硫铁矿作为湿地系统的主要功能填料, 构建异养反硝化与自养反硝化相结合的混合营养反硝化系统。通过水质指标监测和高通量测序等手段, 探究工艺运行效果与微生物群落结构机制。构建PHBV+硫铁矿组(实验组)和PHBV+陶粒组(对照组), 反应器连续运行 77天, 结果表明, 当水力停留时间(HRT)为2小时 , 进水水质为NO₃⁻-N=8.39±1.72 mg/L, TN=10.41±1.58 mg/L, TP=0.37 mg/L, COD=15.7 mg/L 时, 平均出水TN浓度达到2.22 mg/L, TP浓度达到0.28 mg/L, COD浓度为32.7 mg/L, PHBV+硫铁矿组人工湿地脱氮效率(78.55%)明显优于PHBV+陶粒组(51.25%), 基本上达到地表水环境质量标准(GB 3838—2002) V类。微生物群落结构分析表明, PHBV+硫铁矿组人工湿地中的优势菌属为自养菌Desulfobacter和异养菌unclassified_k__norank_d__Bacteria, 丰度分别为 23.98%和12.30%, 通过自养与异养菌的协同, 实现混合营养反硝化, 其中与硫代谢相关Desulfobacter主导的自养反硝化在系统脱氮中可能起主要作用。研究结果可为PHBV+硫铁矿基人工湿地尾水生物脱氮除磷的工程实践提供参考。

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2. 不同粒径零价铁颗粒降解地下水中卤代烃的动力学研究

赵旭飞, 魏才倢, 张瑾, 吴为中, 王小亻毛, 杨宏伟, 解跃峰

北京大学学报（自然科学版） 2018, 54 (2): 435-442. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.165

摘要（836）

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针对目前我国地下水中卤代烃污染问题, 采用零价铁技术, 应用不同粒径的零价铁, 对4种具代表性的卤代烃(四氯乙烯、三氯乙烯、四氯化碳和三氯甲烷)的降解动力学进行对比研究。结果表明, 在投加过量铁粉、卤代烃浓度为400 μg/L的条件下, 4种卤代烃的降解速率均与零价铁颗粒的粒径大小负相关。4种卤代烃的降解均符合伪一级动力学反应, 按照颗粒零价铁粒径大小, 伪一级反应速率常数从大到小依次为K_20nm>K_100nm>K_10μm>K_100μm。对比同种零价铁、不同卤代烃之间的降解速率, 得出的结论为K_烷烃>K_烯烃, K_四氯>K_三氯, 即氯代程度高的烷烃被零价铁降解的速率最高。基于体系中的pH, DO以及氯离子浓度变化趋势, 卤代烃降解过程中pH升高, DO的消耗与卤代烃降解同步并存在竞争关系。研究表明, 零价铁技术能有效地去除水中卤代烃, 可作为饮用水处理中前端处理工艺, 通过脱氯来降低卤代烃的毒性及分子量, 利于后续的工艺处理。

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3. 高效反硝化菌强化固相碳源生物脱氮特性研究

芦婷, 杨璐华, 杨飞飞, 吴为中

北京大学学报（自然科学版） 2017, 53 (5): 957-963. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.114

摘要（784）

PDF（pc）（1099KB）（301）

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)作为固相可生物降解模式碳源的生物填充床, 针对分离获得的高效反硝化菌开展强化生物脱氮的特性研究, 并利用荧光定量PCR解析反应器的微生物群落结构。结果表明, 投加反硝化菌(W14)可以明显地提高反硝化脱氮效率, 当水力停留时间(HRT)为0.5 h时, 反硝化菌强化脱氮生物反应器的脱氮效率达到90%以上, 且能有效地降低出水残余的DOC浓度。荧光定量PCR结果表明, 高效反硝化菌投加强化能够增加nirS基因丰度和比例, 较好地解释了不同接种生物反应器的脱氮效果差异, 即反硝化菌的强化作用能有效增加反硝化菌数量并强化脱氮效果。

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4. 两种共混BDPs 作为生物膜载体和碳源的脱氮研究比较

朱擎;杨飞飞;赵兰;吴为中

北京大学学报（自然科学版） DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.022

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5. 稻草浸泡液的抑藻效果与抑藻活性组分的初步分析

朱擎,冯菁,吴为中,芮克俭,高航

北京大学学报（自然科学版）

摘要（755）

通过XAD树脂固相萃取和GC-MS解析，研究了不同降解方式和降解时间的稻草浸泡液中的控藻活性组分与抑藻效果的关系。结果表明，稻草本身存在抑藻活性物质，低温浸泡4天的无菌稻草液在2.5g/L投加量下，对微囊藻的抑制作用达到了69.3%。好氧和厌氧降解稻草浸泡液均可抑藻效果，如厌氧和好氧浸泡15天的稻草液在1.5g/L浓度下对微囊藻的抑制作用分别为83％和81％。通过GC-MS检测，稻草浸泡液的活性物质组分主要有萘胺类、酯类和酚类，其中最为典型的酯类物质为邻苯二甲酸二丁酯以及其衍生物。随着稻草降解时间的延长，浸泡液中存在的有机物组分的种类与含量均有所减少，尤其好氧降解处理方式更为显著。稻草浸泡液抑藻物质和抑藻效果有明显的对应关系。

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6. 天然沸石对铵吸附能力的生物再生试验研究

温东辉, 张曦, 吴为中, 李文奇, 唐孝炎

北京大学学报（自然科学版）

摘要（720）

用浙江缙云的天然斜发沸石在实验室进行了吸附铵饱和沸石的生物再生静态试验，经过73d生物作用和离子交换作用，饱和沸石对铵的吸附能力恢复了61%～85％；在云南滇池流域进行了吸附大量铵的沸石的生物再生现场中试试验，经过4～6个月的自然生物再生过程，沸石对铵的吸附能力恢复了22%～36％。

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7. 溶藻细菌(B₅)的溶藻效果与溶藻特性的初步研究

吴为中,安成才,刘新尧,伍向弘,温东辉,石苗

北京大学学报（自然科学版）

摘要（684）

从富营养化湖泊分离获得的1株菌(B₅)，具有明显的溶藻效果。通过凝聚、细胞裂解和生物降解作用能有效去除鱼腥藻细胞。B₅菌可能是通过直接接触导致藻细胞的凝集及进一步的生物降解，同时存在一种具有热稳定性且能抑制藻类细胞生长的胞外分泌物。

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8. 生物陶粒滤池预处理富营养化水库水源的净化效果与工艺参数

吴为中, 邢传宏, 王占生

北京大学学报（自然科学版）

摘要（556）

针对受污染的水库水源水进行中试规模的生物陶粒滤池预处理实验研究。结果表明：生物陶粒滤池能有效地净化受污染水源水水质，对COD_Mn、NH₃-N、NO^-₂-N、浊度、藻类总数、锰、THMFP等的平均去除率范围分别为19.3%～35%、89%～96.5%、97.5%～99%、57.5%～69%、60.1%～84.3%、59%～84.6%、10.4%～24.8%。其适宜的工艺参数为：水力负荷(滤速)4～6m/h，气水比0.75∶1～1∶1；反冲洗周期3～7d。

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