Self-starting mode-locked femtosecond Ti : sapphire laser using saturable, Bragg reflector(SBR)

Stable self-starting mode-locking states in a compact Ti: sapphire laser incorporating a home-made SBR with low loss double quanturn-well and low temperature and surface state hybrid absorber are investigated experimentally. The three mode-locking states, i.e. the passive mode-locking with a saturable absorber, the solition mode-locking and the Kerr-lens mode-locking have been successfully demonstrated. In this laser, chirped mirrors are used for dispersion compensation, and the 18 fs pulses are produced from the Kerr-lens mode-locking at 4.5W pump power, and output power is 150mW.

SBR法处理高盐度海产品加工废水

采用SBR工艺对高盐度海产品加工废水进行了试验研究,结果表明,海产品加工废水中氯离子浓度不超过10000mg/L的情况下,采用具有一定耐盐度冲击负荷能力的SBR工艺是可行的;当进水中COD_(Cr)浓度为700～1000mg/L、NH4+-N浓度为80～120mg/L、[Cl-]≤8000mg/L的情况下,出水COD_(Cr)、NH3-N去除率分别为77.9%～81.2%、69.5%～76.6%,当进水中氯离子浓度继续增加,系统受盐度的影响加剧,处理效果变差。

稀土顺丁橡胶/SBR体系的力学性能

稀土顺丁橡胶与丁苯橡胶（ＳＢＲ）共混，可以改善ＳＢＲ的耐低温性能。当稀土顺丁橡胶／ＳＢＲ（质量比）为２０／８０时，－３０℃的ｔａｎδ仅小于ＳＢＲ，６０℃的ｔａｎδ最小。其共混胶的应力－应变性能、湿滑指数、磨耗及生热性能均优于镍系顺丁橡胶／ＳＢＲ共混体系。

稀土BR／SBR共混胶的性能

研究了４种共混比的ＬｎＢＲ／ＳＢＲ共混生胶、混炼胶及硫化胶的性能，并与ＮｉＢＲ／ＳＢＲ共混胶进行了对比。结果表明，共混生胶的ＭＬ均低于ＬｎＢＲ及ＳＢＲ；当ＬｎＢＲ／ＳＢＲ共混比大于２０／８０时，呈现２个Ｔｇ；而大于８０／２０则出现应变诱导结晶现象。ＬｎＢＲ／ＳＢＲ共混混炼胶的ＭＬ、剪切应力、出口膨胀及硫化速度均低于ＮｉＢＲ／ＳＢＲ共混胶，挤出物外观优于后者；共混硫化胶的拉伸强度、热空气老化、拉伸疲劳、湿滑、耐磨等性能均明显优于后者，生热和透气率高于后者。

用SBS或SBR或BR改进HIPS的冲击性能

采用机械共混法，在弹性体用量为５％～２５％时，研究了ＳＢＳ，ＳＢＲ，ＢＲ分别对ＨＩＰＳ的增韧效果。ＳＢＳ可使ＨＩＰＳ的冲击韧性大幅度提高，并随ＳＢＳ含量增加显著上升。ＳＢＲ也能提高ＨＩＰＳ的冲击韧性，但幅度不大。ＢＲ的加入使ＨＩＰＳ的冲击韧性下降。前两者的冲击试样断面平整而光洁，有明显的应力发白现象，属韧性断裂，后者的断面粗糙不平，无应力发白现象，属脆性断裂。改性ＨＰＳ的形态随着弹性体的不同以及含量的变化均有不同特点，与冲击韧性的变化相对应。

溶聚SBR和乳聚SBR的结构表征

用凝胶渗透色谱((GPC)和激光小角光散射(LALLS)联用法对不同牌号的溶聚SBR(S-SBR)和乳聚SBR(E-SBR)的分子量及其分布进行了测定。结果发现,E-SBR的(?)_w较大,分子量分布较宽,有些试样含有少量特大分子,还发现偶联的S-SBR图谱具有双峰。用氢质子核磁共振仪对两者的微观结构进行了表征,其中E-SBR不同试样的微观结构差别较小,而S-SBR不同试样的微观结构则存在明显差异,表明S-SBR链结构具有较大的可调节性。

动、静态硫化(NR+SBR)/PE共混体系的结构与性能

用TEM研究了(NR+SBR)/PE共混体系经动、静态硫化后的形态结构及其与力学性能的关系。未硫化和静态硫化体系的形态结构与其组成有关,均以含量大的组份为连续相;对动态硫化体系,当(NR=SBR)/PE<70/30时,均以PE为连续相,其性能主要依赖于构成连续相组份的性质。 动态硫化体系的T_g值低于静态体系,随PE组份含量的增加变化不大,而静态硫化体系的T_g值则随PE含量增加向高温方向迁移。用DSC测得动态硫化体系的结晶度比静态体系的大。前者的应力-应变性能也低于后者。

聚合物共混体系的辐射交联反应

本文研究了低密度聚乙烯/乙烯、乙酸乙烯（LDPE/EVA），低密度聚乙烯/1，2—聚丁二烯（LDPE/1，2-PDB），乙丙橡胶/丁苯橡胶（EPR/SBR），以及聚偏氟乙烯/聚丙烯酸乙酯（PVF_2/PEA），聚氧化乙烯/聚乙酸乙烯酯（PEO/PVAc）五个共混体系的辐射关联反应情况。其中采用了机械共混、溶液共混两种方法制备了第一个共混体系，而后四个共混体系均只采用了溶液共混一种制备方法。首先，采用了电子显微镜以及DSC等方法，研究了以上五个共混体系组分间的相溶性。结果表明前三个共混体系属于多相聚合物共混体系。电子显微镜观察表明LDPE/1.2-PBD以及EPR/SBR两共混体系存在着明显的相分离现象，当LDPE含量为50%左右，EPR含量为30～50%时两共混体系均有相倒转发生。对于LDPE/1.2-PBD共混体系，共混样品的熔点虽然随加入1.2-PBD的量的增加而下降，但下降很小，不符合由热力学导出的表示相溶半晶聚合物共混体系熔点随组成变化的关系式：1/(φ1) (1/(Tm) - 1/(Tm)) = - (R V_(2u))/V_(1u) H_(2u))[(1/(u_2) - 1/(u_1)) + X_(12 φ_1]。而PVF_2/PEA、PEO/PVAc二共混体系相溶性明显提高。二共混体系结晶聚合物的溶点均随加入另一组分而急剧下降，由上式求得PVF_2/PEA、PEO/PVAc二共混体系的lory-Huggins相互作用参数X_(12)分别为：-0.28和-0.35。正是由于组分间有强烈的相互作用，至使以上二共混体系相溶性提高。LDPE/1.2-PDB和PVF_2/PEA二共混体系，在被r—射线照射击后，性能的变化情况很不一样。对于PVF_2/PEA共混体系在被r—射线照射后，我们首次发现共混样品用DSC测得的熔融峰由未照射时的一个分裂成照射后的两个。由此近似求得PVF_2/PEA共混体系中含有含PEA为19%及6%的两种结晶相。而LDPE/ 1。2-PBD共混体系组分间相溶性差，共混样熔融峰没有分裂现象，只是熔点随辐照剂量稍有下降。以上五个共混体系发生辐射交联后，其溶胶分数S与辐照剂量R的关系仍可用下式R(S + S~(1/2)) = 1/(q_oU_1) + (α_o)/(q_o)R~β表示。但发现，有些含有双链及分子链较柔顺的橡胶态单一聚合物（丁苯橡胶、PEA、1.2-PBD）的β值有极低的值（<0.5）。我们把此现象归因于以上这些聚合物发生辐射交联反应时有强化交联效应。对于共混样的β值—β_b值，与共混组分、组分间相溶性、及共混比例有并，实验结果表明以上关系可由下式近似表示。β_b = [(β_1 + (K'β_2 - β_1)φ_2]/[1 + (K' - 1)φ_2]式中，β_b为共混样的β值；β_1，β_2分别为组分1及2的β值；φ_2分别为组分1及2的体积分数；而K’值为一特征参数，它与共混体系性质有关。实验结果表明，共混体系组分间相溶性愈好，X_(12)值愈负，则K’值偏离1愈远。K’值表示了组分间参加反应时的协同效应。

傅立叶变换红外光谱法对高聚物共混体系的研究

本论文主要包括以下三方面的工作：1. 傅立叶变换红外光谱法对含有特殊相互作用的高聚物共混体系的相容性及其他性质进行了研究。实验表明，在EVA／CPE（PVC）体系中，当两组分分子间处于互容的情况时，属于EVA的羰基伸缩振动频率向低频移动且谱峰加宽。利用这一光谱上的特征，可以表征出共混体系的相容性。得出，该体系的相容性与EVA中VA含量以及CPE中氯含量成正比。由升温实验还得出了EVA(VA：40%)/CPE(Cl:64%)共混体系的相图。运用同样的手段，考察了PcL/SAN体系的相容性。通过计算机分峰，得出PcL的羰基伸缩振动的结晶谱带和非晶变带。发现，随着SAN加入量的增多，上述PcL的非晶谱带ν_(c=o)向低频移动。说明该体系中PcL的非晶部分与SAN在室温下是相容的。FT－IR还用来研究了该体系中PcL的等温结晶过程。利用红外中的差谱技术，考察了PVF_2/PMMA共混体系的相容性。实验得出，当PMMA含量较高时，体系处于相容状态；而当PMMA含量较低时，由于体系中PVF_2 的结晶度较大，妨碍了PVF_2与PMMA分子的相互“混溶“，则为不相容状态。初步考察了涂膜法制备不同晶型PVF_2/PMMA样品的条件。2. 首次运用FT－IR法，对不含有特殊相互作用的高聚物共混体系（LLDPE／NR，LLDPE／SBR）的相容性进行了研究。发现，在这两个体系中皆发生相类似的光谱现象，即LLDPE的加入，使得分别属于NR和SBR的＝CH－面外摇摆振动峰，强度增大，峰宽变窄。通过一系列实验证明，上述变化与PE中的非晶含量有关，得出LLDPE的非晶部分与NR或SBR分子间存在着一定程度的相互渗透。其他实验手段测得的结果支持了上述解释。3. 详细研究了LLDPE在LLDPE／SBR共混体系中的结晶动力学和熔融热力学过程。发现SBR的加入，对LLDPE的平衡熔点Tm°影响不大，晶体表面能略有增大。根据这实验现象，提出了该体系中LLDPE的晶体结构模型。实验表明，SBR的加入，还对共混体系中LLDPE的结晶度，微晶尺寸，球晶结构，片层结构等产生较大的影响。

内标法提高ICP-AES法测定精度和准确度-铜合金分析

电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）已有20多年的历史，经过20年来的发展，ICP-AES已成为世界各地分析化学实验室制备的分析手段之一。目前ICP-AES已经应用于生物样品、地质样品，合金等各种样品的分析中。虽然ICP-AES已成为溶液分析最理想、最有效的方法之一，但由于样品组成的复杂性，也使分析化学工作者面临着许多困难。如在钢铁及合金分析中，样品主成份的分析需准确度要好于1%，精密度≤0.3%，采用ICP-AES法的非内标法通常是达不到要求的。对于一些较纯的水溶液样品，一般可以采用简单的水样标准化，而含有复杂的、可变的基体成份就不适合于基体匹配。为了使冶金样品主成份分析的精度小于0.3%，准确度好于1%，我们将ICP摄谱法广泛应用的内标法应用到光电直读光谱仪中。内标法的作用达到了这一目的。使用内标法，就是要使内标元素能起到在等离子体激发过程中变动的补偿作用同时，还能起到在样品引入过程中，对样品喷雾量和提升率变动的补偿作用以提高分析方法精度和准确度。在初步的试验中，我们考察了28种元素谱线强度随等离子体操作参数变化的情况。（a）谱线强度与正向功率的关系；（b）谱线强度与观察高度的关系；（c）谱线强度与载气流速的关系。这样各元素在等离子体中的行为就因所给定的条件不同而异。根据上述28种元素在等离子体中的行为进行分类，为选择合适的内标元素奠定了基础。我们还对等离子体的正向功率、载气流量、观察高度、酸度等实验条件做了研究。发现，当各操作参数等主要条件改变时，谱线强度往往改变较大，但选择的内标元素谱线亦有类似的变化。因此，在采用内标法后，可以使这种变动得到一定的补偿，从而提高了分析结果的精度。本工作选用的折衷工作条件为：正向功率：1.30KW；载气流量：0.75 l/min; 观察高度：17 mm; 酸度：10% HNO_3(v/v)。研究了单一酸对分析元素谱线强度的影响。结果表明，单一酸的酸度在20%（v/v）以内，对分析元素与内标元素的谱线净强度的比值无影响。在折衷工作条件下，我们用合成水溶液体系研究了共存元素引起的物理干扰对分析元素谱线强度的影响。实验结果表明，随着试液中共存元素（Cu）浓度的增加，粘度明显增加，并导致提升量的急剧降低，谱线强度相应下降。但是当气溶胶导入量发生变化的时候，同时也引起内标元素和分析元素的原子或离子在等离子体中浓度分布的发迹内标元素与分析元素严格一致，可以较正共存元素引起的物理干扰。当共存元素达到一定的浓度时，由于内标元素与分析元素不严格一致，内标法失去作用。我们又考察了内标元素的浓度对分析元素的影响，内标元素的加入量从5～500μg/ml变化。当内标元素的浓度为200μg/ml时，对Mo, Ni, Pb, Ti及Mg略有影响，对其它元素无影响。我们选定内标元素的浓度为10 PPm。在折衷工作条件下，我们绘制了含有Y作内标的一套工作曲线及相应的不含Y的工作曲线，并分析了BMn40-1.5锰白铜样品。结果表明，当含量大于0.3%时，测定精度均低于0.3%，并得出以下结论：（1）各种元素在等离子体中的行为依测定条件而异，因此内标元素的选择最好是从在等离子体中行为相似的一组内选择。（2）在光电直流光谱仪中动用内标法可以提高样品中主成份元素的精度和准确度。（3）内标法在SBR较高的情况下可以起到较好的效果，但当SBR较小时，内标法就会失去作用。样品分解是样品分析的关键步骤。在现有的分解方法中，常用的有干灰化法和湿灰化法等。然而这些方法各有其缺点。因此，我们试图寻找一种快速的湿法消解技术，微波炉快速样品溶解似乎很具有吸引力。我们利用国产微波炉和全聚器氟乙烯密封溶器结合，系统地考查了微波炉溶解茶叶及茶树叶，利用ICP-AES测定的可行性，并与湿式消解法，加压密封法等进行了比较，获得满意结果。首先，我们选择了微波炉消化处理的最佳条件，确定了最佳溶解方案，已证明HNO_3-HF(5:1)混合酸溶解样品是令人满意的。又研究了微波炉加热对分析无素挥发性的影响。结果表明，微波炉加热与不经微波炉加热样品的浓度没有明显差异。按上述确定的工作条件，我们分析茶叶及茶树叶样品，并与不同的处理方法进行了比较。采用干灰化法处理茶叶（茶树叶）至少需8小时，而且还极易损失和沾污，但干灰化法用的酸量较少，空白较低，对Cr等的测定有利。湿法消解由于使用HClO_4-HF混酸，B大部分损失或完全挥发挥失。然而采用微波炉完全溶解样品只需19分钟即可，而且由于未使用HClO_4，样品溶液最后只需蒸至近干，有效地防止了易挥发元素的损失及某些不溶性高氯酸盐的生成。微波炉混合酸消酸系统是一种合适的溶解各种各样样品的技术，它为分解各种各样样品以进行多元素测定提供了一种快速、准确、经济的方法。该方法对于通常在敞口溶器中分解易于损失的挥发性元素特别有用，而且还特别适用于样品个数多，量少的生物样品等的微量元素的分析测定。

聚合物共混体系的相容性及基固核磁共振研究

本工作对几个不同类型的聚合物/聚合物共混体系-PS/SBR，EVA/CPE，PVF_2/PEMA和PMAA/PEO-的相容性和共混物中分子基团的相互作用进行了探讨和研究。主要结果有：（1）对不同PS分子量的PS/SBR聚合物共混体系进行了形态观察和Tg测量，结果表明共混物的相容性随PS组分的分子量、组成和温度变化。（2）用固体NMR测量进一步证实了EVA/CPE是分子之间均匀混合的相容共混体系。T_1值在测试温度范围内都符合自旋强相互作用偶合的加和式。（3）对PVF_2/PEMA共混体系进行了固体NMR研究，测量得到~1H的T_1和T_2随温度的变化曲线，用PC/MAS技术得到共混体系的高分辨~(13)C MNR谱，并从各个化学位移峰强对交叉极化接触时间的变化曲线拟合得到不同基团的~1H T_(1p)和T_(CH)。（4）用二维NMR技术通过质子自旋交换相互作用，考察了聚电解质与水溶性聚合物的共混物PMAA/PEO中各个化学基团之间的空间接近程度。

石油污染物微生物降解与石油废水生物处理工艺研究

根据石油废水的代表性目标污染物，从石油废水和污泥中分离、筛选到一大批有价值的微生物降解菌株，对降解菌株的降解特性、降解机理进行了研究。利用合成石油废水和洛阳石化石油废水分别进行了复合SBR工艺和脉冲SBR工艺实验室小试研究。同时对不同来源的石油废水分别进行了不同工艺的批式试验。通过试验研究得到以下结论：1．分离到一株以环已烷为唯一碳和能源的降解菌株LHGl、LHCl菌株能够利用环烷烃、环烷酮、链烃、芳烃和酚类。环已酮对LHGl菌株羟化酶具有特异诱导能力。GC／MS分析表明，LHGl菌株降解环已烷和环戊酮的代谢产物与已知途径代诱导产物不同。经质粒检测，在LHGl菌株中没有发现质粒。2．复合SBR工艺与脉冲SBR工艺对石油废水污染物的去除均具有很好的效果，两工艺均可获得较高的总氮去除效率。3．GC／MS分析表明，复合SBR工艺处理石油废水后，绝大部分污染物得到完全降解，出水中仅检出微生物部分代谢产物和微量难降解污染物。4．投加优势菌种后，能够提高SBR工艺对石油废水污染物的去除效率，能够正常处理含盐量达2.0%的石油废水。5．投加碳源能够显著提高SBR工艺对低浓度石油废水的污染物去除效率，增强微生物的活性，改善微生物的絮凝性能。

OLAND生物脱氮系统运行条件及其微生物群落结构的研究

OLAND两阶段生物脱氮系统是一项正在开发且极具应用前景的处理高氨氮、低COD废水的新技术。在实验室水平，对OLAND系统限氧亚硝化阶段MBR反应器和厌氧氨氧化阶段SBR反应器的启动和运行进行了系统研究。MBR反应器控制参数在DO0.1-0.3mg/L，pH7.8±0.1，温度30±0.5℃，SRT无穷大的条件下，可实现在较高的容积负荷By＝IO00mgN／L，水力停留时间HRT：ld下稳定的亚硝酸型硝化，使NH4+-N和NO2-N的出水比例达到理想的比值（1:1.20±0.20），保证厌氧氨氧化阶段SBR反应器的理想进水；SBR反应器在完全厌氧、pH7.8-8.2，温度30±0．5℃，SRT无穷大的条件下，无需外加任何有机碳源，在较高总氮负荷550mgN／L下，可实现NH4+-N和NO2--N同时稳定的去除，二者的消耗比例为1:（1.21±0.05），总氮去除率高达92％。采用巢式PCR、DGGE、 FISH等分子技术对MBR反应器硝化菌群随溶解氧的动态变化规律和SBR反应器厌氧氨氧化菌群结构、组成进行了研究，并探讨了硝化菌群与氮素组成变化之间的内在联系。结果表明：在限氧亚硝化阶段硝化菌群中氨氧化菌受溶解氧浓度的影响较大，其种群结构从反应器启动初期到稳定后期发生了非常明显的变化。亚硝酸氧化菌NOB的种群组成受溶氧影响并不明显，从启动初期到稳定后期其种群结构无明显变化。硝化菌群中氨氧化菌 AOB与亚硝酸氧化菌NOB的数量比例关系随溶解氧的降低而不断升高，从最初的3.6:1升高到稳定后期的5.5:1。MBR反应器优势硝化菌群主要由A、B、C三类氨氧化菌和硝化杆菌D、硝化螺菌F组成，其中优势菌C为维持MBR反应器稳定出水比例的主要功能菌。硝化菌群组成和结构的变化，带来了不同N素之间组成和比例的规律性变化。厌氧氨氧化阶段基本由厌氧氨氧化菌AnAOB和ANAMMOX两类菌组成，二者空间结构紧密，在反应器中的活菌数量比例分别为55％和42％。厌氧氨氧化菌AnAOB种群多样性相对比较丰富，主要由条带I和H所代表的两种优势菌组成；ANAMMOX菌种群多样性变化较小，其种群主要由优势菌K和J组成。对MBR和SBR反应器中的优势菌进行了克隆、测序和系统发育学分析，结果表明：限氧亚硝化阶段MBR反应器启动初期的优势菌A属于Nitrosomonadaceae科，是否是一个新属，还有待于进一步鉴定。运行中期优势菌B与Nitroso）nonaseurooaea亲缘关系最近，同源性高达99.1％，暂命名为Nilrosomonas sp.BI。稳定后期优势菌C与Nitrosomonas eutroPha亲缘关系最近，同源性为96.3％，暂命名为Nifrosomonas sp．cl。硝化杆菌属优势菌D与Nitrobacter alkalicus、Nitrobacter hambllrgensts和Nitlobac招rwinograsky 亲缘关系较近，同源性分别为95.5-97％、96.5～97％和95.8～96.8％。SBR反应器中AnAOB优势菌I与MBR反应器优势菌B亲缘关系最近，同源性高达98.7％，与Nitlosomonas euroPaea同源性为98.3％。根据序列比较和生理特性分析，优势菌I与优势菌B应为Nitrosomonas属两个不同的种，暂将优势菌I命名为Nitrosomonas sp．II。优势菌H与MBR反应器优势菌C亲缘关系最近，同源性达97.9％，与Nitrosomonas eutropha同源性为96.3％。结合其生理特性分析，二者应为Nitrosomonas属两个不同的种，暂将优势菌H命名为Nitrosomollas sp．Hl。ANAMMox优势菌K与未培养的 Planctomycete和已鉴定的另一种ANAMMoX菌尤uenenia sf况ttgartiensis亲缘关系较近，同源性分别为99.8％和96.6％。优势菌J与Gen bank收录的所有菌的相似性均低于76％，说明该菌是OLAND系统厌氧氨氧化阶段比较独特的菌，是迄今为止在厌氧反应过程中未发现的一个新菌。

功能菌剂的混合发酵研究

随着化工行业的发展，大量有毒有害难降解有机物随工业废水的排放进入环境，这些物质能够在环境中长期存在、积累和扩散，通过食物链对动植物的生存及人类的健康造成不良影响。本文以苯酚、对氯硝基苯、氯苯和十六烷为模拟污染物，以前期研制的功能菌剂为对象，经过紫外线线诱变筛选出优于出发菌株的功能菌，对诱变后功能菌的理化性能进行了研究，对菌种进行了鉴定，在此基础上，就其相互之间的微生态关系进行研究，为混合发酵提供理论基础，并就其最佳发酵条件及发酵参数进行了研究，最后对发酵产品的性能进行了检测。目前，国内外有关功能菌剂的研究还存在多方面的不足，主要包括：①由于多菌种混合发酵过程较为复杂，各菌之间存在复杂的相互作用，影响因素较多，关于菌种之间的相互关系研究得很少，环境功能菌剂的发酵方法大多采用单独发酵后混合的方式。单独发酵对原材料、设备和能源的利用率较低，对于多菌种制剂发酵，在设备、能源和原材料的方面造成的浪费更大，将会大幅增加菌剂的生产成本，影响多菌种功能菌剂的发展；②功能菌剂生产过程的质量控制方面研究得较少；③功能菌剂产品的稳定性、抗冲击性能研究得较少，对环境微生物制剂的研究主要集中在菌种选育和培养条件优化方面。 通过本论文研究，得到以下主要结论。 （1）在紫外线诱变处理中，用紫外线对发生一定程度退化的出发菌株进行诱变处理后，六株具有高效降解性能的菌株被筛选出来，诱变筛选出的菌株形态和ERIC-PCR指纹图谱与出发菌株相比发生了明显改变；而且诱变后的菌株对目标难降解底物的降解能力均得到改善，其中，FPN、FCB、F14、FEm对目标底物的降解率提高了20%以上；诱变后菌株经过7次连续传代接种后，对目标难降解底物的降解率无显著变化，具有一定的遗传稳定性。并对诱变后的功能菌进行了初步的鉴定，这6株菌都分别是芽孢杆菌。 （2）对诱变后的功能菌相互之间的微生态关系进行了研究，通过抑菌实验、生长量以及基质消耗量的比较，确定它们之间的生长关系是无害共栖关系，可以进行混合发酵。 （3）对该功能菌剂进行发酵培养条件研究，结果表明发酵培养基的最佳成分（g/L）：葡萄糖 31.0g/L、玉米粉10.0g/L、磷酸氢二钾1.0g/L、硫酸铵1.1g/L、硫酸镁0.55g/L。通过研究不同的培养条件对菌体生长和降解性能的影响，确定了最佳培养条件：培养基初始pH7.5；最适温度32℃；培养基装液量125mL（250 mL三角瓶），以及培养时间对降解性能的影响，培养20 h的产物对降解最为有利。通过研究添加不同目标污染物对菌体生长和降解性能的影响，确定了添加目标污染物的最佳量以及最佳时间：苯酚投加量：1.125 g/L，对氯硝基苯投加量：0.1 g/L；最佳投加时间为发酵培养开始后4 h。 （4）以摇瓶分批发酵最优条件为基础，对FPN、F10、FCB、FNa、F14 和 FEm进行了摇瓶分批发酵试验。以摇瓶分批发酵试验数据为依据，对功能菌剂分批发酵动力学进行了研究，建立了菌体生长和基质消耗的动力学模型，拟合模型能较好的反映功能菌剂分批发酵过程。 （5）功能菌剂和活性污泥协同作用，可以提高系统的生物降解能力，功能菌剂投加量为2%，新鲜活性污泥3500 mg/L，降解24 h条件下，功能菌剂和活性污泥的协同作用对COD的去除率和对照组相比，最多的提高了36.8%。功能菌剂和活性污泥协同作用以及活性污泥的单独作用，其生物降解过程均符合一级反应动力学过程，功能菌剂和活性污泥协同作用的生物降解动力学方程为：，相关系数97%。采用SBR运行方式，引入功能菌剂的SBR系统明显能够改善和提高生物降解的效率。与仅有活性污泥的系统相比，系统对COD的平均去除率可以提高27.1%，同时，系统的耐负荷冲击以及耐毒害冲击的性能比仅有活性污泥的SBR系统强，特别是负荷冲击对引入功能菌剂的SBR系统影响很小。仅有活性污泥的SBR系统经过负荷冲击和毒害冲击之后，不能恢复到冲击之前的水平，而且系统有效作用时间的周期比引入功能菌剂的SBR系统相比大大缩短，而引入功能菌剂的SBR系统处理效果较为稳定，恢复能力很强。 Along with the development of industries, many recalcitrant organic chemicals have been discharged into natural environments together with wastewaters and can exist in waters, soil and sediments for a long time without degradation. These haz-ardous substances, their byporducts and metabolizabilities can be highly toxic, mu-tagenic and carcinogenic, thereby threatening animals, plants and human health through food chain. Consequently the removal of these compounds is of significant interest in the area of wastewater treatment. In this dissertation, the phenol, hydro-quinone, chlorobenzene and hexadecane treated as the model pollutants, the func-tional microorganism agent was used as the starting strains, they treated with ultra-violet light, and then the mutant strains with high degradation ability were screened out and identified primarily, the relationship between these stains were studied, the medium composition and fermentation conditions were optimized, the degradation ability of the fermented production was tested. The literature survey indicates that the study of the microorganism agent is far from complete and more information is re-quired on following problems. 1, Because of the complexity of relationship in mixed fermentation and the complicated factors, the study is hardly to process.2, There is a lack of information on the quality control of the producing process .3, And there is a lack of information on the stability about the microorganism agent. In this dissertation, the main results of the present study could be summarized as follows: (1)The degenerate starting strains were treated with the ultraviolet light, and six mutant strains with high biodegradation ability were screened out by using the me-dium with selective pressure of model pollutants. The mutant strains had great changes in colonialmorphology and ERIC-PCR fingerprinting. And the mutant strains got obvious advantages over the starting strains in degradation ability and over 20% improvement of removal rates was achieved for FPN、FCB、F14 and FEm. The de-gradation ability of the mutant strains was stable after seven generations. After that, the mutant strains were primarily identified as bacillus respectively. (2) The relationship between these mutant strains was studied. By the compari-son of antibiosis effect, biomass and consumption of substrate, the relationships were neutralism and they could be mixed fermented. (3) The optimized cultivation conditions were as follows: glucose 31.0 g/L, corn power 10 g/L, K2HPO4 1.0 g/L, (NH4)2SO4 1.1 g/L, MgSO4 0.55 g/L, initial pH7.5, temperature 32℃, working volume 125 mL/250 mL, and cultivation time 20h (con-sidering the time effect on degradation ability), adding pollutants phenol (1.125 g/L) and hydroquinone (0.1 g/L) into the broth at 4 h after cultivation. (4) Based on the above optimum condition, the batch fermentation was per-formed with strains FPN, F10, FCB, FNa, F14 and FEm in shake flask. The batch fermentation kinetics was studied based on the experimental data. Two kinetic models were constructed which could reflect the regularity of growth and substrate consump-tion in the process of batch fermentation. (5) The co-operation of functional microorganism agent and activated sludge could raise biodegradation of system by adding some microorganism agent and 3500 mg/L fresh activated sludge. Bioaugumentation by the addition of high effective deg-radation culture enhanced the treatment effect of SBR system and the COD removal rate was increased by 20%-36.8%. Its biodegradation matched first-order dynamical reaction equation, and the reaction equation was ln0.2327.391ct=−+. The micro-organism agent had the effect of optimization to activated sludge micro-ecosystem. The SBR system adding 2% microorganism agent, the average COD removal rate of that was increased by 27.1% and stronger anti-shock ability to load and toxicant were achieved (compared with SBR system just adding activated sludge). Especially the load-shock has barely effect to the SBR system adding microorganism agent. After the load and toxicant shock, the SBR system just adding activated sludge couldn’t come back to original level and the activated sludge micro-ecosystem was frustrated. The applying of microorganism agent increased biological activity and system’s re-sistance ability to load shock and toxicant shock.

制革废水生物强化处理及中水回用试验研究

制革行业是轻工行业中仅次于造纸业的高耗水、重污染行业，作为劳动密集型行业，在解决大量人口就业问题的同时，也对所在地区环境造成了严重污染。目前我国制革行业每年排放废水8,000~12,000万吨，废水中含铬约3,500 t，SS为1.2×105 t，COD为1.8×105 t，BOD为7×104 t，对水体污染严重。 本研究在对厌氧酸化工艺进行研究、一级好氧处理段进行工艺比选研究的基础上，获得了匀质调节—SBBR—BAF的生物处理工艺，并依托该工艺进行了生物强化处理的研究，考察了菌剂的强化运行效果及其处理水回用的可行性。 研究表明，在进水COD＞3,000 mg/L，厌氧酸化具有很好的抗冲击作用，保证了好氧工艺出水COD＜200 mg/L；在进水COD＜3,000 mg/L，可只通过好氧处理实现出水COD＜200 mg/L。厌氧酸化停留时间选择不当，会导致厌氧出水硫化物浓度升高，严重影响好氧系统，会使好氧活性污泥因中毒而解絮。 研究表明，当进水COD为2,000~2,500 mg/L，NH4+-N为130~146 mg/L时，COD、NH4+-N去除率SBBR分别为93.8%~96.6%和14.5%~55.9%，SBR分别为88.8%~94.9%和13%~50.7%，表明SBBR优于SBR。同时，研究发现SBBR污泥增长率为0.05 kgVSS/kgCOD，仅为SBR0.57 kgVSS/kgCOD的8.8%。此外，研究发现SBBR在停止运行后经3个运行周期可回复原油能力，而SBR池经9个周期培养也不能恢复，说明SBBR恢复能力明显优于SBR。 研究表明，以匀质调节—SBBR—BAF为主的制革废水处理工艺，出水水质稳定，进水COD 801~2,834 mg/L、NH4+-N 87~203 mg/L，出水COD＜80 mg/L、NH4+-N＜10 mg/L，基本达到中水回用标准；操作简单灵活，没有污泥回流系统，污泥产率低，污泥处理费用低；工艺基本不需要添加化学药剂，既节约成本、又避免了二次污染；两级生物膜使得该工艺具有很强的耐冲击负荷能力，特别适合制革废水水质水量波动大的特点。 研究表明，高效菌对系统的启动具有一定的促进作用，强化系统生物膜6天可以成熟，对照系统生物膜9天可以成熟。同时高效菌能加速COD降解，缩短停留时间，强化系统6~8 h可使COD＜200 mg/L，对照系统8~10 h可使COD＜200 mg/L。长期运行表明，强化系统的SBBR在COD和NH4+-N的去除率都优于对照系统的SBBR。最终出水COD强化系统平均为53 mg/L、对照系统为74 mg/L。在模拟循环过程中，强化系统均有更高的稳定性。可实现8次理论循环，而对照系统只能实现4次理论循环。 研究表明，通过合理的工艺设计，可以实现猪皮制革废水达到《污水综合排放标准GB8976-1996》一级标准，同时满足工厂部分用水要求。通过添加高效微生物，可提高生物处理系统处理能力，使处理水能够满足工厂的多次回用。 As a labour-intensive industry, tanning has created large amount of working opportunities as well as caused severe contamination to environment. And it is one of the highest water-consuming and polluting industry, only second to manufacturing. At present time, Chinese leather industry emits wastewater about 80,000,000~120,000,000 t annually, which contains chromium about 3,500 t, SS 1.2×105 t, COD 1.8×105 t, BOD 7×104 t and ambient riverhead has been polluted greatly. Based on the research of anaerobic acidification and comparison of SBBR and SBR, biotreatment process (Homogenization—SBBR—BAF) had been established to amend the disadvantages of traditional sewage treatment such as too much sludge, high cost of advanced treatment and NH4+-N can not reach the emission standard. Research on the bioaugmentation was also been carried out. Researches showed, when COD of influent was beyond 3,000 mg/L, anaerobic acidification could resist strong impact, thus COD of effluent was less than 200 mg/L; when COD of influent was less than 3,000 mg/L, only throughout aerobic sewage treatment could COD of effluent beless than 200 mg/L. False residence tiome of anaerobic acidification would lead to the higher effluent concentration of sulfide and disintegration of aerobic activated sludge. Researches showed SBBR worked a better than SBR: when influent between 2,000 and 2,500 mg/L, NH4+-N between 130 mg/L and 146 mg/L, COD, NH4+-N removal rate of SBBR was 93.3%~96.6%, 14.5%~55.9% respectively while COD, NH4+-N removal rate of SBR was 88.8%~94.9%, 13%~50.7% respectively. Sludge growth rate of SBBR was 8.8% of that of 0.05 kgVSS/kgCOD. Besides, SBBR could recovered after 3 operating periods while SBR worked no better after 9 operating periods.Therefore, SBBR excelled SBR. Researches showed, effluent quantity of tannery wastewater treatment process (Homogenization—SBBR—BAF) was stable. When COD of influent was between 801 and 2,834 mg/L, NH4+-N was between 87 mg/L and 203 mg/L, COD of effluent was less than 80 mg/L, NH4+-N was less than 10 mg/L, which achieved the standard of reuse. This biotreatment was featured in low cost, easy and flexible management, less sludge, no inverse sludge system. Besides, this technique required no chemical, which could lower the cost and avoid secondary pollution. Great resistant of impact due to two membranes and was suitable for tannery wastewater which was featured by fluctuation of influent quality and quantity. Researches showed effective microorganisms promotes the startup of the process.Biofilm in the bioaugmentation process matured with 6 days while biofilm in normal process matured with 9 days. Effective microorganisms could accelerate the degradation of COD and shorten the residence time. Aggrandizement system could make COD<200 mg/L with 6 to8 hours while cntrolling system could make COD<200 mg/L with 8 to 10 hours. Long-term operating shows that SBBR in the bioaugmentation system worked better than the normal system in the treatment of COD and NH4+-N. The average COC of effluent in bioaugmentation system was 53 mg/L, normal system was 74 mg/L. In the simulative circulation process,aggrandizement process, which could fulfill 8 times theoretical circulation, works more stably than controlling process which could only fulfill 4 times theoretical circulation. Researches showed that reasonable design could make the wastewater meet the first grade of discharging standard of National Integrated Wastewater Discharge Standard (GB8976-1996), and partially meet the demand of water using of the factory. Adding effective microorganisms could enhance the biotreatment and make the effluents reuse many times.