摘要：为探究MFC(microbial fuel cells,微生物燃料电池)对人工湿地(constructed wetland,CW)堵塞物EPS(extracellular polymeric substances,胞外聚合物)组分的处理效果和产电性能,构建双室MFC,设置闭路组(closed circuit MFC,MFC-C)和开路组(open circuit MFC,MFC-O)对EPS中的主要组分〔PN(protein,蛋白质)和PS(polysaccharide,多糖)〕及人工湿地堵塞物进行处理,分析底物类型、底物浓度和外阻(R ex)对MFC系统产电性能的影响及系统对底物的处理效果.结果表明:①MFC系统的产电性能受底物类型、底物浓度及R ex的影响较大,底物浓度增加1.5倍(由200 mg/L增至500 mg/L)时,MFC系统最大电压(V max)增加5.8%(PN),最大功率密度(P max)分别增加188.30%(PN)和124.21%(PS);保持底物类型和底物浓度不变,R ex增加9倍(由100Ω增至1000Ω)时,MFC的V max分别增加110.26%(PN)和92.81%(PS),P max分别增加109.19%(PN)和7.51%(PS).②PN可全部被阳极微生物利用,但同时阳极微生物会分泌PS,底物浓度增加1.5倍时,出水中ρ(PS)分别增加107.85%(MFC-C)和78.55%(MFC-O);R ex增加9倍时,ρ(PS)分别增加415.85%(MFC-C)和294.29%(MFC-O);底物为PN时,出水中ρ(PS)均表现为MFC-C<MFC-O,说明MFC形成的微弱电场在一定程度上可抑制PS的分泌.③人工湿地堵塞物可作为MFC的底物,随着投加量的增加(除堵塞物投加量为0.500 g/L外),V max(约750 mV)变化不大,但电压稳定时间随投加量的增加而略有延长;堵塞物投加量为6.667 g/L时,MFC的P max为12.25 mW/m^2,内阻(R int)为1112.5Ω,MFC产电性能下降.研究显示,人工湿地堵塞物EPS可以作为MFC的阳极底物并同步实现能源回收.

摘要：人工湿地生物堵塞是指由于微生物代谢过程中分泌大量胞外聚合物与水体中的有机物形成高含水量、低密度的胶状淤泥而堵塞基质床的现象。文章在综述生物堵塞形成过程及机理的基础上进一步分析讨论了生物堵塞的主要影响因素(废水特性、基质特性和级配、湿地植物搭配、运行方式)和生物堵塞原位缓解缓堵解堵技术(停床轮休、原位化学解堵、原位生物解堵),最后总结了当前尚未解决的关键问题,对今后生物堵塞的研究及防堵解堵技术进行了展望。

摘要：基于光透法定量测量裂隙隙宽的原理及在两相流中的应用,设计了一组二维粗糙裂隙模拟装置研究微生物在裂隙地下水系统中的运移行为,首次定量研究了生物堵塞过程中隙宽及分布的变化。研究结果表明:微生物大多以离散菌簇状形态存在,未能形成明显的连续生物膜,不同空间位置微生物分布具有一定的随机性,本试验中微生物接种和营养注入方式决定了微生物集中分布在裂隙底部区域;微生物生长造成裂隙平均隙宽的下降(从1 181μm降低为1 086μm,下降8.04%),此外,基于光透法测量的不同空间位置隙宽(除2个点外)在微生物生长过程中都有所下降,两次微生物接种后点2处隙宽下降最明显(从1 275μm减少到1 081μm),下降了194μm,约为15.22%。光透法作为一种高效无损的室内监测手段,将其应用于裂隙介质的生物堵塞尤其是定量计算生物膜厚度的研究中,对裂隙中生物堵塞研究具有重要的参考意义。

摘要：为降低地下水中的Cr(VI)污染,选择生物反应过程中常见的电子供体(糖蜜)和连二亚硫酸盐分别作为渗透性反应墙(PRB)的反应材料和生物杀灭剂,以期能促进生化反应还原Cr(VI)的同时还能阻止生物堵塞效应.采用PFLOTRAN软件模拟以糖蜜为反应材料和连二亚硫酸盐为生物杀灭剂的PRB修复非均质含水层中重金属污染的生物化学反应过程.结果表明,该PRB技术能有效降低Cr(VI)浓度至0.1mg/L以下;提高生物杀灭剂的注入浓度,注入速率以及降低糖蜜初始浓度可避免生物堵塞效应,达到修复Cr(VI)污染与提高PRB使用寿命的双重目标.研究成果可为类似场地地下水重金属污染修复的最优设计方案提供决策依据.

摘要：利用核辐射法治理生物堵塞地下水井，在众多有希望的辐射净水技术中被证明是成功的和具有明显经济效益的工艺方法。描述了此项技术在德国、捷克、美国和俄国的应用和获得的经验．利用核辐射水力屏障法成功地就地净化了被氰化物污染的地下水，使出水中的氰化物浓度降低了一数量级。