盘点环保牛人之——北京工业大学李军教授团队近三年代表性成果

[1] Wei Bian, Shu-Yan Zhang, Yan-Zhuo Zhang, Wen-Jing Li, Rui-Zhe Kan, Wen-Xiao Wang, Zhao-Ming Zheng, Jun Li*. Achieving nitritation in a continuous moving bed biofilm reactor at different temperatures through ratio control. Bioresource Technology, 2017, 226:73-79. (SCI检索)(IF:5.651)

中文题目：不同温度下在连续移动床生物膜反应器内通过比率控制实现短程硝化

摘要: 本文通过比率控制措施研究了连续流移动床生物膜反应器（MBBR）对温度的响应。该比率控制策略为保持溶解氧（DO）和总氨氮浓度的比率恒定。试验结果表明，通过比率控制策略可在生物膜反应器中实现稳定的短程硝化。这是因为比率控制策略补偿了强氧限制条件下低温度的负面影响。即使温度低至6°C，只要DO/TAN比值不超过0.17，反应系统中稳定的亚硝化都可以达到。生物膜反应器中的氧限制条件可以通过DO/TAN比值来确定，而不是通过单纯的DO浓度来确定。DO/TAN比控控制策略可以在不需要NOB完全淘洗掉时实现系统稳定的短程硝化。对于侧流污水，建议通过该比例控制策略实现完全亚硝化。但，对于主流废水，我们建议部分亚硝化。

[2] Yan-zhuo Zhang, Jun Li, Jing Zhao, Wei Bian, Yun Li, Xiu-jie Wang. Adsorption behavior of modified Iron stick yam skin with Polyethyleneimine as a potential biosorbent for the removal of anionic dyes in single and ternary systems at low temperature. Bioresource Technology, 2016, 222: 285-294.(SCI检索)(IF:5.651)

中文题目：聚乙烯亚胺改性铁棍山药皮低温时对单一和三种混合阴离子染料的吸附去除行为

摘要：本文对铁棍山药皮表面用聚乙烯亚胺进行改性，以作为一种有潜力的生物吸附剂。以落日黄、柠檬黄和胭脂红单一或者三种混合方式评价该改性铁棍山药低温（5℃-15℃）时对阴性染料的吸附性能。试验结果表明，不管是使用单一染料和三种染料混合情况下，温度为5度时吸附容量达到最高，并且10℃-50℃温度范围内吸附容量随着温度的升高而降低。单一和三种染料混合系统的试验数据都可很好地被 Langmuir模型和扩展的Langmuir模型拟合。单一染料吸附时，落日黄、柠檬黄和胭脂红的最大吸附容量分别是138.92、476.31和500.13mg/g。三种染料混合时，落日黄、柠檬黄和胭脂红的最大吸附容量分别是36.63、303.31和294.12mg/g。吸附过程符合假二级动力学过程。热力学参数分析表明上述吸附过程是自发散热过程。

[3] Qian Lu, Wei Qian, Wen Liu, Hui Liu, Wen-Guang Zhou, Jin-Chuan Deng, Qin Wang, Yan-Fu Sun, Kang-Qun Zhou, Cai-Bing Ming, Bao Wang, Chuang Yao, Jun Li, Jian-Jun Du. A fluorescence in situ hybridization method for the measurement of denitrifying phosphorus-accumulation organisms and study on the metabolisms of activated sludge. Journal of Cleaner Production, 2017, 152:28-37. (SCI检索)(IF:5.715)

中文题目：荧光原位杂交法测定反硝化聚磷菌及研究活性污泥代谢过程

摘要：本文采用了一种使用磷酸激酶（PPK）探针的新方法测定反硝化聚磷菌（DNPAOs）的比例，对这方法的优缺点和已公布方法的进行了分析，并分析了活性污泥中细菌群落的生化特征和代谢机制。结果表明，基于多聚磷酸激酶基因靶向性的PPK探针比传统PAO探针能标记更多的聚磷菌。活性污泥中DNPAOs比例为60.30%。A/A期结束时尽管没有表现明显的非发酵特性，活性污泥中还是存在一些发酵菌。代谢机制的研究表明，胞内PHB是活性污泥中细菌群落主要的碳源和能量来源。

[4] Bai-Hang Zhao*; Jie Chen, Jie-Yi Zhai, Wei Bian, Jing Zhang, Zhan-ZhaoWang,Yun Li, Jun Li. Enhanced adsorption behavior of 17 beta-estradiol by anaerobic granular sludge combined with zero-valent iron. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 2018, 93(3): 776-782. (SCI检索) (IF：3.135)

中文标题：零价铁耦合厌氧颗粒污泥强化17 β-雌二醇的吸附行为

摘要：水体环境中天然雌激素17β-雌二醇（E2）的存在已引起各界的广泛关注。本文采用序批式试验方式研究零价铁（ZVI）耦合厌氧颗粒污泥（AnGS）对E2的吸附行为，同时分析考察ZVI对AnGS吸附E2的强化作用。ZVI/AnGS对E2的吸附效率比不添加ZVI时AnGS对E2的吸附效率高48%。在ZVI/AnGS比值为1.33，pH为6和温度为25℃时优化得到较高的E2去除效率（91%）和较高的AnGS对E2的吸附平衡量（4.92μg/gVSS）。ZVI/AnGS系统对E2的吸附过程是一种自发放热过程。该过程可很好地用Freundlich方程描述。本试验结果表明，适量的ZVI添加可强化AnGS对E2的吸附。

[5] Yan-Zhuo Zhang, Jun Li*, Xiao-Jie Cheng, Wei Bian, Guang-Hui Chen, Yun Li, Zhao-Ming Zheng. Efficient removal of crystal violet by diatomite and carbon in the fixed bed column: influence of different glucose/diatomite. RSC Advances, 2016, 6(56), 51337-51346. (SCI检索)(IF：3.108)

中文标题：固定床种硅藻土和碳对结晶紫的有效去除：不同葡萄糖/硅藻土的影响。

摘要：本文研究水热碳化过程中改性吸附剂（DE＆C）中硅藻土和葡萄糖含量对其在固定床柱去除水中结晶紫的影响。傅里叶变换红外光谱结果表明了结晶紫吸附过程中官能团羰基和氨基的重要性，计算结果表明DE＆C的颗粒强度非常好。扫描电子显微镜图像，能量色散谱，Brunauer-Emmett-Teller分析和Barrett-Joyner-Halenda分析显示碳的种类和孔结构为吸附提供了有利条件。这些特性表明DE＆C是一种优异的多孔吸附剂。五种含不同浓度的葡萄糖的DE＆C在固定床柱中试验。因吸附能力不同，随着穿透时间的增加，趋势线在C_t/C₀ 为0-0.1范围内从直线变为弧线。最佳吸附量可有穿透时间反映，但其值在不同饱和时间时差异不大。基于计算，确定最佳的葡萄糖和硅藻土比例为6/5。过量的碳分子占据样品中的吸附剂结合位点。Thomas模型被用于确定结晶紫的吸附动力学。CV浓度为200mg/L时，流速为7.5mL/min，高度为5 cm时，Thomas模型表明最大吸附量为87.05mg/g。床层深度服役时间（BDST）模型的斜率差异表明，DE＆C的初始吸附效率比后期的要好。5次吸附-洗脱循环的柱填充效果是可行的。

[6] Guang-Hui Chen, Jun Li*, Tabassum S, et al. Anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX) sludge immobilized by waterborne polyurethane and its nitrogen removal performance-a lab scale study. RSC Advances, 2015, 5(32): 25372-25381. (SCI检索)(IF:3.108)

中文题目：水性聚氨酯包埋厌氧氨氧化（ANAMMOX）污泥及其实验室规模研究中的脱氮性能

摘要：为维持水中厌氧氨氧化细菌的生物量（厌氧氨氧化），本文用水性聚氨酯来固定包埋厌氧氨氧化污泥。相比聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）或者PVA-SA混合材料，水性聚氨酯包埋厌氧氨氧化颗粒具有最好的包封性，生物活性和高机械稳定性能。在连续流、高负荷冲击100天试验中，水性聚氨酯包埋厌氧氨氧化颗粒表现出相对高的总氮去除率，出水无悬浮物或无颗粒破碎出现。容积负荷为1.697kg/m³/d及HRT为1.5h时，总氮去除率最高，为80.98%。长时间运行过程中水性聚氨酯包埋厌氧氨氧化颗粒表现出好的污泥保留能力，强抗冲击负荷能力和高机械稳定性能。扫描电子显微镜观察发现，大量的厌氧氨氧化菌在水性聚氨酯颗粒的通道内生长。16SrDNA克隆表明Candidatus Brocadia fulgida（JX243641.1）是包埋颗粒中的最主要的厌氧氨氧化菌。作为载体，固定化颗粒保护了厌氧氨氧化菌并促进生物量增加，但对细菌和细菌群落结构没有影响。

[7] Zhao-Ming Zheng, Jun Li*, Jing Ma, Jia Du. Fan Wang, Wei Bian, Yan-Zhuo Zhang, Bai-Hang Zhao. Inhibition factors and Kinetic model for ammonium inhibition on the anammox process of the SNAD biofilm. Journal of Environmental Sciences. 2017, (53) 60-67. (SCI检索)(IF:2.865)

中文题目：SNAD生物膜厌氧氨氧化中氨氧化的抑制因素和抑制动力学模型

摘要：本文研究了不同底物浓度和pH值下SNAD生物膜反应系统中厌氧氨氧化活性。从该反应系统中取出鲍尔环，采用批次实验确定鲍尔环上生物膜的厌氧氨氧化活性。霍尔丹模型被用来研究氨对厌氧氨氧化过程的抑制作用。NO₂-N浓度为100mg/L时，通过厌氧氨氧化过程中氨氮的去除率仍保持在87.4%。基于霍尔丹模型分析得到，高或低浓度的游离氨（FA）对动力学参数无明显差异。这表明SNAD生物膜反应系统中厌氧氨氧化过程的抑制剂是氨而不是FA。pH为7时，r_（max），K_s和K_I分别为0.209kgNO₂^--N/kgVSS/d,9.5 mg/L和422mg/L。厌氧氨氧化工艺的适宜pH范围为5～9。本文研究结果表明SNAD生物膜系统对于不利条件具有良好的耐受性。

[8] Zhao-Ming Zheng, Ze-Bing Li, Jing Ma, Jia Du, Guang-Hui Chen, Wei Bian, Jun Li*, Bai-Hang Zhao. The nitritation performance of biofilm reactor for treating domestic wastewater under high dissolved oxygen. Journal of Environmental Sciences, 2016, 42: 267-274. (SCI检索)(IF：2.865)

中文题目：高溶解氧下处理生活污水生物膜反应器的亚硝化性能。

[9] Jia Wei*, Guo-He Huang, Jun Li, Xiu-Jie Wang. A Promising Surfactant for Enhanced Sorption and Desorption of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons. Ind.Eng.Chem.Res., 2016, 55(17), 4811? 4819. (SCI检索)(IF：2.843)

中文标题：一种能显著提高对多环芳烃吸附解吸作用的表面活性剂

摘要：本文主要研究三种多环芳烃（蒽、菲、萘）在双子表面活性剂C_12?3?12存在下，在水-土壤颗粒物间的分配特征。研究表明由于双子表面活性剂的存在，可以大大提高多环芳烃在颗粒物界面的吸附，得到胶束-水分配系数（Kmc）与多环芳烃的（Kow）成正比。表面不存在时，多环芳烃在水-土壤颗粒界面的分配系数与其本身的Kow成正比。而在在多环芳烃存在时，多环芳烃的分配系数变化规律没有发生变化，也与其本身的Kow成正比，但是分配系数分别都提高了20倍左右。

[10] Jia Wei*, Jun Li, Guo-He Huang, Xiu-Jie Wang, Guang-Hui Chen, Bai-Hang Zhao. Adsorptive removal of naphthalene induced by structurally different Gemini surfactants in a soil-water system [J]. Environmental Science and Pollution Research. 2016, 23(18), 18034-18042. (SCI检索)(IF：2.741)

中文标题：不同结构双子表面活性剂对水/土壤系统中萘的吸附去除研究

摘要：选用三种具有不同碳链的对称及不对称结构双子表面活性剂（C 12-2-16、C 12-2-12、C 12-2-8），以一种多环芳烃为目标物，研究双子表面活性剂不同构效关系对多环芳烃在水-颗粒界面吸附、解吸、分布、迁移的影响。研究发现对于吸附了双子表面活性剂的土壤颗粒，对于萘的吸附行为遵循C 12-2-16 < C 12-2-12 < C 12-2-8。但是综合两个方面考虑（高的滞留性能和较低的投放量），最佳的吸附介质是C 12-2-12。对于小于表面活性剂临界胶束浓度（CMC）和大于CMC时，多环芳烃在水-土壤颗粒表面分布及迁移是两种截然不同的状态，可以分为几个步骤：当小于CMC时，阳离子双子表面活性剂的带电荷部分与土壤带负电荷的颗粒相结合，形成一层界面，而疏水基部分还可以与其他表面活性剂的疏水基链接，形成第二层界面。而在界面之间，则有少量的疏水性多环芳烃与疏水基链相结合。随着双子表面活性剂的继续加入，大于CMC时，多余的双子表面活性剂则在溶液中形成胶束，可以溶解大量的多环芳烃，还能将固体颗粒界面上吸附的多环芳烃解吸于胶束中。

[11] Yun Li, Zhao-Zhao Wang, Jun Li*, Wei Jia, Yan-Zhuo Zhang, Bai-Hang Zhao. Inhibition kinetics of nitritation and half-nitritation of old landfill leachate in a membrane bioreactor. Journal of Bioscience and Bioengineering. 2017, 123(4):482-488. (SCI检索)(IF:2.24)

中文题目：膜生物反应器中晚期垃圾渗滤液的亚硝化和半亚硝化抑制动力学

摘要：本文研究了膜生物反应器晚期垃圾渗滤液的亚硝化和半亚硝化的多种控制措施及底物、产物和晚期垃圾渗滤液对亚硝化的抑制动力学。结果表明，可以通过调整进水负荷和溶解氧（DO）实现膜生物反应器中晚期垃圾渗滤液的短程硝化。在第105-126天，NO₂^-N平均出水浓度为871.3mg/L，NO₂^-N的积累率为97.2%。通过调整水力停留时间和DO可以很快实现半亚硝化。低DO控制措施有利于系统的长期稳定运行。亚硝化抑制动力学实验表明，晚期垃圾填埋场渗滤液对亚硝化过程的抑制作用大于基质（NH₄⁺-N）及产物（NO₂^- N）对亚硝化过程的抑制作用。晚期圾渗滤液浓度为1600.2mgCOD/L时，氨氧化率下降了22.2%。此外，当只有游离氨或游离亚硝酸作为单一抑制因子时，氨氧化率分别下降了4.7%~6.5%或14.5%~15.9%。本文分别采用霍尔丹，AIBA和修订的抑制动力学模型来拟合实验数据，发现这三个模型的拟合相关系数R²分别为0.982、0.996和0.992。

[12] Zhao-Ming Zheng, Jun Li*, Jing Ma, Jia Du, Wei Bian, Yun Li, Yan-Zhuo Zhang, Bai-Hang Zhao. Nitrogen removal via simultaneous partial nitrification, anammox and denitrification (SNAD) process under high DO condition. Biodegradation, 2016, 27(4): 195-208. (SCI检索)(IF：2.018)

中文标题：高DO条件下通过同时部分硝化，厌氧氨氧化和反硝化（SNAD）过程脱氮

摘要：本文调查了序批式反应器（SBR）中生活污水的同步部分硝化，厌氧氨氧化和反硝化过程（SNAD）。SBR运行时空气流速为500 L/h，温度为30℃，生活污水为进水，鲍尔环为生物载体。初始，较长的曝气条件被采用驯化硝化生物膜；之后，在循环操作中进行间歇性曝气。通过减少曝气和混合时间来改善进水有机物负荷率。有机物负荷率为0.77kgCOD/(m³?d) 时，反应器中出现生物泡沫且总无机氮（TIN）去除效率降低。有机物负荷率降为0.67kgCOD/(m³?d)后，反应器表现出优异的脱氮性能。此时，TIN去除效率在80％至90％之间变化，平均TIN去除负荷率为0.22kg-TIN/(m³?d)。扫描电子显微镜观察发现厌氧氨氧化菌位于载体内部。16S rRNA基因克隆微生物群落分析表明，载体上的厌氧氨氧化菌主要为Candidatus Brocadia sp、Candidatus Brocadia caroliniensis和Candidatus Brocadia fulgida三个种类。

[13] Bai-Hang Zhao*, Jie Chen, Han-Qing Yu, Zhen-Hu Hu, Zheng-Bo Yue, Jun Li. Optimization of microwave pretreatment of lignocellulosic waste for enhancing methane production: Hyacinth as an example. Frontiers of Environmental Science & Engineering. 2017, 11(6). (SCI检索)(IF:1.716)

中文题目：木质纤维素物质的微波预处理强化产甲烷的操作优化- 以水葫芦为例

摘要：本文采用响应曲面法（RSM）研究了微波辐照预处理对水葫芦厌氧消解的影响。微波预处理改变了水葫芦中各组分的含量。近红外光谱分析表明，和水热预处理相比，微波辐射预处理过程中无新化合物产生。原子力显微镜观察表明，微波预处理破坏了水葫芦的物理结构。和水热预处理相比，经微波照射预处理后水葫芦的每克基质甲烷产率增加了近38.3％。RSM分析优化得到最大甲烷产量为221mL/g-sub。此时对应的操作条件为底物浓度（PSC）20.1g/L和预处理时间（PT）14.6 min。最大甲烷产生速率（0.76mL/（h?g-sub））在PSC为 9.5g/L和PT为11min获得。交互影响系数分析表明，甲烷产量单独被PSC和PT影响。PSC和PT对甲烷产量的交互影响作用不显着。同样，甲烷产生速率也是被PSC和PT单独影响。