细菌菌液脱硫的实验研究

在细菌浓度约 1.0× 10 8个 /mL的条件下研究了不同 pH值、不同Fe3+ 浓度下氧化亚铁硫杆菌菌液脱除SO2 的反应速率随时间的变化。研究结果表明 ,由于氧化亚铁硫杆菌具有在酸性条件下快速氧化Fe2 + 的能力 ,从而使细菌菌液具有相对稳定的脱硫速率 ,保证了较好的脱硫效果     

煤中硫被生物电化学协同脱出机理研究

为了研究煤炭生物脱硫的机制,采用正交试验设计和生物、电化学、化学、物理等处理和分析方法,选取氧化亚铁硫杆菌驯化菌种对煤炭进行生物电化学脱硫研究。结果表明,生物电化学协同脱煤中硫氧化还原作用明显;氧化亚铁硫杆菌最高脱硫率可达76.2%,脱硫过程Fe2+浓度降低,Fe3+浓度缓慢上升,细菌表现生长周期规律;电化学调控生物脱硫提供了动力学规律和数据采集区间,细菌电化学脱硫微观机制为外电场循环激励、溶解氧、细菌催化、Fe3+的协同作用。     

高铁离子浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长行为

测定了氧化亚铁硫杆菌在高铁离子浓度下的生长曲线、溶液pH的变化、T.f.菌对亚铁氧化情况及溶液氧化还原电位(Eh)的变化规律. 实验发现T.f.菌在[Fe2+]<70 g/L及pH=1.6~2.0、接种量10%的条件下生长良好,培养时间为10 d后细菌浓度可以达到(0.8~31.6)′107个/ml.     

微生物浸出MnO_2过程中嗜酸氧化亚铁硫杆菌与Fe~(3+)的催化作用

考察了MnO2-FeS2-H2SO4细菌浸出体系下,嗜酸氧化亚铁硫杆菌和Fe3+单独或联合对MnO2浸出Mn2+的浸出速率影响,并采用循环伏安电化学方法对过程中嗜酸氧化亚铁硫杆菌与Fe3+的催化作用进行了分析。结果表明:嗜酸氧化亚铁硫杆菌和Fe3+单独或联合都可以有效提高MnO2浸出Mn2+的浸出速率,对MnO2细菌浸出过程有一定催化作用;循环伏安电化学分析表明嗜酸氧化亚铁硫杆菌和Fe3+单独或联合加入,都会使FeS2出现明显的氧化还原峰,且嗜酸氧化亚铁硫杆菌可以降低FeS2的氧化电位和缩短FeS2氧化峰与还原峰之间的电位差,从而催化MnO2浸出Mn2+的过程。     

煤矸石作为氧化亚铁硫杆菌载体的研究

以煤矸石作为氧化亚铁硫杆菌的固定化载体,考察煤矸石在不同添加量下对细菌生长的影响;在生长周期结束后,分析煤矸石表面附着的生物量.结果表明,煤矸石作为氧化亚铁硫杆菌载体是可行的.煤矸石的存在对细菌生长过程中Fe2 氧化的影响最大,对pH变化的影响次之,对Eh变化的影响最小.     

氧化亚铁硫杆菌的培养及氧化性能测定

研究了自行选育的氧化亚铁硫杆菌的生长特性。结果表明：我们自行选育培养的脱硫自养菌氧化亚铁硫杆菌,在特定条件下具有快速高效将Fe^2＋转化为Fe^3＋的功能,通过氧化亚铁硫杆菌生长因素的研究,确定了其生长的最佳条件,即在细菌处于对数生长期时,按10％接种量接种,调节培养液pH为2．5左右,30℃时振荡培养,氧化亚铁硫杆菌的生长活性最佳。通过考察培养过程中Fe^3＋浓度的变化,测定了不同接种量时氧化亚铁硫杆菌的氧化性能参数μ。     

细菌菌液脱除H2S的工艺条件

通过Fe2(SO4)3对H2S的吸收实验,初步研究了氧化亚铁硫杆菌培养液脱除含H2S气体的工艺条件。利用单因素实验考察了不同气体流速、吸收液初始Fe3+浓度、初始pH值等条件下,吸收过程中脱硫效率的变化。实验结果表明气体流速为影响气液传质速率的主要因素,初始Fe3+浓度及初始pH值为对其影响不大。实验得到适宜的脱硫条件为：气体流速60 mL·min－1,初始[Fe3+]为10 g·L－1,初始pH值为2.0。在该条件下,氧化亚铁硫杆菌培养液脱除H2S的脱硫效率可以稳定在90％左右。     

氧化亚铁硫杆菌的分离培养及其浸磷效果

从安徽某煤矿的酸性矿坑水中分离出能有效浸出低品位磷矿的氧化亚铁硫杆菌菌株,对其形态特征和生长特性进行了初步的研究,并通过研究不同固体培养基成分对氧化亚铁硫杆菌分离纯化的影响,确定了适宜的分离条件：9K固体培养基的Fe2+浓度为4.5 g/L,采用下层涂布异养菌(红酵母菌)、上层涂布氧化亚铁硫杆菌的双层平板. 考察了培养基、能源物质及表面活性剂等因素对所选育的氧化亚铁硫杆菌的浸磷效果的影响,通过初步实验,浸磷率可达48%.     

硫酸盐累积对烟气脱硫菌氧化活性影响的研究

为了考察硫酸盐累积对烟气脱硫菌氧化活性的影响,实验测定了氧化亚铁硫杆菌菌液浓度、Fe~(2+)、SO_4~(2-)、p H和电导率的变化,实验结果表明:当Fe~(2+)和S~(2-)同时存在时,氧化亚铁硫杆菌首先利用Fe2+获得自身生长所需能量,S~(2-)大部分S~(2-)被氧化为S单质,之后S~(2-)被氧化为S_2O_3~(2-),生成SO_3~(2-)进一步被氧化成SO_4~(2-)。氧化亚铁硫杆菌对盐分的耐受值为13450μs/cm。     

低温下氧化亚铁硫杆菌浸出黄铜矿

使用中温菌氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)在低温条件(8～10 ℃)下浸出黄铜矿.结果表明:经过90d的低温摇瓶浸出后,在无菌硫酸浸出过程中,黄铜矿可以自发氧化分解,最终浸出率为16.08%;在无菌高铁硫酸浸出过程中,由于Fe3 起到了一定的氧化作用,最终浸出率为21.3%;在有菌浸出过程中,氧化亚铁硫杆菌在低温下的浸出率可达37.96%.氧化亚铁硫杆菌在低温下浸出黄铜矿的最适pH值为2.0,在接种量为10%,矿石粒径为0.16 mm,矿浆浓度为2%时较为适宜.在低温浸出的初始阶段,当添加Fe2 的量为6 g/L时能促进浸出率提高最大,最终可达到53.51%.     

耐低pH的氧化亚铁硫杆菌选育及其氧化硫酸亚铁的初步研究

低pH条件下高效氧化硫酸亚铁的氧化亚铁硫杆菌的选育是两步法生物浸出工艺应用的前提条件. 本文经定向培育和连续培养筛选得到pH为1.7~2.0条件下氧化硫酸亚铁的氧化亚铁硫杆菌驯化菌，其氧化硫酸亚铁的最适pH值由原来的2.0~3.0下降到1.7~2.0，在初始pH为1.7条件下培养48 h后，9K培养基中Fe2+氧化率从13.1%提高到85%. 动力学研究结果表明，该菌在250 ml摇瓶中装量100 ml、接种量10%、起始pH=1.7、温度31℃、转速120 r/min的优化条件下培养52 h后，9K培养基中Fe2+氧化率在98%以上，对数期的细菌比生长速率为0.0635 h-1,与出发菌株相近. 该菌有望用于两步法生物浸出矿物的新工艺.     

生物脱硫固定床反应器中的Fe2+氧化动力学

生物脱硫技术中,Fe2+氧化速率是制约整个脱硫工艺效率的关键因素。以两种尺寸的木屑作为固定化载体,分析了反应器中Fe2+氧化动力学。根据所推导的Fe2+氧化动力学方程,对Fe2+浓度随时间衰减的实验值进行非线性拟合分析,确定了反应器分别采用两种载体在最优通气速率下的Fe2+氧化反应级数,并分析了木屑载体（b）的氧化动力学参数对通气速率的变化规律。采用所确定的反应级数,根据连续操作下的动力学方程及Fe2+转化率随稀释率变化的关系确定了连续操作下的反应速率常数分别为0.9698 h－1·(g·L－1)0.1666、0.9042 h－1·(g·L－1)0.1135。动力学曲线与真实值之间的相关系数R2均在0.99以上,具有良好的预测性。     

黄铁矿脱硫菌生长和代谢的影响因素研究

研究了氧化亚铁硫杆菌（简称T．f．菌）对几种氮源、能源的利用，以及空气中氧化不同时间的黄铁矿吸附菌的代谢活性。结果表明：在选择的3种氮源中，尿素经过诱导可被T．f．菌较好地利用，说明该菌可产生诱导性脲酶。在选择的能源中，Fe^2＋是T．f．菌容易利用的能源基质。添加接种培养过的残留单质硫粉可提高菌体氧化单质硫的速率。在空气中氧化20d的黄铁矿对T．f．菌的吸附量增大，而且吸附菌体的亚铁氧化过程提前进行。     

天冬氨酸对氧化亚铁硫杆菌胞外多聚物的影响

以天冬氨酸为营养辅助因子,研究其对氧化亚铁硫杆菌生长及胞外多聚物成分的影响。结果表明,与对照组相比,最大菌体量提高17%,生长周期缩短了15 h;培养至23 h时,Fe2+氧化速率比对照高66.67%,环境pH提前15 h达到最低点,并降低8.72%。培养25 h后,胞外多聚物中蛋白质含量增加21.95%,多糖含量增加9.19%。添加天冬氨酸可有效促进氧化亚铁硫杆菌的生长,缩短生长周期;其可能的机理为其促进了氧化亚铁硫杆菌胞外多聚物中蛋白组分的表达。     

酸浸及紫外诱变对氧化亚铁硫杆菌浸矿的影响

利用从湖北省大冶市铜山口矿区的酸性矿坑水中选育的氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans,以下简称T.f菌）对该矿区的铁矿进行了浸矿研究。结果表明：未经酸浸处理的矿粉,对体系pH值的影响较大,从而影响T.f菌的生长,进而影响浸矿效果;经过酸浸处理的矿粉,在整个浸矿过程中,体系pH值相对恒定,T.f菌生长良好;对混合菌群进行单次紫外诱变,未能明显提高浸矿能力。     

氧化亚铁硫杆菌在气升式反应器中培养条件对其生长特性的影响

构建了一种用于菌体培养-矿物浸取的气升式反应器. 分别采用Leathen和9K培养基研究了不同条件下氧化亚铁硫杆菌在气升式反应器中的生长、Fe2+氧化速率、溶氧随培养时间的变化及其相互关系. 通过测定溶氧和Fe2+氧化速率可了解培养条件对微生物生长特性的影响.     

沥青铀矿石细菌浸出机理的实验研究

采用氧化亚铁硫杆菌作为实验菌,针对有菌有Fe2+、有菌无铁、无菌有Fe3+、无菌有Fe2+、不控制pH值的无菌无铁和pH值控制在2.0的无菌无铁6种沥青铀矿石浸出体系,考察了浸出过程中细菌的浓度、溶液pH值、电位、亚铁离子浓度、全铁离子、铀浓度等参数的变化,得到铀矿石的浸出率分别为98.00%, 80.33%, 97.66%, 93.00%, 20.33%, 72.00%. 结果表明,在沥青铀矿石的细菌浸出中,细菌的作用以间接作用为主,即细菌把还原态的硫或单质硫及Fe2+氧化成Fe2(SO4)3. 由于Fe2(SO4)3是一种强氧化剂,将不溶的U(IV)氧化为可溶解的U(VI),从而使沥青铀矿石中的铀得以浸出.     

零价铁对活性黑K-BR脱色动力学

Decoloration of simulated wastewater containing dye reactive black K-BR by zero-valent iron was investigated. The results showed that decoloration efficiency increased with decreasing pH or initial dye concentration, and increased with increasing iron loading. The reaction followed first-order kinetics initially but deviated from first - order behavior with increasing time. Considering the decrease of active surface area of zero-valent iron with time, decoloration kinetics was expressed as ln(c/co)= K[1-exp(-kdt)]/kd. It indicated that kd was independent of iron loading and pH, and decreased with increasing initialdye concentration. K was proportional to iron loading, and decreased with increasing pH or initial dye concentration.