响应曲面法优化微生物降解长焰煤工艺条件

选择4种细菌降解宝鸡麟游长焰煤,通过菌-煤匹配降解实验筛选出优势降解菌;在单因素实验的基础上,以接种量(A)、氧化程度(B)、降解时间(C)为自变量,以降解转化率为响应值,采用响应曲面法对多粘类芽孢杆菌降解长焰煤的工艺条件进行了优化研究。结果表明,优势降解菌为多粘类芽孢杆菌;影响降解转化率的多元二次方程模型为η=45.22+5.75A+10.24B+16.64C+5.43AC+5.35BC-7.84A~2-9.67B~2-13.02C2,R~2=0.9779,失拟值为0.1565,失拟误差不显著;氧化程度和降解时间对降解转化率影响非常显著,接种量影响不显著,3个因素间的交互作用影响不显著;接种量、氧化程度、降解时间的最佳值分别为7.08mL·(50mL)~(-1)、7.58mol·L~(-1)、9.84d,对应的最大降解转化率为59.14%,在此条件下进行验证实验得到降解转化率为58.87%,与模型预测值相差较小,表明所得模型能够较好地预测实际降解效果。     

恶臭假单胞菌降解光氧化褐煤工艺条件优化

从6种细菌(铜绿假单胞菌、黄杆菌、枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、恶臭假单胞菌和金色葡萄球菌)中筛选出降解光氧化褐煤的优势菌株恶臭假单胞菌,并通过单因素实验优化了恶臭假单胞菌降解光氧化内蒙古胜利褐煤的工艺条件。确定恶臭假单胞菌降解光氧化内蒙古胜利褐煤的最佳工艺条件为:煤加量0.3 g·(20 mL)~(-1)、接种量2.0 mL·(20 mL)~(-1)、培养箱振荡频率160 r·min~(-1)、降解时间12 d、煤样粒度(-0.15+0.075) mm、降解温度30℃。     

山西临汾褐煤微生物降解工艺条件的优化

对6株细菌和硝酸氧化的山西临汾褐煤进行菌-煤匹配降解实验,筛选出降解优势菌恶臭假单胞菌.在单因素试验的基础上,通过正交试验优化了恶臭假单胞菌降解临汾褐煤的工艺条件,得出的影响权重为:煤样粒度煤浆质量浓度培养时间接种量.较优降解工艺条件为:煤样粒度75μm,煤浆质量浓度0.200 0g/10mL,培养时间14d,接种量1.0mL/10mL.此条件下的降解转化率达到46.81%.对降解后的煤残渣和降解产物进行红外检测,结果表明:煤残渣在氧化煤既有波数处的吸收大部分已消失或者变弱,说明煤中的有机大分子已被恶臭假单胞菌降解成小分子,包含在降解后的黑色油状滤液中.滤液分级萃取物的GC-MS总离子流色谱证明了降解液中含有丰富的小分子有机物,且大多为脂肪烃、酯、羧酸及芳香族化合物.     

放线菌降解云南昭通褐煤工艺条件优化研究

对五株放线菌和硝酸氧化的云南昭通褐煤进行菌-煤匹配降解实验,筛选出降解优势菌绿孢链霉菌。在单因素实验的基础上,通过正交实验优化了绿孢链霉菌降解硝酸氧化昭通褐煤的工艺条件。结果表明,影响权重为:煤样粒度煤浆浓度接种量培养时间,最佳工艺条件为:煤样粒度-1 003+500μm,煤浆浓度0.200 0 g/20 m L,接种量1.8 m L/20 m L,培养时间20 d,转化率42.56%。红外分析表明,煤中的有机大分子已被绿孢链霉菌降解成小分子。滤液乙酸乙酯萃取物的GC-MS总离子色谱图证明了降解液中含有丰富的小分子有机物,且大多为脂肪烃、酯、醛、酮、胺及芳香族化合物等。     

两种细菌降解新疆大南湖褐煤的最优工艺条件

利用8 mol/L的硝酸溶液对新疆大南湖褐煤原煤进行氧化预处理,采用冷湖游动微菌和格尔木马赛菌两种细菌对氧化煤进行降解实验,通过单因素和正交实验探索了培养方式、煤样粒度、接种量、煤浆质量浓度和降解时间对降解效果的影响,获得了冷湖游动微菌降解的最优工艺条件:摇床培养,煤样粒度为0.075 mm～0.125 mm,接种量为15 mL/50 mL培养基,煤浆质量浓度为0.5 g/50 mL培养基,降解时间为14 d,降解率达51%;格尔木马赛菌降解的最优工艺条件为:摇床培养,煤样粒度为0.075 mm～0.125 mm,接种量为2 mL/50 mL培养基,煤浆质量浓度为0.4 g/50 mL培养基,降解时间为16 d,降解率达59%,格尔木马赛菌是降解新疆大南湖褐煤的优势菌。利用红外光谱、热重和N_2吸附对原煤、氧化煤和剩煤进行表征,发现经硝酸作用后,氧化煤中■和■振动峰增多,热稳定性降低,孔隙结构改变,平均孔径增大,有利于细菌降解;细菌作用后,未降解的剩煤中■和■官能团减少,热稳定性提高,孔径增大。采用气相色谱-质谱联用技术对降解液相产物进行分析,结果显示,两种细菌降解液相产物中的化合物组成相似,主要含有烷烃类、芳香烃类、酯类等小分子物质,相对分子质量在40～408之间。基于固液相产物分析,推测出优势菌格尔木马赛菌降解新疆大南湖褐煤是多种机理共同作用的结果。     

基于响应曲面法模拟优化褐煤腐植酸碱提工艺条件

通过响应曲面模型的建立,考察变量因素之间的相互作用,在减少实验操作次数的基础上,模拟优化出最佳的提取条件.选取碱提工艺中的碱液质量浓度、液固体积质量比和溶出时间作为变量因素,以腐植酸的提取率为响应值,进行了三因素三水平的Box-behnken的中心组合设计试验.结果表明:预测的最优碱提工艺条件为碱液质量浓度0.049 8g/mL,液固体积质量比10.44mL/g,溶出时间3.4h;腐植酸的预测提取率为17.51%,验证实验的平均提取率为17.05%,与模型预测值相吻合.     

放线菌降解云南昭通褐煤工艺条件优化研究

对五株放线菌和硝酸氧化的云南昭通褐煤进行菌-煤匹配降解实验,筛选出降解优势菌绿孢链霉菌。在单因素实验的基础上,通过正交实验优化了绿孢链霉菌降解硝酸氧化昭通褐煤的工艺条件。结果表明,影响权重为:煤样粒度>煤浆浓度>接种量>培养时间,最佳工艺条件为:煤样粒度-1 003+500μm,煤浆浓度0.200 0 g/20 m L,接种量1.8 m L/20 m L,培养时间20 d,转化率42.56%。红外分析表明,煤中的有机大分子已被绿孢链霉菌降解成小分子。滤液乙酸乙酯萃取物的GC-MS总离子色谱图证明了降解液中含有丰富的小分子有机物,且大多为脂肪烃、酯、醛、酮、胺及芳香族化合物等。     

高效耐高温石油降解茵降解石油的促进因子研究

将耐高温石油降解菌UM6—3菌悬液接种于100mL石油MSM中,在47．5℃下振荡培养6d。分别考察环境因子中的初始pH值、石油含量、振荡器转速,营养平衡因子中的氮源、氮磷比,生物因子中的接种量、酵母粉添加量对石油降解的促进作用。基于单因素实验结果,设计初始pH值、接种量、氮磷比、石油含量、振荡器转速的5因素4水平正交实验．结果表明,影响石油降解的主要因子是振荡器转速和接种量．初始pH值的影响最小;UM6—3降解石油的最佳促进因子为：初始pH值7,接种量4mL,氮磷比5：1。石油含量1％．振荡器转速140r·min^-1。     

黄孢原毛平革菌降解褐煤工艺条件的研究

选用对木质素具有降解能力的黄孢原毛平革菌（PC菌）对硝酸预处理义马褐煤进行生物降解转化实验。主要考察了煤样粒度A、菌液用量日、煤浆浓度C和降解时间D对降解转化率的影响,实验结果表明：各因素对褐煤转化率影响的主次依次为：煤样粒度〉菌液用量〉煤浆浓度〉降解时间。在选定的实验条件区间内,各因素的最优水平为：煤样粒度为一0．2mm;菌液用量为10mL;煤浆浓度为0．9g／50mL;降解时间为12d;即最优工艺参数组合为A1B2C2D3。     

微生物降解低阶煤的光氧化预处理工艺条件优化

利用旋转床光化学反应器光氧化预处理低阶煤(内蒙古胜利褐煤),再采用黄孢原毛平革菌降解光氧化煤,以降解煤液的A_(450)值为考核指标,采用正交实验优化光氧化预处理工艺条件。结果表明:煤样粒度、紫外灯功率和氧化时间对褐煤光氧化效果的影响极显著,马达转速对褐煤光氧化效果的影响较显著;最佳工艺条件为:煤样20 g、氧气流量200 mL·min~(-1)、通氧时间40 min、煤样粒度(-0.15+0.075) mm、紫外灯功率150 W、马达转速120 r·min~(-1)、氧化时间42 h。     

FST复合型光催化剂降解普施安染料——响应曲面法优化操作条件

根据中心组合实验设计原理,在单因素试验的基础上,采用三因素三水平的响应曲面分析法,建立了FST复合型光催化剂降解普施安染料的二次多项数学模型,并以普施安染料脱色率为响应值作响应面和等高线,考察了pH值、催化剂投加量和光照时间对普施安染料降解的影响。结果表明,光催化剂降解普施安染料的优化工艺条件为：pH值1.3、催化剂投加量O．57g·L^-1、光照时间49．9min。在此工艺条件下,理想普施安染料脱色率达到99．47％以上。     

降解含油废水菌株的选育及性能试验

从被含油废水长期污染的活性污泥中筛选分离出能降解该废水的4种不同单一菌株。通过对各菌株降解能力的考察,其中菌株H1降解能力明显高于其它菌株。初步鉴定H1为假单胞菌属。该菌的最适合生长条件为:温度40℃,pH值为9,NaCl浓度为0.5mol/L。该菌株降解含油废水的最佳使用条件为:最佳菌体接种量为每100mL废水中投加2.0mL菌悬液;营养液中,生长因子是必需的营养成分;废水的碳氮质量比为3∶1时,H1菌株的降解率高出市售菌种的降解率20%以上,有效地解决了市售菌种因针对性不强而效果欠佳的难题,有望降低生产成本。     

黄孢原毛平革菌降解光氧化褐煤的过程特性

研究了黄孢原毛平革菌降解光氧化内蒙胜利褐煤的过程特性,分析了降解过程的微量热曲线,并比较了降解液、纯培养液及培养基溶煤液的pH值、表面张力及450 nm处吸光度A_(450)值随培养时间的变化情况。结果表明,黄孢原毛平革菌降解光氧化内蒙胜利褐煤的微量热曲线可分为迟缓期、指数生长期、稳定期和衰亡期,与菌株的生长曲线相吻合,降解过程释放的总热量为186.73 kJ·g~(-1),降解时间为15.1 d,指数生长期生长速率常数k为4.040 8×10~(-4) min~(-1);黄孢原毛平革菌在生长代谢过程中产生了碱性物质和表面活性剂,与纯培养液相比,降解液的pH值降低、表面张力增强;黄孢原毛平革菌纯培养液和培养基溶煤液的A_(450)值均很小,充分证实黄孢原毛平革菌的作用使得光氧化内蒙胜利褐煤发生了降解。     

煤的微生物降解率与降解液吸光度的关系拟合

为了准确且便捷地得出煤样粒度较细时微生物对煤的降解率,分别采用绿孢链霉菌、恶臭假单胞菌和黄孢原毛平革菌对光氧化内蒙胜利褐煤进行微生物降解,测得了降解率(η)和降解液在450 nm处吸光度A_(450)(Y)的相关数据,进行线性拟合得到拟合方程,并采用光氧化云南昭通褐煤、光氧化山西浑源褐煤和光氧化内蒙元宝山褐煤对拟合方程进行了验证实验。结果表明,绿孢链霉菌、恶臭假单胞菌和黄孢原毛平革菌对光氧化内蒙胜利褐煤的η与降解液Y值之间的拟合方程分别为η=0.02466+0.07453Y,R~2=0.98392;η=0.02919+0.06412Y,R~2=0.99075;η=0.02336+0.08945Y,R~2=0.97836。3个拟合方程分别对3种不同光氧化褐煤的降解率预测值与实测值相比,相对误差较小,具有一定的普适性。     

焦化废水吡啶降解菌的筛选及降解条件

从武钢焦化废水活性污泥中分离筛选出1株能以吡啶为唯一碳源和氮源生长的高效降解菌,考察了吡啶初始浓度、接种量、pH值、温度和金属离子等因素对菌株降解特性的影响。实验结果表明,该菌株对吡啶耐受力较强,可达1200mg/L。吡啶降解适宜条件为30℃,pH7.5和接菌量5%,投加适量Fe2+可促进吡啶降解。     

蜡样芽孢杆菌降解山西浑源褐煤工艺条件的优化

研究了蜡样芽孢杆菌对山西浑源褐煤的降解过程,通过单因素实验探索了煤浆质量浓度、煤氧化程度、接种量、培养方式和培养天数等因素对溶煤效果的影响。结果表明:各因素的最优水平为煤浆质量浓度0.60g(煤)∶50mL(培养基),硝酸与煤氧化比例15g(煤)∶50mL(硝酸),接种量4.0mL(菌液)∶50mL(培养基),培养温度30℃,摇床转速160r/min,培养时间31d,此时溶煤率达到34.45%。进一步通过正交实验优化培养条件,得到最优降解工艺条件为煤浆质量浓度0.50g(煤)∶50mL(培养基),接种量7.0mL(菌液)∶50mL(培养基),培养温度30℃,摇床转速160r/min,培养时间22d。在此条件下,溶煤率达到38.57%。利用元素分析、傅立叶红外光谱、X-射线衍射等手段对原煤、氧化煤和残煤进行了表征。结果表明:煤经硝酸氧化处理后,碳和氢含量减少,含氧量由20.49%(质量分数,下同)增加到27.87%,含氮量由1.68%增加到5.71%,氧化煤的晶核和缩聚程度下降;氧化煤中羧基和氨基的存在,增加了生物酶与氧化煤的作用位点,使煤中大分子结构被降解为低分子质量类物质。紫外-可见光谱和气相色谱-质谱联用分析表明,溶煤产物中含有大量长链脂肪族碳氢化合物、芳烃衍生物和酯类等物质。     

铁碳微电解法处理含吡啶废水工艺研究

以吡啶为模拟污染物,研究了铁碳微电解法降解含吡啶废水的影响因素。考察了铁碳投加量m(Fe/C)∶m(L)、pH值、曝气量以及反应时间4个因素对铁碳微电解法降解吡啶效果的影响,基于单因素实验结果,设计三水平四因素正交试验,确定最佳工艺参数。结果表明,各因素对含吡啶废水降解率的影响大小依次为:m(Fe/C)∶m(L)反应时间曝气量pH值。最佳工艺参数为:m(Fe/C)∶m(L)为1∶1,反应时间为150 min,曝气量为1.2 L/min,p H值为4.0。在最佳工艺条件下,吡啶平均降解率为86.56%。     

一株紫杉醇产生菌发酵条件的初步研究

研究了一株内生真菌Fusarium mairei UH23发酵产紫杉醇的工艺条件。实验结果表明最佳培养条件为:温度26℃,发酵起始pH值7.0,接种量5%,装液量250 mL三角瓶装液60 mL,发酵周期12天。筛选出最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为硝酸铵。在上述条件下发酵,紫杉醇产量达(286.4±20.3)μg/L,较优化前提高10.2%。     

两种微生物对山西晋城中高硫煤脱硫最佳工艺条件研究

燃烧含硫煤炭会释放硫氧化物,导致雾霾、酸雨等环境问题,因此,煤中硫的降低或脱除至关重要。选用能够降解多环芳烃的恶臭假单胞菌和能够降解长链烷烃的茫崖诺卡氏菌对含硫量为2.66%的山西晋城中高硫煤进行微生物脱硫,通过单因素实验和正交实验探究了煤样粒度、煤浆质量浓度、脱硫时间、细菌接种量、培养基pH和培养温度对微生物脱除煤中硫的影响。利用红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜对原煤和脱硫后煤样进行了分析表征。结果显示恶臭假单胞菌最佳脱硫条件是：煤样粒度0.075 mm～0.125 mm,煤浆质量浓度0.008 g/mL,培养时间10 d,细菌接种量0.2 mL/mL,培养基pH 6.0、培养温度30℃。茫崖诺卡氏菌的最佳脱硫条件除了培养基pH为7.0与恶臭假单胞菌培养基pH不一样外,其他条件均一致。恶臭假单胞菌和茫崖诺卡氏菌在最佳脱硫条件下的脱硫率分别为38.0%和39.8%,脱硫后煤样中的全硫质量分数分别为1.65%和1.60%,表明经微生物脱硫后煤样含硫量均符合发电用煤S4等级(1.50%t)≤2.00%)。与原煤相比,脱硫后煤样的黄铁矿峰强度有所降低,部...     

原生质体融合技术提高微生物絮凝剂处理含油废水效果的研究

应用原生质体融合技术将微生物絮凝剂产生菌B-6-1与高效石油降解菌SJ-1进行融合,从所得的67株融合菌株中筛选出菌株FB-1。确定最优发酵条件为:发酵时间44 h、接种量1.5%(体积分数)、培养基初始pH值8.0、培养基装液量30 mL/250 mL三角瓶、培养温度30℃。遗传稳定性实验表明,菌株FB-1遗传稳定,其石油类与COD去除率明显高于原始菌株B-6-1。