氧化亚铁硫杆菌固定床生物反应器运行的工艺条件

采用不同尺寸的木屑和圆柱状的活性炭作为氧化亚铁硫杆菌的固定化载体,构建了固定床生物反应器.实验考察了间歇操作下的通气速率、连续操作下的稀释率等参数对反应器中氧化亚铁硫杆菌菌膜氧化Fe2 过程的影响.实验结果表明,在0.65 L固定床反应器中,以尺寸为12 mm×5 mm×1 mm的木屑作为固定化载体,控制通气速率为1.4 L/min,稀释率为1.1 h-1时,可获得最大Fe2 平均氧化速率5.83 g/(L·h).对不同载体的氧化亚铁硫杆菌固定化以及Fe2 氧化情况做出了对比.     

微生物絮凝剂产生菌G-420的筛选及其絮凝特性

从活性污泥中分离得到一株微生物絮凝剂产生菌G-420,并对该菌所产絮凝剂MBF-420的絮凝特性进行了研究.实验结果表明:该絮凝剂为微生物胞外产物,絮凝活性成分主要分布在发酵液中;该絮凝剂有良好的热稳定性,于100℃水浴中保持30 min,絮凝率仍能达到93%以上;具有较强的耐酸碱性;当絮凝剂用量为2.4 mg·L-1时,絮凝率高达95.99%;以金属离子作助凝剂能有效提高絮凝率,最适宜的助凝剂为Ca2 ;该絮凝剂对高岭土、土壤悬液、矿石粉等几种常见悬浊液体系均有较好絮凝效果.     

固定化硫杆菌对硫化氢的脱除研究

筛选驯化得到一株具有较高脱硫活性的嗜中性硫杆菌,建立以木屑为固定化载体的生物反应器,研究其处理H2S废气的效果.实验表明,木屑是固定床生物反应器中的良好吸附载体.当通气速率范围为6～18 L·h-1,反应器可达到一个临界进气负荷并获得530 g·m-3·h-1的最大脱除负荷(脱除率为80%);而在21～36 L·h-1的高气速下,则无明显的进气负荷临界点.对于SO42-生成情况的实验研究发现,进气硫负荷一定时,SO42-浓度随通气速率升高而提高;通气速率一定,进气硫负荷在小于450 g·m-3·h-1的范围内时,S042-牛成浓度较高;而在大于450 g·m-3·h-1的较高范围,SO42-生成浓度低,H2S被大量氧化为S0,是单质硫回收的较优范围.利用Michaelis-Menten方程,建立脱除H2S的宏观动力学模型,并利用非线性拟合进行动力学预测,预测结果与实验数据的相似度R2均在0.95以上.     

微生物分解难处理金矿的动力学研究

在均匀混合的间歇式反应器中用氧化亚铁硫杆菌分解难处理金矿,研究了不同粒度矿粒分解的动力学。结果表明,细菌在矿粒表面的吸附符合兰格穆尔等温吸附式,等温吸附常数KA不受粒度大小的影响,而单位质量矿粒的最大吸收量XAm随着粒度的增大而减小。建立了用于描述细菌生长和矿石分解的动力学方程式,其与试验数据能很好的吻合,矿石的初始粒度对吸附在矿粒表面的细菌的生长以及矿石的分解都有很大的影响。     

某高硫砷难浸金精矿的细菌氧化预处理

为提取广西某高硫砷难浸金精矿中的金,利用氧化亚铁硫杆菌,通过鼓泡搅拌槽浸试验对该金精矿进行细菌氧化预处理,浸出铁和砷,分解黄铁矿和砷黄铁矿,使金得以暴露以便氰化浸出.研究了pH、细菌接种量、矿浆浓度、通气量以及矿石粒度等因素对细菌氧化预处理过程的影响,结果表明:细菌氧化预处理该高硫砷难浸金精矿的适宜条件为pH=2.0、接种量10%(体积分数)、矿浆质量浓度100 kg/m3、通气量0.1 L/(L·min),在此条件下,细菌作用10 d后,Fe和As的浸出率分别可达到50%和90%以上;矿石的粒度越小越有利于细菌预处理;细菌预处理过程中砷酸铁沉淀的生成对铁和砷的浸出均不利,有待采取措施.     

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。