生物强化麦饭石处理矿山废水中Fe2+、Mn2+试验研究

针对酸性矿山废水处理难、处理费用高等问题,以辽宁(1号麦饭石)、山东(2号麦饭石)和黑龙江(3号麦饭石)3个不同产地的麦饭石为原材料,分别协同硫酸盐还原菌(Sulfate-Reducing Bacteria, SRB)处理酸性矿山废水(Acid Mine Drainage, AMD),利用单因素试验考察不同产地麦饭石对SRB活性的影响以及生物麦饭石修复AMD的效果,并通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对麦饭石进行表征,阐明不同地区生物麦饭石对AMD中污染物的去除机理。结果表明：(1)在不同产地麦饭石对SRB活性影响的单因素试验发现3种不同产地麦饭石均延长了SRB的对数生长期,使培养液的pH由初始的6.86分别增加到8.36、8.33和8.24,均高于对照组的0.698。对SRB活性的影响由大到小为：2号麦饭石>1号麦饭石>3号麦饭石。(2)在生物麦饭石处理AMD的单因素试验中,2号麦饭石麦饭石对AMD的处理效果最好,处理后pH值提高到7.43,Eh降低到-192 mV,OD₆₀₀最大值为0.586,SO■、Fe²⁺...     

球红假单胞菌诱变育种及用于煤炭降解转化试验研究

通过诱变育种改造,经选择的球红假单胞菌获得几株新突变菌株,再将之与未进行诱变的自然菌种进行煤炭降解转化试验研究,结果表明,球红假单胞菌经过诱变育种改造后其降解转化煤炭的能力大大优于自然菌,降解转化率要高十几个百分点.     

球红假单胞菌用于煤炭生物浸出脱硫的研究

选择无毒、中性、快速繁殖生长的球红假单胞菌进行了生物浸出脱硫的研究,探讨了其在工业上推广应用的条件。培养结果显示:球红假单胞菌可在光下厌氧生活,也可在黑暗下好氧生活,营养要求不高,在中性、28℃左右、黑暗、有氧条件下生长良好;对其生长增值效应的测定结果显示:1～2d球红假单胞菌能达到对数生长的顶峰,稳定期能达到10d以上。在脱硫试验中,通过单因素试验和正交试验相结合的方法,系统研究了脱硫过程中各种因素(如煤的预处理方式、煤的粒度、菌液用量、煤浆浓度、作用时间等)对其脱硫效果的影响,并筛选出了最佳试验条件,结果表明:经48h的滤浸,最高可脱除煤中约50%的全硫。     

巯基改性褐煤的制备及其对Fe2+、Mn2+的吸附特性研究

针对酸性矿山废水中Fe²⁺、Mn²⁺含量高,褐煤吸附能力有限等问题,以褐煤为基料,选取硅烷偶联剂3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)作为改性试剂对褐煤进行改性处理。通过单因素试验单独考察各影响因子变化对响应值的影响,应用响应面法(RSM)进一步确定了各影响因子的交互作用,利用EDS能谱、扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)等手段对复合材料进行了表征。结果表明,单因素试验确定巯基改性褐煤较优制备条件为褐煤粒径0.18 mm(80目)、褐煤与甲醇质量比为1∶3、反应温度40℃。利用Design-Expert软件进行优化配比,综合考虑去除率与成本后,提出本试验巯基改性褐煤的最佳配比为：褐煤粒径0.18 mm(80目),褐煤与甲醇质量比为1∶4,反应温度为40℃,其Fe²⁺、Mn²⁺去除率分别为84.2%、88.9%,饱和吸附容量分别为6.715、2.295 mg/g,较原褐煤Mn²⁺去除率提升44.9%, Fe²⁺吸附容量提高27.42%,...     

硫酸盐还原菌处理矿山酸性废水的试验研究

采用上流厌氧反应器连续处理矿山酸性废水,研究了水力停留时间、进水pH值、进水负荷对硫酸根还原效果的影响。获得最佳工艺参数为水力停留时间8 d,COD/SO^2-₄=1.6,进水SO^2-₄浓度2.3 g/L和进水pH=6.0。在温度30 ℃,HRT=8 d、COD/SO^2-₄=1.6,进水SO^2-₄浓度2.3 g/L,进水pH=4.5和废水稀释倍数为3倍的条件下,采用上流厌氧反应器连续成功运行59 d,反应器运行24 d后,硫酸根平均去除率为75.35%,铜离子的去除率达99.98﹪, 铁离子的去除率为88.87%,出水达到工业排放标准。     

球红假单胞菌作为煤炭微生物絮凝剂的试验研究

采用正交试验方法,考察了球红假单胞菌对煤泥水的絮凝效果。研究结果表明,球红假单胞菌对细粒级含量高的煤泥水的絮凝效果显著,絮凝试验的煤泥水絮凝率达到90.3%;絮凝试验的最佳工艺参数如下:菌种培养时间为2 d,助凝剂用量为1 mL,菌液用量为4 mL,絮凝剂的类型为菌体破碎液,pH值为6。红外光谱和扫描电镜测试结果表明,球红假单胞菌生物提取物中含有大量酸性多糖等具有絮凝作用的组分,其絮凝物结构致密,由大量的类球状物质组成,并具有较多的吸附位点等;生物大分子和煤泥水颗粒之间主要是通过"吸附"和"架桥"发生絮凝作用。     

球红假单胞菌降解转化次烟煤的实验研究

针对球红假单胞菌 (Rhodopseudomonas spheroides) 对煤炭的降解转化作用,通过对该菌种及其原生质体进行原生质体紫外诱变选育,获得了高效的煤炭生物降解转化菌株。在pH=7.2、温度28 ℃、转速150 r/min 的条件下进行紫外诱变球红假单胞菌及其原生质体再生菌的培养和煤炭生物降解转化试验;采用XRD,FTIR和MS对次烟煤及其降解转化产物进行测试分析。结果表明：球红假单胞菌及其原生质体紫外诱变选育效果显著,且紫外诱变菌及紫外诱变原生质体再生菌遗传性状稳定。在紫外辐射时间为40 s和150 s时,球红假单胞菌及其原生质体的致死率分别达到为95.5%和98.1%,其紫外诱变菌及原生质体的诱变再生菌株其对淮南次烟煤的最大降解率从10.41%分别提高到14%和18%。测试分析显示降解转化产物的芳香聚合度和分子量有很大程度降低,官能团含量发生了变化,芳香类高聚物降解为低分子量类物质及其他类物质。     

铁屑协同SRB污泥固定化颗粒处理AMD动态试验研究

针对煤矿酸性废水(AMD)具有污染组分多、环境污染严重、传统处理方法容易造成二次污染及占地面积大等问题,采用微生物固定化技术制备高活性SRB污泥固定化颗粒,构建以1#(不含铁屑)、2#(含铸铁屑)和3#(含生铁屑)SRB污泥固定化颗粒为填料的动态柱实验模型,研究各基质材料处理AMD的效果和机理。结果表明:动态柱对AMD处理效果3#2#1#,3#动态柱的出水pH值为8.06,TFe、Mn2+、SO42-平均去除率分别达到99.93%、48.38%、45.85%,COD释放量为60 mg/L。因此,生铁屑作为固定化颗粒主要基质材料,与SRB协同体系能够强化固定化颗粒处理AMD的过程,具有较强的抗冲击负荷能力。     

球红假单胞菌的微波诱变及对煤炭转化的影响

通过对球红假单胞国菌进行微波辐射诱变处理,选育出一株对低阶煤具有较强降解转化能力的突变体,对义马长焰煤的生物降解转化率从7.82%提高到35.31%,对硝酸处理过的义马长焰煤生物降解转化率从41.72%提高到60.34%.该试验研究中还应用傅里叶变化红外线光谱(FFIR)对煤炭生物降解转化产物进行了测试分析.结果表明,煤炭发生生物降解转化的原因是由于细菌能释放出对煤炭具有降解转化作用的酶,使其芳香聚合度和分子量有很大程度的降低,官能团含量也发生了变化,煤样中芳香结构中大分子物质的支链、侧链断裂,变成羧基类、羟基类和醇基类等易溶于水的小分子物质.     

改性褐煤吸附酸性矿山废水中Cu2+、Zn2+的试验研究

针对酸性矿山废水(Acid Mine Drainage,AMD)中的Cu2+、Zn2+含量高,褐煤吸附能力有限等问题,以褐煤为原材料,采用球红假单胞菌对褐煤进行改性制备微生物改性褐煤,探究褐煤和微生物改性褐煤对AMD中Cu2+、Zn2+的吸附特性和吸附稳定性.同时,利用SEM、BET和FTIR等手段,揭示褐煤、微生物改...