生物净化烟气NOx填料塔生物膜的细菌优势种群

利用免培养的变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）这一分子生物学手段,研究了脱氮塔中生物膜细菌的种群结构。发现其优势种群分属于：硝化杆菌属Nitrobacter sp.、热单胞菌属Thermomonas sp.、不动杆菌属Acinetobacter sp.、绿弯菌属Chloroflexus sp.。实验结果表明：将NOx氧化为NO-3的功能菌主要是亚硝酸盐氧化菌Nitrobacter sp.;起硝化作用的自养菌与异氧菌共生在填料塔生物膜中。异养菌除解除了自养菌的有机产物抑制外,还发挥了反硝化作用,生成了易挥发的N2,导致了脱氮系统的N元素损失,同时也产生了碱性物质。在分子水平从种群组成的角度揭示了生物净化烟气NOx的部分机理。     

污水生物除磷脱氮工艺运行效能分析

为了探讨污水生物除磷脱氮工艺运行效能，选取某污水处理厂作为试点，按照生物除磷脱氮工艺运行原理设计实验装置，观察装置运行后COD处理、除磷、脱氮效果以及微生物菌群变化情况，明确工艺运行效能。工艺运行后水体中COD的平均去除率为87.52%,厌氧池的COD去除量占总去除量的3/4。正常运行环境下，总氮去除率约为62.38%,除磷率约为92.58%,最终出水总磷含量低于0.64 mg/L。污水生物处理工艺应用后，微生物群落主要由变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门3种对除磷脱氮有促进作用的优势菌群构成，反映了工艺具有良好的运行效能。     

风化壳淋积型稀土矿闭矿场土著菌株的筛选及其脱氮性能

针对风化壳淋积型稀土矿闭矿场内浸矿剂缓释所造成的氨氮长期超标问题,从矿区周围筛选得到2株具有异养硝化-好氧反硝化能力的土著脱氮菌：A12和TXF8,并探讨其脱氮特性。研究结果表明：A12和TXF8菌株经鉴定为克雷伯菌（Klebsiella oxytoca）和噬碱假单胞杆菌（Pseudomonas alcaliphila）,呈均一杆状结构,平均长度分别为1.0 μm和1.6 μm;经优化,在选用柠檬酸钠为碳源,C/N=10.0,初始pH=7.0~8.0的条件下,氨氮去除率达到96.0%以上,TXF8较A12菌株具有更强的氨氮耐受性及较大的氨氮去除速率,最大氨氮耐受浓度可达600 mg/L;在硝化阶段,细菌将氨氮部分氧化为硝态氮,继而进行反硝化脱氮,脱氮全程无亚硝态氮的有效积累,经14.0 h降解,A12和TXF8菌株的总氮去除率分别为64.83 %和75.09 %,出水氨氮浓度分别为2.13 mg/L和3.45 mg/L,达到我国排放标准。研究结果为风化壳淋积型稀土矿氨氮污染的生物脱除提供一定理论依据与技术支撑。     

准好氧垃圾卫生填埋工艺对渗滤液出水水质的影响

通过比较厌氧填埋与准好氧填埋渗滤液出水水质特点,重点分析了回灌型准好氧填埋场渗滤液出水水质的变化特点.研究表明:准好氧填埋渗滤液CODcr随时间的延续呈稳步下降趋势;在硝化菌和反硝化菌的硝化、反硝化作用下,最终将渗滤液NH3-N转化为N2;渗滤液回灌强度增大时,将会破坏填埋场的有氧区,渗滤液出水水质恶化.     

基质配置对潮汐流人工湿地处理稀土矿山含氨氮地表水效果的影响

人工湿地（Constructed Wetland,CW）可对稀土矿工业开采遗留的氨氮污染废水进行高效生态化处理。添加铁碳和生物炭材料构建四组潮汐流人工湿地,研究不同淹没空置比（F/D）条件下铁碳和生物炭添加方式及位置对湿地脱氮效果的影响。结果表明,控制F/D=6 h/6 h（水流淹没湿地床体6 h后排水空置6 h后下一批次进水）,进水NH4+-N为40±2.37 mg/L, CWFeC2（NO.2 Fe-C substrate Constructed Wetland）对NH4+-N有较好的脱氮效果,平均去除率86.44%±3.28%,最高去除率89.72%,CWB（Biochar based Constructed Wetland）对总氮（TN）有较好的去除效果,最高去除率51.12%。高通量测序分析结果显示,生物炭基质湿地Alpha多样性指数各指标均大于铁碳基质湿地。具有固氮作用的变形菌门在CWFeC1和CWFeC2中占比70%以上,在CWB中占比40%以上,是最主要的脱氮菌群。在CWB中发挥好氧硝化作用的硝化螺旋菌占比15%以上,酸杆菌门存在近10%,能适应酸性条件且具有一定脱氮作用。本实验的进行对稀土矿山含氨氮废水的生态化处理具有一定的参考应用价值,为相关领域填补空缺并提供一定的数据支持。     

黄淮平原矿区土地复垦对微生物群落结构和功能的影响

黄淮平原矿区复垦土壤肥力低，与养分循环密不可分，但复垦对土壤养分循环影响的微生物学机制尚不清楚。为此，于山东省邹城市东滩矿区4个复垦区和1个对照区共采集65个表土样，利用高通量测序及PICRUSt2和FUNGuild分析工具探测复垦对土壤微生物群落结构和功能的影响及其区系演替的环境驱动机制。结果表明：(1)复垦对土壤理化性状和酶活性影响显著（P<0.05），随复垦年限增加，铵态氮（AN）逐渐上升，硝态氮（NN）、有效磷（AP）、有机碳（SOC）、β-葡萄糖苷酶（BG）及蛋白酶（PRO）活性下降，pH、亮氨酸氨肽酶（LAP）活性则先升后降。(2)复垦显著影响了土壤微生物群落结构和组成（P<0.05），丰富度和均匀度随复垦年限增加而上升，所有处理优势菌门保持不变，但相对丰度变化显著。(3)土壤pH、铵态氮及磷酸酶是群落结构变化的主导因子。(4)PICRUSt2功能预测显示细菌群落基因功能相似，与代谢相关功能最活跃。FUNGuild功能预测结果显示真菌群落包含2个单营养型和3种混合营养型及4个单一功能群和14个混合功能群。本研究丰富了对复垦土壤发育的微生物学机制认识，为黄淮平原采...     

铜铁元素对硫自养反硝化的效率影响

文章基于硫自养反硝化处理模拟硝酸盐污染地下水,探究金属元素Fe2+和Cu2+添加量对体系反硝化效果的影响。结果表明：添加0.10%、0.20% Fe2+或0.05% Cu2+对硝酸盐去除效果以及脱氮速率有较明显的促进作用。反应进行216 h后,硝酸盐去除率稳定保持在97%以上,最高达到99%。研究发现金属离子的适量添加可以有效降低体系硫酸根的积累量。在整个反应期中,合成材料为反硝化系统提供了充足的碱度,保障了反硝化的有效进行。      

温度变化对地下水中微生物影响的研究

为研究温度变化对地下水中微生物的影响,对前人有关的研究成果进行了综合分析。地下水中硫元素被氧化过程中微生物的适宜温度为25℃~70℃,硫酸盐还原菌的适宜温度为30℃~35℃和55℃左右;硝化细菌的最佳适宜温度为30℃~35℃。反硝化细菌的最佳适宜温度为35℃~65℃;降解有机物的细菌基本为中、高温菌。地下水水源热泵夏季回灌水的温度较高,将有利于氧化亚铁硫杆菌和硝化菌的生长与繁殖,前者将导致地下水硬度和SO42-含量的增加,后者将使地下水的氮污染加剧;但对降解有机物细菌生长的影响可能不明显;冬季回灌水的温度较低,将有利于控制地下水硬度和SO42-含量的增加,但不利于地下水氮污染和有机污染物的去除。     

风化壳淋积型稀土矿闭矿场铵盐淋出液脱氮研究进展

风化壳淋积型稀土矿是我国重要战略性矿产资源,以铵盐为浸取剂的稀土浸出 工艺导致大量氨氮残留 于闭矿场,易随水体迁移造成氨氮污染,对闭矿场铵盐淋洗液进行脱氮是修复稀土矿 山氨氮污染的有效方法。 综述 了物理化学脱氮方法及其原理,其中吹脱法、膜处理法、湿式氧化法和化学沉淀法适 用于较高浓度氨氮废水的预处 理,离子交换法和折点氯化法适用于较低浓度氨氮废水的处理,可采用不同物理化学 脱氮工艺组合的方法实现稀土 闭矿场淋出废水的脱氮处理,但物理化学方法普遍成本偏高,易造成二次污染。 介绍 了传统生物脱氮工艺,主要包括 三段活性污泥、A / O 与 A² / O、SBR 工艺及生物膜法,传统生物脱氮具有成本低 廉、环境友好等显著优点,但脱氮工艺 流程较复杂、脱氮效率偏低。 论述了短程硝化反硝化、厌氧氨氧化和同步硝化反硝 化等新型生物脱氮技术及其脱氮 原理,相较于传统生物脱氮,采用新型生物脱氮技术可缩短脱氮流程、节省药剂消耗 、提高脱氮效率,在风化壳淋积型 稀土闭矿场铵盐淋出液的脱氮处理上具有较为广阔的应用前景。 采用多种脱氮方法 联合并开发新型工艺是风化壳 淋积型稀土矿闭矿场脱氮的发展趋势。 总结了稀土闭矿场淋出液脱氮的方法及基本 原理,以期为风化壳淋积型稀土 矿闭矿场氨氮的绿色高效脱除提供一定技术指导和理论支撑。     

DNB去除地浸铀矿山污染地下水中NO_3~-的研究

针对地浸铀矿山污染地下水,开展了溶液pH、ρ(COD)/ρ(NO3-)、不同碳源及温度等因素对反硝化细菌(DNB)去除地浸铀矿山污染地下水中NO3-的影响研究。研究结果表明,DNB去除NO3-最适宜的pH为6~8,pH≤5时NO3-的去除率明显下降,随着NO3-去除过程的进行,溶液趋于中性;ρ(COD)/ρ(NO3-)≥1时,NO3-的去除率可达到90%以上,ρ(COD)/ρ(NO3-)1时,DNB脱氮受到抑制,适宜的ρ(COD)/ρ(NO3-)为1~1.5;碳源影响DNB脱氮速率,乳酸钠、甲醇、乙酸3种碳源中乳酸钠效果最好;氧化还原电位在-50~-200 mV时,电位绝对值越大DNB脱氮速率越快;溶解氧(DO)对DNB去除NO3-影响较大,(ρDO)1 mg/L时,DNB脱氮进行顺利;温度对DNB去除NO3-效果影响较大,温度高,DNB去除NO3-速度快,当温度为17℃时,DNB对NO3-仍能保持较好的去除效果。     

活性焦催化氧化脱除低温烟气中NO的性能及机理

随着国家环保标准越来越严格,针对典型燃煤工业锅炉排烟温度低,烟气量小特点,为了满足烟气NOx超低排放要求,催化氧化脱硝是理想的技术。为了研究活性焦催化氧化脱除低温烟气中NO的性能及机理,利用固定床反应装置研究70~110 ℃低温烟气活性焦催化氧化脱硝过程,考察温度、烟气中O2对脱硝的影响。此外,通过解析活性焦77 K条件下N2吸/脱附等温线获得其孔径分布及比表面积、利用XPS表征活性焦炭基质及表面化学特性、应用TPD获取反应前后活性焦升温脱附曲线,研究活性焦催化氧化脱硝及活性焦热再生机制。结果表明:70~110 ℃内,温度越低活性焦催化氧化脱硝的性能越好;活性焦催化氧化脱硝初始阶段,逸出的少量NO2来自于NO和活性焦表面多聚芳环边缘的碱性含氧官能团C〖CDS1〗O反应;活性焦表面酸性含氧官能团抑制NO的吸附,而炭基质多聚芳环是构成炭基质的主要物质,其π键提供电子促进催化脱硝;无O2条件下NO作为电子受体占据吸附位,O2存在时由于O2获得π键提供的电子形成反应中间体,与NO生成NO2。活性焦催化氧化NO最终可达到低温烟气脱硝的目的,然而,由于活性焦中碳的还原作用,热再生并不能将活性焦催化氧化生成的NO2脱附,而是以NO的形态伴随着CO2脱附下来。     

活性焦低温脱除烧结烟气中氮氧化物

利用NOx可被负载NH3的活性焦吸附催化剂转变为N2的机理,研究了活性焦低温脱除烧结烟气中的NOx。本试验烟气采用模拟烧结烟气,并探讨了烟气流量、反应温度,活性焦量和反应时间对活性焦吸附催化NOx性能的影响。试验结果表明,当流量从50ml/min提高到200ml/min时,活性焦对于NOx的脱除率逐渐降低,说明流量越大,NOx的去除率越低;试验反应温度从100?C上升到200?C时,NOx的脱除率在反应达到稳定后几乎相等;而对于活性焦量的影响,活性焦量从60g增加至120g时,活性焦量为120g的时候的脱硝效果最好,但是其他不同活性焦量下的NOx脱除率在反应稳定后都几乎在90%以上。      

NH3改性活性焦脱硝性能试验研究

为研究NH3改性对活性焦脱硝性能的影响,利用不同体积分数的NH3／H2O配比作为活化荆制备了一系列的活性焦,采用X光电子能谱（XPS）表征了活性焦的表面化学性质。在温度150℃条件下的固定床反应装置上,进行了活性焦脱除N0试验和NH3吸附容量试验。结果表明：添加NH3改性能够增加活性焦表面0元素和N元素的含量,并且能够明显提高活性焦的脱硝效率;活性焦的N心吸附容量越大脱硝效率越高。试验结果证实了活性焦对NH3吸附是影响其选择性催化还原脱硝反应的关键步骤。     

一株针对高温烟气的嗜热嗜酸同步脱硫脱氮菌的分离鉴定

为了解决高温烟气在洗尘降温后温度较高(50~65 ℃)而致常温微生物(30 ℃)净化效果大幅度下降的难题,将取自云南腾冲酸性热泉的泥水菌样通过质量浓度为2 000~3 000 mg/m 3的SO2和500~2 000 mg/m 3的NOx诱导驯化90 d后,分离得到一株嗜热嗜酸的同时脱硫脱氮菌NS。该菌革兰氏染色为阳性,呈短杆状,大小为1.5~2.0 μm,其最适生长温度为65 ℃,最适生长pH值为4.0。经16S rDNA 序列分析表明,NS菌株与Alicyclobacillus sendaiensis的相似度达99%。该菌株在最适生长条件下培养60 h 后,能同步利用硫代硫酸盐和硝酸盐,对硫代硫酸盐和硝酸盐的代谢率分别超过80%和85%,代谢产物为硫酸盐、单质硫和亚硝酸盐。     

KMnO4/CaCO3协同脱硫脱硝实验研究

在喷射鼓泡塔实验台上,采用KMnO₄/CaCO₃进行了协同脱硫脱硝实验,研究了氧化剂加入量、SO₂浓度、NO浓度、浆液pH值、浸没深度、浆液浓度、模拟烟气温度对SO₂和NO脱除效率的影响.实验结果表明：NO的脱除效率随氧化剂加入量、SO₂浓度、浸没深度、浆液浓度的增大而提高,随NO浓度的提高而降低;SO₂的脱除效率随氧化剂加入量、SO₂浓度、pH值、浸没深度、浆液浓度的增大而提高,而NO浓度和烟气温度对SO₂脱除效率无影响作用;NO的脱除效率与浆液pH值和温度无明显关联.     

铅锌冶炼烟气臭氧脱硝技术的实践

《中华人民共和国大气污染防治法》已对燃煤单位或有色金属生产中排放NOx的企业提出了应当配套建设脱硝装置的要求,加之国家相关环保法律法规及标准要求,铅锌冶炼企业实施氮氧化物治理已势在必行,目前铅锌冶炼行业对于烟气脱硝技术的研究及应用还较少。本文基于某铅锌冶炼厂生产工艺及各炉窑NOx生成机理的研究,采用臭氧脱硝技术治理烟气中的NOx,实践证明脱硝效率可达71.3%,方法具有运行稳定、适用范围广、脱硝效率高、对烟气条件要求不高等优点,对国内同行业及有色行业氮氧化物的治理具有借鉴意义。     

Mn-Cu吸附剂脱除模拟烟气中NO的研究

采用超声辅助加压浸渍法在半焦上负载金属组分锰和铜,研究锰铜吸附剂在模拟烟气中脱除NO的性能。重点考察了金属组分和锰铜摩尔比对Mn-Cu吸附剂脱除NO性能的影响。通过XRD,BET,XPS,AAS等表征手段对Mn-Cu吸附剂NO脱除机理进行初步探索。结果表明,双金属锰铜吸附剂脱除NO的能力远高于单金属锰吸附剂和铜吸附剂,在锰吸附剂中添加适量铜可以使锰铜组分之间产生协同效应从而显著提高吸附剂的脱硝性能;金属组分锰铜最佳浸渍摩尔比为3∶1,且实际负载量在1∶1时脱硝性能最佳,吸附剂M3C1在脱除效率为80%以上的穿透硝容高达10.07 mg/g,穿透时间长达300 min。在模拟烟气中含O2气氛下,吸附剂中的Mn3+是脱除NO的主体,碳骨架提供化学吸附的反应场所,组分Cu起到催化的作用。     

三氮吸附性能对比实验研究

为查明土壤对“三氮”的吸附性 ,采用了高温灭菌 ,分批实验的方法。结果表明 :土体对NH+ 4 具有显著的吸附作用 ,而NO- 3 具明显的解吸作用 ,对NO- 2 ,更多时也表现为解吸 ,这个试验结果有助于改进氮素数学模型和解释在反硝化试验后期有时NO- 3 含量反而上升的反常现象     

基于生物阴极MFC的PRB中试系统处理AMD研究

为研究基于SRB生物阴极微生物电池(MFC)的固定化硫酸盐还原菌可渗透反应墙(PRB)对提高PRB处理酸性矿井废水(AMD)效果的影响,构建了中试系统,考察了进水不同p H值、重金属离子浓度及不同HRT对系统处理AMD效果的影响。结果表明:(1)MFC区有很好的调节p H功能,进水p H=3,仍能调节PRB生化反应区进水及系统出水稳定在6.5左右。(2)重金属离子的去除以MFC区为主,系统最终出水重金属离子去除率在95%左右;调节HRT=4~2 d,Fe~(2+),Cu~(2+),Zn~(2+),Ni~(2+)去除速率750~1 500 mg/(m~3·h),而Mn~(2+)去除速率略低为600~1 000 mg/(m~3·h)。(3)硫酸根的去除速率随碳源减少呈下降趋势;MFC外电压随碳源以及菌量的变化而显著变化。