电位法在氧化亚铁硫杆菌氧化过程中的应用研究

对氧化还原电位法在氧化亚铁硫杆菌培养过程中的应用进行了探索性的研究,维持总铁浓度为10g／L,通过改变Fe（Ⅱ）与Fe（Ⅲ）的比例,找出E与Ln（Fe^3＋／Fe^2＋）的线性关系和培养液的处理条件。结果表明,在无菌体系中,当Fe＆3＋／Fe^2＋的比值范围为0．5-10时,二者的线性关系较好,并发现当培养基的消耗小于40％时对E与Fe^3＋／Fe^2＋的关系影响不大。进而考察了在氧化亚铁硫杆菌生物氧化过程中E与Fe^3＋／Fe^2＋的关系,通过加酸对培养液稀释40倍然后加热处理,发现了E与Ln（Fe^3＋／Fe^2＋）的线性关系,进而确定了能斯特方程中的参数Eo和RT／nF的大小。与无菌体系的参数进行了比较,相对误差小于1％。     

氧化亚铁硫杆菌制备聚合硫酸铁的工艺研究

利用微生物氧化亚铁硫杆菌(T.f.)为催化剂,催化氧化Fe2+为Fe3+制备了聚合硫酸铁(PFS).并研究了氧化亚铁硫杆菌制备聚合硫酸铁的最佳工艺条件,在最佳工艺条件下制备的聚合硫酸铁具有较好的絮凝效果和对城市污水较好的去浊率.该方法生产工艺简单、成本低、无污染、不残留有毒物质,具有良好的经济和环境效益.     

氧化亚铁硫杆菌烟气脱硫实验研究

将分离筛选得到的氧化亚铁硫杆菌固定在生物滴滤塔的陶粒填料上,和循环液中的铁离子组成生物滴滤塔脱硫系统,本文研究了该反应系统脱除烟气中SO2的工艺条件和处理效果。     

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。     

氧化亚铁硫杆菌在生物脱硫中的运用

目前国内SO2污染形势严峻,相比传统的脱硫技术,生物脱硫技术的反应条件温和、成本低、能耗少、脱硫速率快,具有明显的经济和技术优势,适合在生产实践中推广。氧化亚铁硫杆菌是生物脱硫中运用最广的细菌,本文介绍了该细菌在生物脱硫中的原理及其运用,并展望了生物脱硫技术的前景。     

氧化亚铁硫杆菌浸出镍黄铁矿机理的初步分析

对生物浸出镍黄铁矿的过程进行了研究,得到以下一些结论：(1) 吸附在矿物表面的细菌对矿物的溶解起着最重要的作用,溶液中游离菌的作用较小,而Fe3+对镍黄铁矿的化学溶解作用较弱;(2) Fe2+主要是被溶液中的游离菌氧化的;(3) 硫的不完全氧化将导致溶液pH的升高.     

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.     

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。     

氧化亚铁硫杆菌的烟气脱硫技术

氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans,简称T.f菌)在工业和环保领域具有重要的经济和社会意义。本文介绍了T.f菌的生理特性以及它在烟气脱硫中的应用。     

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.     

Growth of Thiobacillus ferrooxidans on ferrous iron in chemostat culture: Influence of product and substrate inhibition

Thiobacillus ferrooxidans was grown at pH 1.6 in continuous flow chemostat culture on ferrous sulphate as growth limiting substrate at dilution rates between 0.02–1.33 h^?1. Iron oxidation and growth were subject to product inhibition by ferric iron and under some conditions substrate inhibition by ferrous iron. Product inhibition could be predominantly competitive or non-competitive, and the mode observed depended partly on previous steady state conditions. The inhibition phenomena resulted in unique anomalous washout curves and complex relationships between steady-state substrate, product and biomass concentrations, for which mathematical models are developed. For the growth states subject to non-competitive inhibition by Fe³⁺ at D 0.073–0.99 h^?1, the growth yield coefficient corrected for maintenance (Y_G) was 1.33 g dry wt (g atom Fe²⁺ oxidized)^?1 and the maintenance coefficient (m) was 0.43 g atom Fe²⁺ oxidized (g dry wt)^?1 h^?1). For predominantly competitive states (D, 0.05–0.268 h^?1) with 2–70 mM Fe³⁺ in steady states, Y_G was 0.36–0.38 and m was 0–0.04. A consequence of product inhibition and substrate inhibition was the possibility of more than one steady state product value and yield for a single steady state substate concentration. This was demonstrated experimentally. Substrate saturation coefficient, K_s (giving half maximum specific growth rate) for Fe²⁺, was 0.7–2.4 mM and maximum specific growth rate (μ_m) 1.25–1.78 h^?1. The results presented reveal unusual and novel properties of T. ferrooxidans relevant to describing its activities in natural environments or in mineral leaching systems.     

硫酸亚铁与硫酸亚铁铵溶液不稳定性初探

本文探讨了硫酸亚铁与硫酸亚铁铵在酸性介质中，溶液不稳定性机理，并提出了不稳定性的改进办法。     

Combined biological and chemical oxidation of ferrous sulfate using immobilised Thiobacillus ferrooxidans

Thiobacillus ferrooxidans immobilised in biomass support particles with activated carbon coating were used in a packed‐bed bioreactor to study the combined effects of chemical and biological catalysis on the oxidation of ferrous iron. The effect of ferrous iron concentration (in the range 5–30 kg m⁻³) and of its volumetric loading on the kinetics of reaction were investigated. With low concentrations of ferrous iron, 5–10 kg m⁻³, the combined catalysis did not offer a significant advantage to oxidation of ferrous iron and the kinetics of reaction were slightly faster than those achieved with just the biological catalyst. With ferrous iron at a concentration of 20 kg m⁻³, the combination of chemical and biological catalysis resulted in a remarkable enhancement of the reaction rate. The maximum oxidation rate of ferrous iron in the presence of combined catalysts, 21.9 kg m⁻³ h⁻¹, was twice as high as that achieved with just the biological catalyst. © 1999 Society of Chemical Industry     

高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长动力学

通过改变初始Fe2 浓度,对氧化亚铁硫杆菌生长过程中的代谢变化进行了研究。依据产物抑制的Monod方程,推导并建立了氧化亚铁硫杆菌在高铁浓度下的生长动力学方程。实验结果表明:随着Fe2 浓度的增加,底物抑制作用增加,导致细菌对底物的亲和力减小,Ks值增大。细菌比生长速率的实验值和模拟值之间的相关系数为0.97,表明该动力学方程能够较好地描述高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长情况。     

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.     

化能自养型硫杆菌脱硫机制及脱硫策略

介绍了对化能自养型硫杆菌氧化煤中黄铁矿硫机制的认识过程,讨论了黄铁矿生物氧化机制的新观点:主要包括黄铁矿生物氧化的电化学本质、黄铁矿表面吸附细菌的功能、黄铁矿生物氧化的具体反应途径。采用氧化还原电势或[Fe3+]/[Fe2+]比建立的速率方程可用于描述化能自养型硫杆菌的生物氧化过程,其中中间产物元素硫的进一步氧化可能是限速步骤。针对目前黄铁矿生物氧化机制的新认识,提出了提高煤系黄铁矿硫生物脱除效率的研究策略。此外,如研究证实元素硫为超高硫煤中有机相硫的一部分,化能自养型硫杆菌也将能用于脱除煤中该部分有机硫。     

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.     

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。