氧化亚铁硫杆菌菌液脱除SO_2的实验研究

对比了酸性水溶液、酸性Fe3+溶液、含Fe3+的氧化亚铁硫杆菌菌液的SO2脱除效果,分析了氧化亚铁硫杆菌在SO2脱除过程中的主要作用。结果表明:(1)在实验的进气SO2浓度范围内,酸性水溶液对SO2的吸收仅为物理吸收,反应进行到60min时,SO2脱除率均降至15%以下,溶液不再具有SO2脱除能力。(2)对酸性水溶液、酸性Fe3+溶液和含Fe3+的氧化亚铁硫杆菌菌液3种吸收液而言,在实验的进气SO2浓度范围内,进气SO2浓度越高,SO2脱除率越低;Fe3+初始质量浓度为4.44g/L时,SO2脱除效果较好。(3)氧化亚铁硫杆菌在SO2脱除过程中,直接氧化作用不明显,其主要作用是将Fe2+氧化为Fe3+,维持溶液中Fe3+的浓度,这种间接氧化的作用对SO2的有效脱除非常重要。     

微生物代谢与Fe3+催化氧化脱除烟气中SO2的研究

利用自制的鼓泡反应器,进行了含氧化亚铁硫杆菌的酸性铁溶液脱除烟气中SO2的实验研究.结果表明,细菌直接脱硫的效果较差;Fe3 在脱硫实验过程中既有催化作用,又有氧化作用;细菌主要起氧化Fe2 为Fe3 的作用,再通过Fe3 脱硫.Fe3 存在一个最佳质量浓度,在7～8 g/L左右.当初始Fe3 质量浓度为7.37 g/L时,脱硫10 h,其效率仍高达80%.     

营养成分对Fe2+生物氧化的影响

在29℃和160 r/min条件下,以广东云浮矿山酸性废水为种源,采用9K培养基,经过富集培养得到氧化亚铁硫杆菌A.f.a。利用分批摇床实验,研究了在A.f.a作用下,溶液初始NH4+-N、PO34--P、Mg2+、Ca2+和Cu2+等基本营养成分对Fe2+生物氧化的影响。结果显示,随着NH4+-N、PO34--P、Ca2+或Cu2+离子浓度增加,Fe2+生物氧化率都先增大后降低,各离子最佳浓度分别为84.8、35.6、2.4和254.5 mg/L;Fe2+生物氧化率随着Mg2+浓度的增加逐渐增大,并趋于稳定,其限制浓度为88.8 mg/L。上述结果可用于控制营养条件促进Fe2+的生物氧化。     

载体对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响及生物量分析

载体的选择对氧化亚铁硫杆菌的固定化至关重要,选择活性炭、煤矸石、陶粒和沸石4种载体,考察这4种载体在不同添加量下对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响,并分析载体表面附着的生物量.结果表明,这4种材料均可作为细菌固定化培养的载体材料.在载体添加量为25～75 g/L条件下,载体对细菌生长过程中Fe2 浓度变化影响最大,随载体添加量的增加,Fe2 氧化速率增加,而对pH变化和Eh变化无明显影响.单位重量的活性炭、陶粒和沸石的生物量高于单位重量煤矸石的,但随载体添加量的增加,其生物量减小;对煤矸石,随载体添加量的增加,其生物量增加.     

净化SO2气体的固定化微生物方法的研究

确定了包埋固定化微生物及复合固定化微生物的最优制备条件，比较了两种固定化小球的物理性能和相对活性，同时在固定床反应器中考察了固定化微生物对SO2气体的净化性能、稳定性、无喷淋液的恶劣条件下固定床的耐受能力。结果表明，复合固定化微生物优于包埋固定化微生物。     

氧化亚铁硫杆菌对双底物的利用

氧化亚铁硫杆菌是脱硫领域的重要微生物之一。研究了在亚铁和含硫基质双底物存在的条件下,氧化亚铁硫杆菌对2种能源物质的利用情况,结果表明,Thiobacillus ferrooxidans在双底物利用过程中,铁氧化系统首先启动,随Fe2＋浓度的下降,硫氧化系统开始启动,之后两者协同作用;3种含硫基质的存在对Fe2＋的氧化有不同的影响,S对Fe2＋的氧化不产生抑制作用,而Na2S2O3和Na2SO3对Fe2＋的氧化有一定的抑制,尤其是Na2SO3的抑制作用更明显,亚铁完全氧化所需的时间更长。     

生物脱硫中细菌的载体培养条件优化与动力学研究

选用氧化亚铁硫杆菌作为烟气脱硫的主要菌种在活性炭载体上进行固定化培养,研究了不同培养条件下氧化亚铁硫杆菌的生长过程,考察了细菌在载体中培养时接种量、载体投加量对细菌生长的动力学过程的影响,同时通过计算机拟合,确定了各个条件下的细菌生长动力学参数．从而确定了培养的优化条件。     

低品位电镀污泥对氧化亚铁硫杆菌活性的影响

以氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferroxidans,以下简称T.f菌）和低品位电镀污泥（干污泥中主要重金属组分低于3%的电镀污泥,以下简称污泥）为主要实验材料,研究了不同污泥浓度、初始pH对T.f菌Fe2＋氧化速率的影响。将实验组中T.f菌重新接种于新鲜9 K液体培养基,以考察T.f菌经实验处理后对新鲜9 K液体培养基中Fe2＋的氧化能力,结果表明,低品位电镀污泥对T.f菌Fe2＋氧化速率具有显著抑制作用,2.5 g/L的污泥浓度即可使T.f菌Fe2＋氧化速率由23.86 mg/（mL·h）降低至10.72 mg/（mL·h）;调节溶液初始pH,可有限改善T.f菌在低污泥浓度条件下的Fe2＋氧化速率,但在较高污泥浓度时,对其Fe2＋氧化速率无促进作用。     

pH、接种量及固形物含量对氧化亚铁硫杆菌LX5煤炭生物脱硫的影响

高硫煤燃烧释放SO2污染环境。采用摇瓶实验,以FeS2驯化的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)LX5为供试菌株,研究了pH、接种量及煤粉数量对菌株LX5进行生物脱硫的影响。实验结果表明,在15 d的反应周期中反应液的起始pH为2.0、2.5、3.0和4.0时,菌株LX5的脱硫效率分别为43.1%、73.3%、61.9%和37.3%;将菌株LX5的接种量控制为5%、10%及15%时,其脱硫效率分别为44.2%、68.1%及72.2%;将煤粉含量调整为5%、10%及15%时,LX5的脱硫效率分别为73.1%、72.2%及56.3%。摇瓶实验确定的最合适的生物脱硫条件是:培养液起始pH为2.5,LX5接种量为培养液体积的10%,煤粉加入量为培养液质量的10%。在5 L序批式反应器进行煤炭生物脱硫的启动实验,研究表明,反应15 d后煤炭脱硫率达到69.2%,而煤中黄铁矿硫的脱硫率可达78%。     

硫化物矿山尾矿生物氧化作用的抑制研究

硫化物矿山尾矿的风化、氧化会对周围环境产生危害,研究表明,以氧化亚铁硫杆菌为代表的嗜酸氧化菌起了非常重要的作用。本研究以从广东韶关大宝山尾矿分离得到的一株氧化亚铁硫杆菌作为实验菌株,添加不同剂量的杀菌剂,分析了杀菌剂对溶液pH、Eh值的影响,及杀菌剂的Fe2+氧化抑制率和最佳使用浓度。结果显示:实验用杀菌剂SDS和CTAB能有效地抑制金属硫化物尾矿的生物氧化和酸化:ρ(SDS)为30 mg/L时Fe2+的氧化抑制率达到82.83%;ρ(CTAB)为5 mg/L时Fe2+的氧化抑制率达到80.84%,添加了杀菌剂的溶液pH、Eh基本保持初始值不变,表明杀菌剂的使用可以控制金属硫化物尾矿的酸化污染。