不同底物驯化氧化亚铁硫杆菌的差异及对煤炭生物脱硫效率的影响

分别以FeS2和FeSO4为底物培养驯化嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)LX5,结果发现以FeS2为底物驯化A.ferrooxidans LX5,在培养20 d时,培养液中LX5的菌体数量达3.0×107个/mL,对FeS2中亚铁及还原性硫的氧化能力均较强.A.fer...     

污水污泥中重金属的细菌淋滤效果研究

通过驯化分离和加富培养源自污泥自身的氧化亚铁硫杆菌，采用序批式试验，初步研究了其对污泥中重金属生物淋滤的效果。研究表明，污泥起始驯化阶段大约需要16天，随后采用选择性培养基对氧化亚铁硫杆菌进行2次共1周的分离与加富培养即可获得活性较高的硫杆菌菌液。采用此菌液对供试厌氧消化污泥中重金属进行生物淋滤，通过8天时间，污泥中Cu和Zn的去除率分别达93％和85％。     

氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌对硫代硫酸钠的代谢机理研究

首先利用含硫的温泉水,经一系列培养、分离和纯化得到了氧化亚铁硫杆菌(T.f)和氧化硫硫杆菌(T.t).然后,将2种菌投加至一定浓度的硫代硫酸钠,观察2种菌在不同溶解氧浓度下的生长情况和溶液中各种硫化合物的浓度变化.结果表明,T.f利用硫代硫酸钠的速度比T.t快,生长周期也比T.t长,但单个T.f细胞的代谢能力较T.t差;T.f和T.t利用硫代硫酸钠的代谢产物主要为硫酸根离子、连四硫酸根离子、二氧化硫和单质硫.2种菌对硫代硫酸根离子的代谢主要通过4条途径进行.提高溶解氧浓度能显著加快2种菌对硫代硫酸钠的利用速度.     

优化混合菌培养及废电路板添加促进铜的浸提

以嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)和氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans)为出发菌株,优化混合菌培养及废弃印刷线路板(PCBs)粉末添加方式提高铜浸提效率。首先考察2种菌接种量对混合菌生长的影响;其次响应面优化混合菌培养液pH,硫酸亚铁(FeSO_4·7H_2O)和单质硫(S)浓度;最后采取多点添加策略提高PCBs添加量和铜浸取率。结果表明,混合菌培养最佳条件:嗜酸氧化亚铁硫杆菌与氧化硫硫杆菌接种量之比为1∶2,pH 1.56,FeSO_4·7H_2O和S为16.88和5.44 g/L;多点添加PCBs策略为:48 h添加量6.4 g/L,96 h添加量9.6 g/L,144 h添加量12.8 g/L。混合菌在此工艺条件下培养240 h后,铜浸取率高达92.6%。     

不同电子供体的硫自养反硝化脱氮实验研究

采用硫自养反硝化处理模拟低浓度硝酸盐污染水.分别以单质硫、Na2S和Na2S2O3作为电子供体在3个反应器中连续运行进行脱氮实验,以考察不同电子供体条件下的脱氮效果.结果表明,在进水NO3--N浓度为13 mg.L-1的条件下,以Na2S2O3为电子供体脱氮效果最好,Na2S系统最差;Na2S2O3系统对低温的适应能力最强.20℃以上时,单质硫系统脱氮效率受传质效率和HRT的影响较大,HRT≥2 h时,系统对NO3--N和TN的平均去除率较高,分别为81%和79%,而HRT<2 h时,NO3--N和TN去除率分别降为47%和51%,出水NO2--N无明显积累,平均为0.53 mg.L-1;Na2S系统HRT保持在4 h时,NO3--N和TN的平均去除率分别为47%和41%,出水NO2--N平均质量浓度为0.29 mg.L-1;而Na2S2O3系统的NO3--N和TN平均去除率分别为99%和90%,出水NO2--N平均质量浓度为0.080 mg.L-1,且最短HRT可缩短至0.5 h.分子生物学分析表明,3个系统中存在不同的优势硫自养反硝化菌,单质硫系统中存在脱氮硫杆菌,而Na2S和Na2S2O3系统中得到的反硝化菌基因片段在基因库中尚未找到相似性高的菌种,可能是尚未登记的硫自养反硝化菌新菌种.     

氧化亚铁硫杆菌培养条件的筛选及脱硫效果研究

从湖南某煤矿附近的土壤中,分离出能有效脱除燃煤中硫的菌株TFD-9,鉴定为氧化亚铁硫杆菌。通过不同温度、pH值和底物浓度对TFD-9菌生物量的影响,确定了最适宜的培养条件;并试验了该菌株对不同能源物质的利用以及对煤的脱硫能力。实验表明:TFD-9菌的适宜生长条件为温度30℃、Fe2+浓度9g/L、pH值2.0,此时最大生物量达到9.26×107个/mL;菌株对能源物质的利用能力分别为Fe2+100%,S2O32-62%,S少于50%;生物处理20d燃煤总硫脱除率为75.6%,硫化物硫脱除率为82.75%。     

物理诱变处理氧化亚铁硫杆菌的育种研究

以氧化亚铁硫杆菌作为出发菌,采用物理诱变进行处理。研究结果表明,经过微波和超声波诱变均能加快氧化亚铁硫杆菌氧化Fe2+和转化SO32-的速度。尤其是经过90 s微波处理的氧化亚铁硫杆菌进入对数期的时间比未经诱变前缩短12 h,48 h时Fe2+的氧化率达到99%,4小时后SO32-基本全部转化为SO42-。     

氧化亚铁硫杆菌对河口底泥中重金属的淋滤效果

从天津某铁厂附近排污河的酸性底泥中成功分离出氧化亚铁硫杆菌菌株,对其形态特征和DNA序列进行了鉴定。运用生物淋滤技术对河口底泥中重金属进行了淋滤实验研究。结果表明,氧化亚铁硫杆菌能够较快速启动生物淋滤,且接种该菌株进行底泥生物淋滤可有效溶出底泥中重金属。最佳淋滤条件为:Fe SO4·7H2O添加量为7 g/L,氧化亚铁硫杆菌的接种量为15%,硫粉添加量为3 g/L,污泥浓度为10%,温度为30℃和硫粉为3 g/L。在最佳淋滤条件下,底泥中Cu、Zn和Hg的去除率分别达到80.6%、63.9%和82.5%。     

黄铁矿与硫粉配合提高污泥重金属的淋滤效果

通过接种嗜酸性硫杆菌复合菌株(氧化亚铁硫杆菌与氧化硫硫杆菌)并采用序批式试验,研究了黄铁矿与硫粉2种底物配合使用对污泥中重金属生物淋滤效果的影响.结果表明,2种底物配合可加速污泥中重金属(Zn, Cu)的浸出,显著提高其去除率.经过18d的生物淋滤,在2种底物配合并接种的处理中,Zn和Cu的去除率分别可达89.2%,56.5%;而在单独加黄铁矿并接种的处理中两者的去除率分别为12.0%, 0.9%;单独添加硫粉并接种处理中分别为85.2%,37.6%,进一步验证了生物淋滤技术去除污泥中重金属的可行性.     

提高氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌平板检出率的方法:双层平板法

用2％的水琼脂作底层平板，上面涂布异养菌（酵母1130）菌液，再倒入分离硫杆菌的固体培养基作上层平板，涂布一定稀释度的含硫杆菌的菌悬液，30℃下倒置培养．结果显示，氧化硫硫杆菌菌落在双层平板上检出的时间比单层平板提早5d，检出率提高3．6倍，氧化亚铁硫杆菌菌落在双层平板上，检出率提高2．1倍．琼脂经高压灭菌后产生较高浓度的对化能自养菌有毒的水溶性有机物可能是影响单层平板检出率的重要原因，而双层平板下层的异养菌因能消耗上层的水溶性有机物从而可大幅度提高硫杆菌的检出效率．     

污泥中氧化亚铁硫杆菌的分离及其应用效果

以FeSO4.7H2O为能源物质,采用9K选择性培养基培养继以Leathen固体培养基平板接种法直接从污泥中分离出一株高度嗜酸的氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)菌株该菌株适应污泥环境速度快,易于驯化.序批式试验法研究表明,接种该菌株进行污泥生物淋滤可有效溶出污水污泥中重金属.经过4～10 d的生物淋滤,Cr、Cu、Zn的最高去除率可分别达到80%、100%和100%.     

微生物法液相氧化SO2

通过对酸性水溶液、含Fe³⁺水溶液、含Fe²⁺水溶液、细菌菌液和细菌培养基水溶液脱除二氧化硫的实验,探讨了微生物液相氧化二氧化硫的途径.以液相中SO₄^2-浓度考察了Fe³⁺浓度、Fe²⁺浓度、进口SO₂浓度以及温度对脱硫成酸的影响.微生物脱硫有2种机制:一是直接氧化作用,即氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)将S(IV)氧化成S(VI);二是间接催化氧化,氧化亚铁硫杆菌在酸性条件下具有快速氧化Fe²⁺成Fe³⁺,增强Fe³⁺对SO₂的液相催化氧化能力,研究表明微生物脱硫以间接催化氧化为主.在浓度0～1.2g/L之间,Fe³⁺和Fe²⁺浓度越高,脱硫效果越好,氧化亚铁硫杆菌表现出对Fe³⁺/Fe²⁺体系氧化SO₂的强化效果.入口SO₂浓度越高,细菌脱硫效率越低,但液相中SO₄^2-浓度随进口SO₂浓度增加变化不大.温度对微生物脱硫影响较大,最佳脱硫温度为30～40℃.     

微生物脱硫工艺条件的研究

通过对比酸性水溶液、含Fe³⁺的酸性水溶液及细菌菌液脱除SO₂的效果,研究了Fe³⁺浓度、pH值和通气时间变化对脱硫率的影响.实验表明:酸性水溶液中SO₂的吸收仅为物理吸收;Fe³⁺能催化氧化SO₂,这种催化氧化效果随着Fe³⁺浓度的升高、pH值的增大而变得明显(pH值2.0、Fe³⁺1.5g/L时,通气时间近170min,脱硫率仍高达90%);细菌菌液脱硫的效果同样受Fe³⁺浓度、pH值的影响;氧化亚铁硫杆菌不仅具有氧化Fe²⁺的能力,还具有氧化S(Ⅳ)的能力,在Fe³⁺浓度1.5g/L,pH值1.5时效果最为明显.     

酵母菌与两种硫杆菌复合对污泥中三价铬的去除

研究了氧化亚铁硫杆菌LX5(Thiobacillus ferrooxidans LX5)、氧化硫硫杆菌TS6(Thiobacillus thiooxidans TS6)和耐酸性酵母菌R30(Rhodotorula sp.R30)对重金属铬(Cr³⁺)的耐受性.结果表明,700mg/L的Cr³⁺对硫杆菌LX5、TS6的生长和氧化活性影响不大,但Cr³⁺浓度大于500mg/L时明显抑制酵母菌R30的生长.酵母菌R30与硫杆菌LX5和TS6复合能明显加速污泥淋滤的进程,最佳复合比为酵母菌R30接种量2.0%,硫杆菌LX5和TS6接种量10%.分别用含酵母菌R30数量为10⁴个/mL和102个/mL的酸化污泥作接种物进行污泥淋滤,发现淋滤过程中pH值下降的速度没有明显差异,而在淋滤起始时添加2.0%的酵母菌R30,则淋滤反应提前36h结束.由此可见,在其它条件相同的污泥淋滤中,污泥中所含耐酸性酵母菌的数量是加快淋滤的关键.     

紫外诱变筛选高效氧化亚铁硫杆菌

为了取得高效氧化亚铁硫杆菌（T.f菌）,采用紫外线诱变处理,对照射1.5 min,3 min,5 min的菌株进行实验测试,结果表明,T.f3将Fe^2＋完全氧化由7 d缩短为5 d,并且在较低SO3^2-浓度范围内,Fe2＋浓度与SO3^2-的氧化速率呈正相关性,但当菌液浓度一定时,增加Fe2＋浓度,SO3^2-的氧化速率不会明显增加。     

软锰矿与细菌催化氧化二氧化硫

研究了软锰矿与锰氧化细菌、氧化亚铁硫杆菌催化氧化二氧化硫的过程,探讨了细菌在软锰矿脱硫体系中所起的作用。结果表明:锰氧化细菌粘附于软锰矿上,氧化Mn(Ⅱ)为Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅳ),强化软锰矿催化氧化二氧化硫效果;锰氧化细菌促进脱硫存在一个适应期,其后的强化作用随细菌浓度增加而增加;锰细菌与铁细菌存在协同效应,并与菌液组成的比例有关。