嗜酸氧化亚铁硫杆菌对煤炭脱硫影响的研究

嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)广泛应用于湿法冶金和煤炭脱硫。不同的实验条件对煤炭脱硫效率的影响很大。以QXS菌株为实验对象,分别考查了处理时间、初始pH、煤样粒度、煤浆质量分数等因素对煤炭脱硫效率的影响,结果表明:处理时间达到10d后,全硫脱除率达到65%且不再继续增加;初始pH的影响符合钟罩形曲线,最佳pH条件为2.0左右;伴随煤样粒度和煤浆质量分数的增加,脱硫的效果均呈现减弱趋势。此外,对具有不同Fe2 氧化能力的菌株的脱硫能力进行了对比分析,结果表明它们的脱硫效率与Fe2 氧化能力呈正相关。采用QXS菌株,煤浆质量分数为20%,煤样粒度为200目(<0.074mm),初始pH为2.0,温度30℃,摇床转速为175r/min,接种量为1010～1011·g-1时,10d后煤炭的全硫脱除效率可达65.1%。     

气升式反应器中微生物对H2S的脱除研究

筛选驯化得到具有高效脱硫性能的菌群,在气升式反应器中进行了H2S脱除实验研究. 在温度为28 ℃、初始pH 8.0的条件下考察了不同通气量对反应体系中H2S脱除能力、脱除效率的影响以及H2S进气负荷和通气量对SO2-4生成率的影响. 结果表明,最佳通气量为0.2 L/min.在此通气量下,当H2S进气负荷为5.76 kg m-3 d-1时,脱除负荷可达5.62 kg m-3 d-1,而脱除率可以保持在97.8%以上;当H2S负荷为4.37～4.93 kg m-3 d-1时, H2S去除率可达到99%以上,且主要副产物为单质硫.通过增大进气负荷、降低通气量可以获得较高的单质硫回收率.图3表2参15     

过渡金属羰基化合物脱有机硫研究进展

硫化物的排放不仅会对环境造成严重的危害还会影响人的身体健康.因此,对于硫化物的净化处理和脱除引起了人们的广泛关注.相关研究表明,过渡金属羰基化合物可以高效、绿色环保地脱除汽油、天然气、煤等化石燃料里面的有机硫,避免传统脱硫的二次污染.此外,其脱硫产物还是有机功能材料和金属有机材料的先驱体,具有极高的应用价值.本文总结了过渡金属羰基化合物脱硫的原理,综述了国内外过渡金属羰基化合物脱有机硫的反应机理和研究进展,并对目前存在的问题和潜在的研究方向进行了讨论和展望.     

煤的化学脱硫研究

以我国的三种高硫煤－山东兖州、四川南楠、东林煤为试验煤样，考察了Ｆｅ２（ＳＯ４）３溶液和ＮａＯＨ溶液加热处理的脱硫作用，以及热解时煤中有机硫的变化。试验发现，用２ｍｏｌ／ｌＦｅ２（ＳＯ４）３在反应温度１００℃，反应时间４ｈ下，可脱除近８０％的硫铁矿硫；经６％ＮａＯＨ溶液处理后再用５％ＨＣｌ浸煮，即可有效脱除煤中矿物质，也能明显脱硫；在煤热解时，煤中有机硫大部分滞留于煤焦中，被脱除的硫主要以Ｈ２Ｓ形     

油田含油污泥热解产物分析及性能评价

选择高含油的孤岛采油厂联合站堆放场含油污泥进行热解处理研究,采用正交实验对热解工艺进行了优化;采用ICP-MS、元素分析仪、气相色谱仪、EPS-MS对热解气体产物和残渣进行分析;热解残渣经过后续处理进行了烟气脱硫性能评价.正交实验结果表明热解最佳工艺条件为:N2保护下,热解温度600℃,热解时间4h,升温速率5℃.min-1,此时苯吸附值为47.04mg.g-1,热解残渣含油量为0.21%.最佳工艺条件下,热解油产率可达11%左右,回收率约75%,热解油的品质较好,产生的不凝气体可以作为洁净燃料气或合成气原料;热解残渣经过处理后可用于脱除烟气中的SO2,吸附脱硫能力较好,并具有进一步改进和提高的潜力.     

厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器处理高硫酸盐有机废水的厌氧生物脱硫试验

采用人工配制的高硫酸盐有机废水模拟青霉素废水,研究其经过EGSB反应器厌氧处理后的出水,在厌氧条件下采用生物法将其转化为单质硫的脱硫工艺.当保持S2-/NO3-在1.7—1.8时,S2-保持高去除率且不会进一步生成硫酸盐.脱硫反应器与EGSB反应器联合运行,处理系统运行参数为：进水COD浓度为6000 mg·L-1,硫...     

MgO/AC复合材料脱除汽油中的硫化物

用造纸草浆黑液和硫酸镁为原料制得氧化镁/活性炭(MgO/AC)复合材料,研究了该复合材料的油品脱硫性能.考察了同定床动态实验条件对MgO/AC复合材料脱硫性能的影响,在固定床温度80℃、油剂比1.0、空速5h-1的条件下,脱硫率达98.23%.比较了MgO/AC复合材料、商品活性炭和氧化镁的脱硫性能,结果表明,MgD/AC复合材料有较高的脱硫性能和较大的硫容.300℃下保温2h对MgO/AC复合材料再生,脱硫率为91.46%,穿透时间为80min.     

一步法烟气浸锰-脱硫的工艺参数及机理

应用一步法烟气浸锰-脱硫的新工艺,考察烟气流量、烟气SO2浓度、吸收时间、液固比及浸出时间等工艺参数对烟气氧化脱硫效果的影响,并运用溶液化学原理,对SO2及Mn2 在溶液中的组分进行了计算,研究Mn2 液相催化氧化烟气脱硫的机理.在吸收液pH值5-6时,锰主要以Mn2 形态存在,Mn2 的存在强化了从HSO-3开始发生的SO2氧化反应.采用菱锰矿为原料,能有效地脱除含SO2烟气中的硫,在实现烟气脱硫的同时自动调节溶液的pH值,并可从浸出液中回收高价值的硫酸锰.在最佳的工艺条件下,仅一步吸收过程,取得了锰浸出率85%,含SO2烟气脱硫率70%以上的效果.     

低浓度SO2废气脱硫研究

通过试验确定了由NaH_2PO_4和Na_2B_4O_7组成的缓冲溶液作为废气脱硫的吸收液.考察了吸收液中NaH_2PO_4浓度、吸收液中NaH_2PO_4/Na_2B_4O_7值、吸收液中SO_2含量、吸收温度和液气比等因素对SO_2脱除率的影响规律.在此基础上确定了在喷射塔中用该吸收液脱除废气中SO_2的适宜工艺条件.     

德氏假单胞R-8菌脱硫的“硫饥饿”诱导机理

以专一性脱硫菌德氏假单胞菌(Pseudomonas delafieldii)R-8为出发菌株,构建了含有重组质粒pRT-D的重组菌株R-8-D.在不同硫酸盐浓度条件下,研究了R-8和R-8-D脱硫的"硫饥饿"诱导机理.结果表明,在充足的Na2SO4(＞0.023 mmol L-1)条件下,R-8菌首先利用硫酸盐生长,脱硫酶的合成受阻遏,DBT不被利用,而R-8菌处于"硫饥饿"状态(Na2SO4浓度≤0.023 mmol L-1)时,诱导了脱硫酶的合成,能利用DBT生长;Na2SO4在临界浓度以上时,R-8-D菌阻遏了脱硫基因的报告基因lacZ的表达,低于临界浓度时不抑制lacZ表达.本实验结果从细胞和分子水平上证实了R-8菌脱硫属"硫饥饿"诱导类型,并首次确定了脱硫微生物"硫饥饿"诱导的硫酸盐临界浓度为0.023 mmol L-1,为构建高活性的、不受硫酸盐抑制的脱硫工程菌提供了理论依据和技术支持.图10表1参14     

土壤渗滤系统中污染物去除效果分析

在土壤渗滤系统中,水力负荷、有机负荷和碳氮比等因素均对营养盐的处理效率具有显著影响.在实验室控温条件下,分析了不同水力负荷、有机负荷和环境条件对土壤渗滤系统污染物去除效果的影响.结果表明,在水力负荷小于0.15 m3·m^-2·d^-1的条件下,模拟生活污水中CODCr、总氮和总磷去除率分别达到84％、37％和93％以上,土壤（以干土计）亚硝酸盐细菌数量为4.50× 106 g^-1.装置上层产生的滞水对CODCr和磷酸盐的去除影响不大,但是由于处理系统内溶解氧浓度降低,使得氨氮硝化过程受到抑制,氨氮和总氮的处理效果均变差;在通气良好条件下,较高的碳氮比[m（碳）：m（氮）=5：1]对系统中总氮的去除更为有利.     

厌氧除磷同步脱氮及影响因素研究

采用鸡粪污泥为种泥,在厌氧混合连续流反应装置内进行厌氧还原磷产生磷化氧功能菌的富集,进行硝酸盐、硫酸盐、不同碳源和氮源条件下厌氧除磷效率的研究,并考察磷化氧的生成与硝酸、总磷、氨氮去除的关系.结果表明,(1)SO_4~(2-)-S适宜的投加量为26 mg·L~(-1),不投加NO_3~--N.水中含有氧化态的无机物在厌氧条件下与磷争夺[H]导致厌氧除磷的效率下降.(2)合适的碳源为葡萄糖1 000 mg·L~(-1),纤维素不适合作为碳源,合适的氮源为蛋白胨500 mg·L~(-1),水中含有的还原糖和有机氮源促进磷化氧的生成.(3)pH值控制在6.5～7.0的范围,最适宜的生长温度在35℃左右.(4)氨氮的去除率随着总磷的去除率而增加,在厌氧条件下可达到同时脱氮除磷的效果.磷的去除由厌氧除磷菌还原磷生成磷化氧完成,氨氮由生成氮气或生成蛋白质来去除.     

不同进水有机物浓度下移动床生物膜反应器(SBMBBR)脱氮除磷特性

考察了不同进水有机物浓度下厌氧/好氧序批式移动床生物膜反应器（SBMBBR）污染物去除特性,实验结果表明,SBMBBR能够实现低碳源污水中氮和磷的同步去除,在进水TN和TP浓度分别为116.7 mg.L-1和11.5 mg.L-1、COD浓度为456 mg.L-1的条件下,TN和TP去除率分别达到94.3%和92.2%以上.反应器除磷是基于常规生物除磷和反硝化除磷过程实现的,脱氮主要是基于好氧段发生的同时硝化反硝化（SND）作用而完成.由于生物膜内部存在的DO扩散梯度,在好氧阶段混合液DO浓度不断提高的条件下反应器内具有良好SND反应的发生.进水COD浓度由149 mg.L-1提高至456 mg.L-1的过程中,反应器硝化效果不变,反硝化和除磷效果改善.反应器在好氧阶段pH值基本维持在7.0—7.1之间,为各类菌群的生长创造了条件.碱度变化较pH值更能反映硝化和反硝化反应发生的程度.反应器中微生物相丰富,生物膜以丝状菌为骨架,其上附着大量的球状菌和杆状菌,而悬浮活性污泥中丝状菌较少,形成了由细菌、真菌到原生动物和后生动物的复杂的生态体系,为系统取得稳定的污水处理效果提供了有效的保证.     

Fe-C-H_2O_2协同催化氧化处理印染废水

用Fe-C-H2O2协同催化氧化体系对印染工业废水的降解脱色处理进行了研究。对影响印染废水降解的几种因素如铁屑/碳粒质量比、双氧水的质量分数、废水pH等进行考察。试验结果表明,对于色度为650度和ρ（COD）为468mg·L-1的印染废水,在废水pH=4.8的情况下,当铁屑/碳粒质量比为25∶1、H2O2用量为150mg·L-1、催化反应30min时,印染废水的脱色率达98%以上,CODCr去除率可达78%。与Fe-C微电解法相比,Fe-C-H2O2协同催化氧化方法对印染废水的脱色能力和去除COD,表现出了更好的处理效果。     

Optimization of thermophilic anaerobic-aerobic treatment system for Palm Oil Mill Effluent (POME)

Optimization of an integrated anaerobic-aerobic bioreactor (IAAB) treatment system for the reduction of organic matter (Chemical Oxygen Demand (COD), Biochemical Oxygen Demand (BOD) and Total Suspended Solids (TSS) concentrations) in Palm Oil Mill Effluent (POME) to legal standards with high methane yield was performed for the first time under thermophilic condition (50°C–55°C) by using response surface methodology (RSM). The experiments were conducted based on a central composite rotatable design (CCRD) with three independent operating variables, organic loading rates in anaerobic compartment (OLR_an) and mixed liquor volatile suspended solids (MLVSS) concentration in anaerobic (MLVSS_an) and aerobic compartments (MLVSS_a). The optimum conditions for the POME treatment were determined as OLR_an of 15.6 g COD·L^-1·d^-1, MLVSS_an of 43100 mg·L^-1, and MLVSS_a of 18600 mg·L^-1, where high aerobic COD, BOD and TSS removal efficiencies of 96.3%, 97.9%, and 98.5% were achieved with treated BOD of 56 mg·L^-1 and TSS of 28 mg·L^-1 meeting the discharge standard. This optimization study successfully achieved a reduction of 42% in the BOD concentrations of the final treated effluent at a 48% higher OLR_an as compared to the previous works. Besides, thermophilic IAAB system scores better feasibility and higher effectiveness as compared to the optimized mesophilic system. This is due to its higher ability to handle high OLR with higher overall treatment efficiencies (more than 99.6%), methane yield (0.31 L CH₄·g^-1 COD_removed) and purity of methane (67.5%). Hence, these advantages ascertain the applicability of thermophilic IAAB in the POME treatment or even in other high-strength wastewaters treatment.     

钢铁工业遗留场地土壤重金属洗脱剂筛选研究

土壤重金属污染限制了工业遗留场地再利用,通过振荡试验考察了HCl、HNO3和EDTA对工业遗留场地土壤中超标重金属Pb、Zn、Cd和As的洗脱效果。结果表明：土壤Pb、Zn、Cd、As的脱除效果均随洗脱剂浓度增加而增加;HCl、HNO3和EDTA等3种洗脱剂浓度分别为0.5、0.5和0.1 mol.L-1时,土壤Pb、Cd质量分数可降低至场地安全再利用的控制标准以内（分别为140 mg.kg-1、1mg.kg-1）;洗脱剂浓度分别增至2、2和0.2 mol.L-1时,土壤Pb、Cd质量分数继续降低,Zn、As质量分数有大幅降低但没有达到其相应的场地安全控制标准（分别为200、20 mg.kg-1）;与EDTA相比,HCl在低浓度时的重金属脱除效果较差,但HCl浓度增加对重金属脱除率的提高效果更为明显;洗脱液pH值（7.88~0.15）与重金属脱除率均呈显著负相关且与As的负相关系数最小,说明洗脱液pH值变化对As去除的影响相对较小;与HCl和HNO3相比,EDTA洗脱液pH值与Pb脱除率之间的负相关系数较大,与Zn、Cd、As脱除率之间的负相关系数较较小,说明EDTA洗脱液pH值变化更易对Pb的去除产生影响。     

电化学氧化处理丙烯腈废水及对可生化性的提高

以丙烯腈废水为研究对象,进行废水预处理对提高废水的可生化性和后续好氧生物处理效率的研究。实验采用电化学氧化法对难降解丙烯腈废水处理效果进行了单因子试验,分析了电压、电解时间、氯离子质量浓度对废水色度及CODcr的去除效果,以及对废水可生化性的影响。实验结果显示,电化学氧化法在电压5V,pH为3.00,反应时间6h,搅拌速率为250r·min^-1,氯离子质量浓度为5000mg·L^-1的条件下,对CODCr1156mg·L^-1,色度512倍的丙烯腈废水中CODcr去除率达到60%,色度的去除率达到90%,并使废水的可生化性明显提高。CODCr去除率和色度去除率随电解时间、电压增加而增大,电解时间达5h、电压大于5V以后使水电解副反应更容易发生,对有机物的降解速率减小,同时随电解时间延长,能耗逐渐增大,处理成本增大;氯离子质量浓度对电解效果影响较大,适量增大氯离子质量浓度,可以提高CODCr的去除率。     

大清河人工快速渗滤系统示范工程效果分析

以滇池流域受污染的大清河为研究对象,开展了人工快速渗滤系统（CRI）示范工程研究,根据气候条件、进水水质和运行工艺分为6个工况,以探索污染负荷和工艺参数对CRI运行性能的影响。实验结果表明：水力负荷2 m.d-1、湿干比1：1是该示范工程运行的最优工艺条件。CRI系统对有机物（COD）的平均去除率范围17.42%～63.75%;对氨氮去除效果受进水水质影响,高、低污染负荷下NH3-N去除率分别为56.71%、85.48%;CRI示范工程硝化作用较强,反硝化能力较弱,对TN的平均去除率范围为10.69%～28.29%;CRI示范工程对TP的平均去除率为27.62%,最佳工艺条件下为50.23%。CRI系统可通过对填料进行优化组合、适当增大饱水带高度,强化除磷脱氮能力。     

两种土壤中对硝基氯苯被Fe~0还原的对比研究

利用零价铁(Fe~0)还原技术修复受对氯硝基苯(p-CNB)污染的土壤,研究常温常压下松砂土和中壤土两种不同土壤的理化性质对还原反应的影响.结果表明:Fe0能有效还原松砂土和中壤土中的p-CNB,生成对应的苯胺化合物,降低毒性;当土壤中p-CNB的含量约为2.5×10~(-6)mol·g~(-1),Fe~0用量为25 mg·g~(-1),反应体系中水分含量为0.75 mL·g~(-1)时,于25℃反应2 h后,松砂土和中壤土中p-CNB的还原率均超过93%;还原反应在中壤土中进行得较快.污染物在土壤中的老化时间对Fe~0还原降解效果影响很小,而土壤粒径、土壤是否灭菌以及土壤有机质含量等因素则对还原有较明显影响;还原降解反应在没有灭菌、有机质含量较高且粒径偏小的壤土中进行得最彻底.     

异养硝化细菌处理氨氮废水及影响因素研究

从生物陶粒反应器中筛选出6株异养硝化细菌,将异养硝化细菌扩大培养后,建立SBR反应器并进行了氨氮去除的试验研究。在SBR反应器进入稳定运行阶段时,可以观察到系统对于氨氮的去除率稳定在82．96％左右,表现出较好的氨氮去除效果;出水亚硝酸盐含量一直维持在较低的水平,其最大值不超过3．84mg·L-1;COD的平均去除率为54．72％,基本实现了同一反应器中的有机物和氨氮的共同去除。异养硝化SBR反应器温度为29℃时,反应器对氨氮和总氮的去除能力最大为82．28％和47．27％;在pH值为8．0时,氨氮去除率最高达到80．15％。C／N〈4．5时,随着C／N比的增加,氨氮和总氮的去除率快速增加;在C/N为6时,氨氮去除率最高达到87．62％。