高含硫废水中硫的受限氧化过程及影响因素研究

针对含硫气田采出水硫化物浓度高及氧化产物种类多的特点,通过控制氧化反应使得单质硫为主要产物,实验考察了偏重亚硫酸钠投加量、初始p H和反应时间对硫化物氧化过程及氧化产物组成的影响。结果表明,偏重亚硫酸钠氧化法是处理含硫废水的一种有效手段,最佳反应条件为偏重亚硫酸钠的投加量为6 g/L,初始p H=6,反应时间35 min,此时硫化物的质量浓度从800 mg/L降至21.34 mg/L,硫化物去除率可达97.33%;主要产物为单质硫和硫代硫酸盐,在最佳反应条件下,这2种主产物的转化率为36.63%和57.57%,固体产物元素分析结果表明,其主要成分为S(质量分数为92.056%),偏重亚硫酸钠氧化硫化物过程符合表观二级反应动力学规律,R2=0.9819,反应速率常数为k=0.0063 L/(mg·min)。     

硫自养高氯酸盐还原菌培养与驯化

考察了以污水处理厂的好氧污泥作为接种污泥,以S0作为电子供体培养驯化硫自养高氯酸盐还原菌的过程,并利用PCR-DGGE技术对不同阶段的污泥样品进行群落分析。结果表明,接种污泥在经过短暂的适应期后能具有较高的还原ClO-4的性能,随着驯化时间的延长,降解速率显著提高。培养驯化过程中微生物种群结构发生了演替变化,菌种Dechloromonas sp.CL、Quadrisphaera granulorum、Comamonadaceae bacterium 32-4、Acidovorax caeni、filamentous bacterium Plant1Iso8、Candidatus Nitrospira defluvii存在整个驯化培养阶段。随着培养驯化时间的延长,菌种Bacteroidetes bacterium S22-33、Herbaspirillum huttiense逐渐消失,出现新菌种Methyloversatilis universalis、beta proteobacterium HTCC379、beta proteobacterium CDB21和Clostridium bifermentans,并逐渐成为优势菌种。     

蛋氨酸为硫源的硫掺杂二氧化钛的光催化活性

为改善二氧化钛的可见光催化活性,以蛋氨酸为硫源,在温和条件下采用溶胶-凝胶法制备了硫掺杂二氧化钛粉末。采用XRD、TEM、UV-Vis漫反射吸收光谱和XPS等方法对制备的样品进行表征,以甲基橙的光降解效果考察其可见光催化活性。结果显示：350~500℃所制备的硫掺杂二氧化钛均为锐钛矿相,600℃出现混晶,且硫的掺杂一定程度的抑制了粒径的增长和晶相的转变;硫以阳离子形式进入二氧化钛晶格中,引起光催化剂在可见光区的光吸收;掺杂样品表现出较好的可见光催化活性,且随煅烧温度的增加,催化活性逐渐降低。正交试验得出优化条件为：S/Ti物质的量配比为1.6%,煅烧温度为450℃,煅烧时间为3 h。     

渤海湾河口沉积物重金属污染及潜在生态风险评价

对渤海湾大神堂、高沙岭、海河、子牙河和南排河入海口表层沉积物和野生矛尾鰕虎鱼(除海河口)肌肉的As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn重金属进行了分析,发现各入海口表层沉积物重金属以Zn的浓度水平最高,平均达81.55mg/kg,而Cd最低(平均值为0.28 ± 0.08 mg/kg).在鱼体内, Zn浓度仍是最高(平均为96.75 ± 30.98 mg/kg),而Cd未检出.以生态危害指数法(RI)评价河口沉积物重金属的潜在生态风险表明,海河河口沉积物重金属的潜在生态风险最高,其他依次为子牙河口、南排河口、大神堂和高沙岭.另外,通过对各地鰕虎鱼肝脏金属硫蛋白的分析,发现子牙河的野生复鰕虎鱼金属硫蛋白较其他河口稍高(除海河),与沉积物重金属的RI分布一致.     

节杆菌S-4的鉴定及其生物脱硫特性研究

水体中的硫化物以及天然气和沼气中含有的硫化氢不仅污染环境,而且危害人体健康。为了探索绿色清洁的生物除硫方法,一株具有硫化物氧化能力的细菌S-4从硫铁矿石表面的土样中分离获得。该研究通过观察菌株S-4的菌落形态特征以及比对16S rRNA序列,得知菌株S-4属于节杆菌属(Arthrobacter sp.)。单因素试验和Box–Behnken响应面优化试验对其生物脱硫特性进行研究,结果表明菌株S-4对培养温度和初始pH值较敏感,在初始pH 7.4、30℃、培养66 h的条件下,菌株S-4生长速率快,S~(2-)氧化率高,达到S~(2-)最大氧化率93.84%,在生物脱硫等领域具有一定的应用价值。     

煤热解过程中含硫气体的释放特征

利用热解炉-高分辨飞行时间质谱联用仪和热解炉-同步辐射光电离飞行时间质谱仪检测不同含硫量的煤IBC105和C22650在热解过程中释放的8种含硫气体,并对这8种含硫气体的释放规律进行了分析.实验结果表明,在200℃—400℃的热解区间内含硫气体释放相对较多,表明硫元素大部分是以有机态的形式在煤中赋存,而且芳香硫相对于脂肪硫含量较多;同时含硫量较高的煤IBC105中噻吩硫的热解释放量,较煤C22650多;由于煤中芳香性有机物的裂解多以苄基的形式出现,因此在两种煤中二苄基硫醚释放量都较噻吩或者苯并噻吩多.     

DTC类改性糯米淀粉的制备及其吸附水中Pb2+性能

采用碱法从天然糯米中提取糯米淀粉（SS）,经环氧氯丙烷交联、醚化,邻苯二胺胺化,CS₂亲核加成,最终制备出一种新型Pb²⁺吸附剂——二硫代氨基甲酸盐（DTC）类改性糯米淀粉（DTCS）。在吸附剂加入量2.0 g/L、Pb²⁺质量浓度30 mg/L的条件下,不同阶段改性产物吸附Pb²⁺的最佳pH均为7.0,吸附平衡时间为30 min。SS对Pb²⁺的吸附去除率仅为9.1%,经改性后吸附能力逐步提高,最终产物DTCS对Pb²⁺的吸附效果最佳,Pb²⁺去除率高达99.9%,平衡吸附量为14.97 mg/g。DTCS对Pb²⁺的吸附过程符合准二级吸附动力学模型,以化学吸附为主。     

非灭菌光发酵嗜硫原始红藻高效去除工业废水中铵根的补糖模式优化

使用高氨氮工业废水配制混养培养基,在5L光发酵罐中对嗜硫原始红藻(Galdieria sulphuraria)进行非灭菌条件下的分批和补料分批培养,通过比较间歇补糖和连续流加补糖模式,优化确定了生物量高产率、高NH4+去除速率的补糖模式.结果表明,2种模式均能促进生物量生产和NH4+的去除,其中C/N为2.5～5.0的...     

酸性气田环保型溶硫剂的溶硫性能和腐蚀行为研究

某酸性气田开发过程中发生了严重的硫沉积及堵塞问题,红外光谱分析表明,该气田沉积的硫黄中还含有碳酸盐、硫酸盐、含硫有机化合物、水等成分。为治理该气田硫堵问题,研发并优选了高效环保型溶硫剂(A-1溶硫剂)。在45℃、常压、1 000 r/min搅拌条件下,对比研究了A-1和J-1两种溶硫剂在不同液固比(5∶1和20∶1)时对标样硫块的溶硫率和溶硫速度,以及硫块直径对A-1溶硫剂溶硫性能的影响。结果表明：A-1溶硫剂的起始溶硫速度更快,4 h内对标样硫块的溶硫率接近40%,增加溶硫剂用量可显著加快溶硫进程;A-1溶硫剂对直径2.0 cm的硫块,10 h内溶硫率超过80%,对更小粒度的硫块溶解效率更高。另外,在45℃、常压、持续通入CO₂条件下,通过失重及电化学方法研究了A-1溶硫剂对N80、L360和A333Gr6钢的腐蚀性。结果表明：3种钢在A-1溶硫剂中未发生明显腐蚀现象,腐蚀速率低于0.04 mm/a,未出现局部腐蚀或小孔腐蚀。     

填埋场酸可挥发硫测定及对重金属迁移性的影响

酸可挥发硫(AVS)对于控制重金属在沉积物-间隙水中的分配和重金属的生物可利用性及迁移性有重要意义.填埋场环境与海洋底泥中相似,因此参考沉积物中AVS和SEM的测定方法来研究填埋垃圾中重金属的迁移性.测定了填埋垃圾AVS的最佳反应条件,并在该条件下测定了杭州天子岭垃圾处理处置总场不同填埋深度垃圾的AVS与同步浸提金属(SEM),发现AVS随着填埋深度的增加而增加,但是n(SEM)/n(AVS)远远大于1,为25～45,说明填埋场中AVS不是重金属的主要结合相,AVS不是影响填埋场中重金属迁移性的主要因素.