微生物法烟气脱硫技术研究

采用微生物（氧化亚铁硫杆菌，简称TF菌）法脱除烟气中的二氧化硫。在相同操作条件下，比较了传统的工业化 方法稀硫酸吸收法（千代田法）与本法的优劣，研究了液气化、二氧化硫浓度、三价铁离子浓度等因素对吸收效率的影响；分析了脱硫反应前后吸收率pH值、三价铁离子浓度的变化。研究结果表明：适宜的液气比（12.5L/Nm^3 以上）、二氧化硫浓度（1000－5000ppm)和三价铁离子浓度（0.6g/L以上）能使该法具有较高（＞98％）的脱硫率。在常温常压操作条件下，微生物法的脱硫率远优于千代田法，具有一定的工业化价值。     

软锰矿与氧化亚铁硫杆菌吸收SO2过程中的影响因素

研究了低浓度软锰矿浆与氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans,简称 T.f)联合吸收SO2过程中软锰矿浆浓度、T.f菌液量、O2体积分数、气体流量以及SO2进口浓度对硫酸根生成的影响.研究表明:在该体系中,生成的硫酸根浓度随着软锰矿浆浓度、T.f菌液量、O2体积分数以及气体流量的增加而增大;随着进口SO2浓度的增加,硫酸根的生成呈现先增加后减少的趋势.     

一株有脱硫性能细菌的分离与特性研究

报道了从含硫土壤中分离到的一株无机化能自养型的脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrificans)菌株L_1。该菌细胞呈球杆状,0.3～0.5μm×1.0～1.5μm,单根极生鞭毛运动,革兰氏染色阴性。可利用硫代硫酸盐、硫酸盐作为能源,在细胞内、外储存硫粒,在好气或厌气条件下能以硝酸盐为氮源,最适生长pH6.0。在约1％接种量时,该菌7d可使硫代硫酸盐和硫酸盐的脱硫率,分别达到34.37％和19.79％。     

不同污泥浓度对生物沥滤过程的影响

以硫酸亚铁盐作为底物,氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans）为主要沥滤微生物,在底物投配比为10 g/L,温度为25℃,曝气量为1 L/min的条件下,对5种不同浓度的桂林城市污泥中重金属进行生物沥滤试验。结果表明,生物沥滤的污泥浓度宜控制在25.6 g/L,沥滤3 d后,污泥中超标元素Cu、Zn和Cd的去除率分别达到58.17%、75.90%和93.64%,沥滤处理后污泥中残余重金属含量符合污泥农用的国家标准。     

氧化亚铁硫杆菌的分离及生长特性研究

从酸性矿坑水中分离得到3株细菌S1、S2和S3,经16S rRNA序列分析,S3为氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillusferrooxidans)。对S3菌,选取初始Fe2+浓度和初始pH值为影响因子,设计正交试验,通过测定培养过程中pH值、氧化还原电位Eh、Fe2+浓度和总Fe浓度的变化,并计算Fe2+氧化速率,研究初始Fe2+浓度和初始pH值对细菌生长的影响。     

氮源对氧化亚铁硫杆菌浸提废旧印刷线路板覆层铜的影响研究

采用摇瓶实验,在170rpm、30℃下,以氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)SW-02为浸提菌株,研究氮源对氧化亚铁硫杆菌浸提废旧印刷线路板覆层铜的影响。分析发现,以(NH4)2SO4作为氮源含量为1g/L时,浸提84h后铜浓度达到2.73g/L,铜的浸出效率较好。而采用(NH4)2HPO4作为氮源替代(NH4)2SO4,(NH4)2HPO4加入量在1g/L时效果较好,浸提84h后铜浓度达到3.52g/L。当(NH4)2HPO4在2g/L及以上时,会抑制细菌生长,导致浸出效率降低。实验结果表明,以(NH4)2HPO4作为氧化亚铁硫杆菌生长所需氮源,其浸出废旧印刷线路板覆层铜的效果优于(NH4)2SO4,最佳含量为1g/L。     

氧化亚铁硫杆菌浸出废旧锂离子电池的工艺条件

考察了接种量、振荡条件、浸出液以及电池原料对氧化亚铁硫杆菌浸出废旧锂离子电池的影响.研究结果表明,浸出10 d,钴浸出率达到48.5%,之后,浸出率不再增加;当接种量在2.5%—12.5%之间时,钴浸出率在第10天都为47.6%,接种量对浸出率无影响;振荡过程中控制温度为35℃时,钴浸出率最佳,并随着振荡速率的升高而增加;浸出液中加入硫磺对浸出影响不大,初始pH值在1.5—2.5范围内,都适合钴酸锂的浸出,而初始亚铁离子浓度在45 g.L-1条件下浸出效果最好;选择固液比为3%最佳,并且钴酸锂粉末的粒度大小对浸出率无影响.     

营养条件对氧化亚铁硫杆菌生长及其铁沉淀的影响研究

为减少氧化亚铁硫杆菌培养过程中沉淀的产生,对其营养条件进行优化,研究不同氮源、磷源、初始Fe2+质量浓度及pH值对菌体生长和沉淀量的影响。结果表明:最佳氮源(NH4)2HPO4质量浓度为1.5 g/L时,取代了(NH4)2SO4和K2HPO4,同时作为氮源和磷源;优化后的培养基初始Fe2+质量浓度为13.5 g/L,pH值为1.8。优化后培养条件下菌体生长有较高氧化活性且沉淀量少。     

废旧线路板中主要有价金属的生物反应器浸出研究

为探讨可供实际生物浸出应用的反应器规模废旧线路板中有价金属浸出特性和工艺条件,通过设计序批式生物浸出反应器,采用分离到的氧化亚铁硫杆菌Z1作为菌种资源,在考察废旧线路板中有价金属的浸出特性的基础上,确定了反应器运行的最佳工艺条件.结果表明,反应器运行的最佳工艺条件为曝气量1L/min、停留时间30h、搅拌速率300r/min以及粉末投加量12g/L.在此条件下,经过101h可以浸出90.24%的铜.同时,经197h的浸出,可以溶出93.06%的镁、92.00%的锌、85.59%的铝和64.51%的镍.因此,生物浸出反应器能有效回收废旧线路板中的有价金属,为该技术的实际应用提供了实验证据.     

溴代阻燃剂对氧化亚铁硫杆菌浸提废旧电脑主板覆层铜的影响

以破碎至10~20目(0.84~2.00 mm)的废旧电脑主板颗粒为试验材料,分为未处理(未去除溴代阻燃剂的主板颗粒)、处理(去除30%溴代阻燃剂的主板颗粒)、加萃取物(处理主板颗粒和萃取物)、对照4组. 以CCl₄作为萃取剂,采用固液萃取技术,分析了在微生物作用下不同处理组中ρ(Cu2+)、ρ(Fe3+)、E_h(氧化还原电位)和pH的变化,以考察溴代阻燃剂对氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)浸Cu率的影响. 结果表明:随着浸提时间的增加,氧化亚铁硫杆菌对未处理、处理和加萃取物3组的浸Cu率不同,其中处理组最好,加萃取物组最差. 浸提过程中,ρ(Fe3+)、E_h和pH与微生物活性、浸Cu率显著相关,表现为微生物活性越好,ρ(Cu2+)和pH越大,ρ(Fe3+)和E_h越小. 浸提24和168 h,处理组的浸Cu率比未处理组分别提高了14.11%和17.37%; 而加萃取物组的浸Cu率比未处理组分别降低了27.69%和21.67%. 表明废旧电脑主板中的溴代阻燃剂是影响微生物浸Cu率的重要因素之一. 为进一步提高浸Cu率,必须考虑溴代阻燃剂对微生物生长的影响.