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氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)介导的生物矿化方法可促使酸性矿山废水(Acid Mine Drainage,AMD)中Fe离子向次生铁矿物转变. 采用固定化的方式来提高A.ferrooxidans密度有助于强化Fe2+的生物矿化能力.选取流化床19孔填料、弹性填料、悬浮球填料作为挂膜对象, 通过多批次的连续培养来考察3种填料的A.ferrooxidans挂膜能力及稳定挂膜所需周期,继而比较3种挂膜填料对模拟AMD中Fe2+的生物矿化能力,并估算A.ferrooxidans有效生物量.结果表明,3种填料(5.00 g)的A.ferrooxidans挂膜能力依次为弹性填料(1.76 g)>流化床19孔填料(0.90 g)>悬浮球填料(0.78 g)(干重),且挂膜启动至稳定状态至少需要4批次.X射线衍射分析(X-ray diffraction,XRD)表明,3种填料表面 含矿生物膜均为施氏矿物和黄钾铁矾的混合物.以游离态A.ferrooxidans的Fe2+氧化速率作为参比,估算出流化床19孔填料、弹性填料、悬浮球填料生物膜中A.ferrooxidans有效生物量依次为1.67×108、8.52×108、1.92×108 cells·g-1 (干基).研究还发现,等同Fe2+生物氧化速率下, A.ferrooxidans挂膜填料比游离态A.ferrooxidans具有更强的AMD矿化驱动能力. 相似文献
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利用复合反应动力学探讨天然Cr(Ⅵ)生物吸附材料的Cr(Ⅵ)-TCr联合动力学建模问题,以蚕沙为例,用拟合参数定量化评价蚕沙除Cr(Ⅵ)和TCr的能力,并推导建立Cr(Ⅵ)和TCr共参数动力学方程组模型。通过动力学批量实验,探究不同初始pH下蚕沙-Cr(Ⅵ)体系中溶液pH、Cr(Ⅵ)、TCr随时间的变化规律,并确定去除Cr(Ⅵ)与TCr的最佳工作pH。结果显示:最佳工作pH为2.0,此时总铬的平衡吸附量为2.37 mg/g;共参方程组拟合偏差小于Cr(Ⅵ)与TCr一级动力学方程的和;不同初始pH下拟合参数提示Cr(Ⅲ)的解吸导致其残留,且残留量随pH的升高而减小;Cr(Ⅵ)去除速率常数的对数与溶液氢离子的变化量存在线性关系。 相似文献
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酸性矿山废水(AMD)具有酸度高并含有大量可溶性Fe、硫酸根及重(类)金属的特点,采用生物矿化方法促使AMD中Fe向羟基硫酸铁次生矿物转变,对AMD后期石灰中和减少氢氧化铁和废石膏的产生,提高中和效率具有实际意义.通过模拟酸性矿山废水,考察了Cl-、NO3-、PO43-3种阴离子对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)体系中pH值、Fe2+氧化率、总Fe沉淀率、次生铁矿物矿相的影响.结果表明,高浓度阴离子对A.ferrooxidans氧化Fe2+能力具有抑制作用.A.ferrooxidans对阴离子的耐受性依次为PO43- > NO3- > Cl-.阴离子浓度在A.ferrooxidans耐受范围内时,其对Fe2+的生物氧化速率基本没有影响.但高浓度阴离子会通过抑制A.ferrooxidans的氧化活性,从而间接影响Fe3+的水解成矿过程,导致培养终点时总Fe沉淀率降低和次生铁矿物产量减少.受Fe3+供应速率降低的影响,次生铁矿物的合成途径易向施氏矿物转变. 相似文献
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把握PM2.5污染的时空演变规律是对其进行针对性治理的基础与前提。从PM2.5地球表面浓度栅格数据提取湖北省2001—2020年各地级市PM2.5年均浓度数据,利用空间自相关、核密度估计、地理探测器等方法研究PM2.5时空分布及气象驱动因子特征。结果表明,湖北省各主要城市PM2.5浓度二级标准达标率趋于增加。各城市PM2.5年均浓度均值在2001—2013年由42.47逐步上升至62.94μg·m-3,2013—2020年由62.94减少至32.85μg·m-3。核密度估计表明,2013年以前各城市PM2.5年均浓度值随时间推移逐渐分散,2013年后逐渐集中于浓度较低的区间。以武汉市等中部城市为分界线,湖北省PM2.5向东西2个方向均存在由高至低的浓度梯度,且西面浓度小于东面。2013年后浓度较高地区的扩散效应逐渐减小。PM2.5空间分布存在显著的... 相似文献
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为验证城市空气污染物排放及协同控制后的周期性规律,利用小波变换对武汉市2013~2020年共计2421d的逐日PM2.5、PM10及臭氧浓度数据进行分析.结果表明:可吸入颗粒物污染情况逐年改善,PM2.5浓度年均值由80.5μg/m3降至45.3μg/m3,超标比例由44%降至11%;PM10浓度年均值由113.6μg/m3降至72.6μg/m3,超标比例由22%降至2%.臭氧污染未有明显改善,浓度年均值在90~100μg/m3间波动.PM2.5、PM10与臭氧浓度均表现出明显的周期性,PM2.5浓度主周期300d、次周期140d左右;PM10浓度主周期300d、次周期125d左右;臭氧浓度主周期300d、次周期143d左右.PM2.5与PM10的周期与位相均相... 相似文献
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新型侧向流曝气生物滤池处理生活污水 总被引:2,自引:0,他引:2
采用以沸石为填料的新型侧向流曝气生物滤池处理生活污水,考察了水力负荷和气水比的影响.结果表明,LBAF在最佳工况气水比10∶1,A、B段曝气量比1∶1,水力负荷0.43 m3/m2·h下,COD、SS、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为88.01%、95.18%、78.97%、52.58%和21.02%;COD去除率随COD容积负荷的增加缓慢下降.氨氮、总氮去除率随COD容积负荷的增大明显下降,氨氮去除率随氨氮容积负荷的增大而明显降低.滤池纳污能力强,不易堵塞,可适当延长反冲周期. 相似文献
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氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)介导的生物矿化方法促使可溶性Fe向次生铁矿物转变对酸性矿山废水(AMD)治理具有重要意义.化能自养菌A.ferrooxidans易受水流冲击而流失,常采用固定化方式来提高菌密度,从而保证较高的Fe2+氧化和成矿速率以满足实际需要.本研究在相同初始条件下(pH=2.30、Fe2+浓度4.48g/L、A.ferrooxidans密度8×106cells/mL)生物合成固定有A.ferrooxidans的施氏矿物、黄钾铁矾和黄铵铁矾,比较矿物溶解前(固定态)和溶解后(游离态)A.ferrooxidans的Fe2+氧化性能,并分析各矿物对A.ferrooxidans的固定能力.结果表明,生物成因次生铁矿物干重排序为施氏矿物(0.24g) < 黄铵铁矾(0.35g) < 黄钾铁矾(0.67g),但矿物固定A.ferrooxidans的能力却依次为施氏矿物 > 黄铵铁矾 > 黄钾铁矾.以游离态A.ferrooxidans的Fe2+氧化速率作为参比,推算出本研究所得施氏矿物、黄铵铁矾、黄钾铁矾固定A.ferrooxidans的有效生物量依次为5.33×107~ 5.33×108,5.72×106~5.72×107,6.35×106cells/g(干基).次生铁矿物载体有效生物量不仅直接影响AMD体系中Fe2+氧化速度,也间接决定了总Fe的矿化去除效果. 相似文献
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本研究考察了Acidithiobacillus ferrooxidans(A.ferrooxidans)联合高硫煤矸石(富含FeS2)对模拟煤矿酸性水体中Cr(VI)的去除效果.结果表明,处理Cr(VI)初始浓度为50mg/L的模拟煤矿酸性废水(pH=2.5)时,投配率为6.67~33.33g/L高硫煤矸石可使Cr(VI)去除达到良好效果.50mg/LCr(VI)在24h内即可完全被高硫煤矸石中的FeS2还原成Cr(III),且在反应终点时(120h),6.67,13.33,33.33g/L高硫煤矸石对还原产物Cr(III)的吸附去除率分别为7.1%、20.2%、29.1%.然而,在高硫煤矸石的还原和吸附作用下,大部分的Cr仍以Cr(III)形式残留在酸性水体中,且高硫煤矸石的大量投加也给水体带来了Fe2+、Fe3+、SO42-等二次污染物.在高硫煤矸石-Cr(VI)体系中引入A.ferrooxidans和9K培养基后,A.ferrooxidans介导的Fe2+生物氧化及产物Fe3+水解矿化过程可促进部分Fe2+、Fe3+、SO42-等向次生铁矿物(包括施氏矿物和黄钾铁矾)转变,从而使模拟酸性水体中残留的Cr(III)通过次生铁矿物的吸附或共沉淀作用被清除.在A.ferrooxidans强化作用下,模拟煤矿酸性废水中Cr(VI)在96h即可达到99.4%的去除率. 相似文献
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侧向流曝气生物滤池中的生物膜特征分析 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了侧向流曝气生物滤池处理生活污水稳态运行时反应器内生物量的时空分布特征、生物膜的活性特征和微生物空间分布特征。结果表明,侧向流曝气生物滤池生物膜的形态、颜色和厚度沿水流方向有显著改变。进水端至中间部分的生物膜较厚, 生物量较多,颜色为黑灰色;沿水流方向生物膜逐渐变薄,颜色也渐变为浅褐色;侧向流曝气生物滤池内COD转化速率沿滤池长度逐渐减小,NH3-N转化速率沿滤池长度逐渐增加,微生物耗氧速率沿滤池长度是呈先下降然后上升的趋势,但总体上差别不大;侧向流曝气生物滤池的微生物种群丰富,组成多样,在滤池内不同位置的生物膜上都生长着与其污水水质相适应的优势菌种,能够较好地完成污水处理的任务。 相似文献