酸性矿山废水生化处理及其资源化的探索

在总结硫酸盐生化还原研究现状的基础上，探讨了酸性矿山废水生化处理工艺与工艺条件，认为采用硫酸盐生化还原，结合化学软水工艺可以使出水资源化．与经济性相关的工艺条件在于硫酸盐还原菌电子供体的选择与控制．     

产酸脱硫反应器中污泥的驯化培养

本论文主要阐述产酸脱硫反应器中污泥培养驯化的全过程。在一定条件下，硫酸盐还原菌以有机物为碳源作为生长繁殖所需的能源，为有机物分解过程中的最终电子受体被还原成硫离子。硫酸盐还原反应器成功启动的标志，是有效地抑制产甲烷菌成长，培养驯化出活性较高的硫酸盐还原菌。     

硫酸盐热化学还原反应的研究进展

碳酸盐岩地层中干酪根热降解生成的气态烃与硫酸盐接触后发生热化学还原反应，使气态烃消失，这可能是造成天然气保存死亡线的主要原因之一。对热化学还原反应的最低反应温度、反应物与产物、反应机理、反应动力学等进行了总结与评述。研究表明，热化学还原反应最低反应温度主要集中在100～180℃；气态烃和硫酸盐是热化学还原反应的主要反应物，硫化氢、水、二氧化碳和碳酸盐、金属硫化物是其主要产物；热化学还原反应一般被写成总包反应过程；地质条件下热化学还原反应的速率受温度和活化能的制约。文章最后提出今后的研究方向应是在地质例证的同时结合实验模拟。     

FCC脱硫助剂还原分解非等温反应动力学研究

以酸法制备的10%Ce/MgAl2O4*MgO和10%Ce/MgAl1.8Fe0.2O4*MgO为研究对象,利用原位热重装置,通过热重法(TG-DTG)对不同脱硫添加剂形成硫酸盐的还原分解进行了非等温固相反应动力学研究,建立了在尖晶石上形成的硫酸盐还原分解反应机制函数模型,为脱硫助剂的最佳工业应用工艺条件提供重要理论依据.     

微氧环境抑制硫酸盐还原反应作用研究

采用含高浓度硫酸盐抗生素废水,对比分析了自然厌氧及微氧水解酸化反应器硫酸盐还原反应,考查了微氧环境对硫酸盐还原反应的抑制作用及其对环境条件的改善.结果表明,系统ORP为-100 mV是影响硫酸盐还原反应的转折点,微氧环境及其所引起的高ORP(-50~50 mV)能够导致SRB失活死亡,抑制硫酸盐还原反应的发生,致使出水硫酸盐浓度大幅升高,而去除的硫酸盐主要用于生物体合成,只有10%~30%.出水中硫化物和气相中H2S质量浓度均降低到了未检出水平,较好地消除了硫化物的毒害作用,极大地改善了周围环境条件.同时微氧环境增强了兼性菌的生理代谢功能,其物理搅拌改善了水力条件,提高了废水水解酸化效果.     

一种硫酸盐还原菌的亚硫酸盐还原酶基因(dsrA)的克隆和序列分析

硫酸盐还原菌是一类具有重要生态学意义的微生物，从一种具有还原六价金属铬能力的复合硫酸盐还原菌SRBⅢ中克降了它的亚硫酸盐还原酶A亚基的完整基因，该序列带有亚硫酸盐还原酶-亚硝酸盐还原酶中保守的CX5CXNCX3C的序列，与巳报道的同类基因相比，该基因与脱硫脱硫弧菌（Essex6株）的异化型硫酸盐还原菌最为接近，核苷酸序列的同一性为89%，氨基酸序列的同一性约为94%。     

油田含聚合物污水生化处理室内模拟研究

对油田日益增多而现有污水处理工艺难于处理的含聚合物污水进行生化处理室内模拟研究。结果表明,从聚合物驱油的采油废水中分离到的一组混合菌株加入到生化池中,通过加入激活剂,活化加入的聚合物降解菌,并激活污水中原有菌群,将生化工艺用于含聚合物污水处理具有较好的效果。经过菌群7d的处理,聚丙烯酰胺质量浓度从47.42mg/L降为5.78mg/L,含油量从13.5mg/L降为0mg/L,并有效抑制了硫酸盐还原菌的生长。     

常温等离子体诱变选育高效耐镉硫酸盐还原菌

从镉污染土壤中分离出35株硫酸盐还原菌(SRB),采用优化的硫酸钡沉淀法测定其硫酸盐还原活性,筛选出3株在缺氧和有氧条件下硫酸盐还原活性均较高的菌株,采用常温等离子体诱变技术对筛选的菌株进行诱变处理,筛选出一株硫酸盐还原活性高且耐受Cd生长能力强的诱变株WK 2-5-2,该菌株在液体培养基中能够耐受100mg/L Cd2+生长,菌数达到4.12×107CFU/m L,比其原始菌株WK 2-5的数量增加了约100倍。该菌株在缺氧和有氧条件下的硫酸盐还原活性分别为99.17%和78.37%,比其相应的原始菌株WK 2-5的硫酸盐还原活性分别增加了1.49%和43.88%。通过测定WK 2-5-2的16S rRNA序列,该菌株与路德维希肠杆菌(Enterobacter ludwigii EN-119)同源性达到100%,初步鉴定该菌株为路德维希肠杆菌。该菌株具有应用于镉污染土壤或水体修复的潜力。     

利用硫酸盐还原菌处理酸牲矿山废水

利用硫酸盐还原菌处理矿山废水的方法没有二次污染，运作费用低，同时还可以回收单质硫或硫化物，已经成为酸性矿山废水处理技术的前沿课题。综述了利用硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水的研究进展，以及国内外学者对碳源、温度、pH值、硫化物等硫酸盐还原影响因素的研究结果。     

基于模型分析的水驱油藏硫酸盐还原菌生物竞争抑制技术

 利用生物竞争(Lotka-Volterra)数学模型,以油藏条件下硝酸盐还原菌(NRB)和硫酸盐还原菌(SRB)的菌群演替为对象,研究了两种群竞争性生态关系。利用该数学模型,通过平衡点求解方式,探索了在人工补给硝酸盐电子受体条件下硝酸盐还原菌-硫酸盐还原菌的群态变化规律。在模型分析的基础上,获得了在硝酸盐补给条件下,油藏中NRB和SRB经菌体增殖、底物竞争而实现的稳态抑制系统。同时,该模型还很好地解释了在硝酸盐耗尽时,NRB抑制SRB系统的瓦解和崩溃。通过对NRB-SRB两种群生态系统临界点的求算,获得模拟油藏条件下精确的稳态抑制期规律和计算方法。本研究成果可用于指导油田生产中NRB抑制SRB技术的硝酸盐补给浓度和具体工艺实施。     

硫酸盐还原菌培养基组分及培养条件的优化

为提高硫酸盐还原菌B13菌株的硫酸盐转化能力,采用正交实验对主要培养基组分和培养条件进行了优化.结果表明:(1)影响B13菌株硫酸盐转化性能的主要因素是碳源含量和培养温度;(2)培养基组分和培养条件经优化后,B13菌株的硫酸盐转化率高达88.49%,硫酸盐转化能力大大提高.     

影响硫酸盐还原菌固定化小球还原性能的研究

研究硫酸盐还原菌(SRB)固定化小球还原性能的影响因素.采用海藻酸钙包埋法来固定硫酸盐还原菌株,分析不同因素对固定化SRB小球还原硫酸盐效率的影响.实验结果表明,SRB固定化最佳时间是菌株增殖64h;最佳包埋条件为:海藻酸钠4%、菌液浓度30%、CaCl2 溶液浓度4%;小球在氯化钙溶液中的最佳凝胶化时间为4 h;小球的最佳颗粒粒径为1 mm;最佳环境因素是:温度35℃、pH 6.5～7.0、球液配比量1∶10.不同因素下固定化SRB小球对硫酸盐的还原效率最高可达98.76%.     

COD/SO2-4对SRB处理含硫酸盐废水效果的影响

研究静态条件下硫酸盐还原菌处理硫酸盐废水时,COD/SO2-4比值对硫酸盐废水处理效果的影响.模拟硫酸盐废水用无水硫酸钠配制,以乳酸钠为电子供体(COD).实验结果表明.当T=35℃,初始pH=6.8时,COD/SO2-4≥SO2-4的去除率可达到90%以上,同时COD的去除率'达到约55%,处理后体系的pH值有所上升.选择恰当的COD/SO2-4比值对实际工程的工艺运行具有重要意义.     

硫酸盐废水处理中SRB生态因子的GA-NN建模研究

利用产酸-硫酸盐还原反应器对高浓度硫酸盐废水进行处理时,硫酸盐还原菌的生态位是该系统的核心问题。将神经网络与遗传算法有机地结合起来,以神经网络为理论基础,利用遗传算法优化网络中的连接权值,对产酸硫酸盐还原反应系统进行建模与仿真化,并将之与采用回归分析法的模拟结果相对比。研究结果表明采用遗传算法优化神经网络的效果较好,所建模型的运算结果更为可靠。     

云南松-蓝桉混合浆漂白的研究

改进的硫酸盐蒸煮浆比常规硫酸盐浆有较好的漂白性，在相同的漂白工艺条件下，改进的硫酸盐蒸煮浆比常规硫酸盐浆所用的化学药品少而成浆白度高。用改良硫酸盐法制得的浆比常规硫酸盐法制得的浆易漂；用氧碱次氯酸钠漂白，蓝桉比例大的成浆白度高，比例少的白度较差，且氧碱次氯酸钠漂白比常规次氯酸钠漂白成浆白度可提高2～3倍；过氧化物H2O2的漂白过程聚合度下降较少，很适合强煮弱漂的制浆工艺，成浆白度与次氯酸钠相差不大，但可减少污染。用蓝桉60％的混合材制的浆粕，进行纺丝验证试验，纺丝的各种性能好，能纺出质量较好的粘胶纤维。     

高硫酸盐抗生素废水生物处理

采用0.6m3/d的酸相up-flow anaerobic sludge blanket(UASB)-气提脱硫-甲烷相UASB-se-quencing batch reactor(SBR)工艺处理高硫酸盐抗生素废水,硫酸盐还原与有机物甲烷化分别在两个反应器中进行,有效避免了硫酸盐还原菌对产甲烷菌的竞争抑制,利用空气吹脱将硫酸盐还原产物硫化物降低到一定浓度,消除了硫化物对后续单元产甲烷菌的毒害作用.80 d试验结果表明,当系统稳定运行时,进水CODCr为10 680～14 140 mg/L,SO42-为1 280～1 610 mg/L时,系统出水CODCr为760～1 020 mg/L,CODCr平均去除率为92.8%,SO42-为160～210 mg/L,平均去除率为87.7%,硫化物浓度在1.8～2.9 mg/L,平均去除率在97.1%.该系统可大大削减进水中的有机物、SO42-及反应过程中的硫化物,该系统作为高硫酸盐抗生素废水处理预处理工艺是可行的.     

ASBR法处理酸性钛白废水的技术研究

采用厌氧序批式反应器（ASBR）处理高浓度硫酸盐废水，取得了较好的效果，模拟废水和实际钛白粉废水的试验显示，硫酸根离子的去除率分别达到92.1%，83.5%，COD/SO4^2-的比值对硫酸根离子去除率有较大影响，比值在2-3时效果最佳，该试验工艺的一个特点是采用了气循不与水循环并用的方法，以防止硫化氢气体对硫酸盐还原菌（SRB）的毒害，同时起搅拌作用。     

烟气预处理废水厌氧生物还原的工艺特性

针对微生物烟气脱硫工艺的工业应用问题,设计了容积为96L的上流式厌氧污泥床反应器并用于烟气预处理废水的生物还原.用硫酸盐溶液模拟废水,葡萄糖作为硫酸盐还原菌的碳源,在pH=6.0的条件下启动反应器.在反应器内形成成熟颗粒污泥的基础上考察了水力停留时间、进水负荷波动和设备应急停运对反应器性能的影响.结果表明:接种厌氧污泥30 d即成功启动反应器,在加入厌氧污泥后获得了成熟的颗粒污泥;适宜停留时间为12 h;反应器停运20 d,经7 d再次启动成功.该工艺可满足生产中进水浓度波动或间歇性的处理需求.     

硫酸盐热化学还原反应的研究进展

碳酸盐岩地层中干酪根热降解生成的气态烃与硫酸盐接触后发生热化学还原反应,使气态烃消失,这可能是造成天然气保存死亡线的主要原因之一。对热化学还原反应的最低反应温度、反应物与产物、反应机理、反应动力学等进行了总结与评述。研究表明,热化学还原反应最低反应温度主要集中在100～180℃;气态烃和硫酸盐是热化学还原反应的主要反应物,硫化氢、水、二氧化碳和碳酸盐、金属硫化物是其主要产物;热化学还原反应一般被写成总包反应过程;地质条件下热化学还原反应的速率受温度和活化能的制约。文章最后提出今后的研究方向应是在地质例证的同时结合实验模拟。     

空气阴极微生物燃料电池处理模拟酸性矿井水的研究

酸性矿井水因pH值低、重金属离子含量高,难以直接采用硫酸盐还原菌生化处理.试验构建了空气阴极微生物燃料电池系统来处理酸性矿井水,有效处理废水H+和重金属离子,同时还能产电.构建的空气阴极微生物燃料电池系统(污泥量40mL,硫酸盐还原菌30mL,阳极材料为碳布,室温)的最大功率密度达到82.24mW/m2,最大电压为332.2mV;硫酸根的最大去除率达到41.6,对Zn2+、Cu2+、Cd2+和Fe2+的去除率分别达到83.7%、77.4%、84.2%和66.8%,化学需氧量的最大去除率达到60.9%.分析认为,空气阴极微生物燃料电池有效处理废水H+,弱化了H2S的生物抑制作用,强化了硫酸盐还原菌还原产生的S2-与重金属离子生成硫化物,并经能谱分析加以验证.