胶质芽孢杆菌浸出石煤钒矿中钒的影响因素与机理

微生物浸矿技术具有工艺简单、绿色环保、适于处理低品位矿石等优势。本论文系统研究了胶质芽孢杆菌浸出石煤钒矿中钒的影响因素与浸钒机理。通过静态浸出试验,优化得到了胶质芽孢杆菌浸钒的适宜条件为：固液比10 g⋅L−1、每100mL培养液1mL菌种接种量、反应温度30°C、蔗糖添加量20 g⋅L−1、摇床转速180 r⋅min−1。研究发现胶质芽孢杆菌对石煤中钒的浸出包括直接作用和代谢产物的间接作用,且间接作用贡献率更大,为73.8%,菌种代谢产物柠檬酸、草酸等通过酸解和络合作用实现了钒的浸出。此外发现,石煤能够促进胶质芽孢杆菌体内碳酸酐酶的催化活性,酶活性提高了1.335–1.905 U,而酶活性的提高进一步促进了代谢物有机酸的产生,总有机酸含量增加了39.31 mg⋅L−1,使浸出体系pH值降低了2.51,营造的酸性体系更有利于促进石煤中钒的浸出。     

潮白河流域(燕郊段)水体重金属元素分布特征及污染评价初探

水体重金属污染的问题,越来越受到人们的广泛重视。文章以潮白河流域(燕郊段)为研究对象,在燕郊段流域水体内设置了10个监测断面,测试分析了水体中八种重金属元素的分布特征,并运用单因子指数法和内梅罗综合指数法对潮白河流域(燕郊段)水体进行了重金属污染评价。结果表明:潮白河流域(燕郊段)水体中检出的重金属元素以Zn、As、Cu、Hg和Cd为主,浓度大小顺序依次为:ZnAsCuHgCdNi≥Cr≥Pb,不同的重金属元素浓度随水体水流流向存有明显的差异。以《地表水环境标准(GB3838-2002)》中的Ⅲ类水作为评价标准,评价结果表明,潮白河流域(燕郊段)水体受到了重金属元素的严重污染,污染指标为元素Hg,可能与周边密集居民区燃煤,城际高速汽车尾气排放有关。     

破胶絮凝-预氧化-深度氧化处理压裂返排液

以四川德阳某气田作业现场的压裂返排液为研究对象,通过对其水质特征、治理现状进行分析,提出了破胶絮凝-预氧化-深度氧化的处理工艺。通过实验研究,确定了性能优良的破胶絮凝剂、预氧化剂及Fenton氧化体系;并得出最佳实验条件:CaO、Al2(SO4)3及FeSO4的投加量均为5 000 mg/L;在不调节出水pH、加入预氧化剂高锰酸钾500 mg/L、反应时间15 min的条件下,CODCr去除率达到58%;调节废水pH至3.0~4.0,再采用Fenton氧化处理,其投加量为H2O2(30%)6 mL/L、及FeSO4·7H2O 5 000 mg/L,反应时长2 h。采用上述处理工艺,处理后废液的主要污染指标CODCr降低了79%,从而为达标处理创造了条件。     

钒冶炼厂周边陆生植物对重金属的富集特征

对某钒冶炼厂周边土壤和植被进行现场采样,共采集到高等植物20科29种,土壤样品7个,采用ICP- MS和ICP-OES分析本土植物和土壤中重金属含量.结果表明,冶炼厂周边土壤普遍存在V、Cr和Cd污染现象,重金属V和Cr的污染问题突出.29种植物体内均检测到V、Cr、Cd和Pb,其中V含量相对较高.本土植物蜈蚣草体内重金属V含量最高,其地上部分V积累量为86.51 mg·kg-1,地下部分为814.25 mg·kg-1;野胡萝卜对Cd的富集和转运能力显著高于其他植物,地上部分和地下部分Cd含量分别为18.56 mg·kg-1和5.66 mg·kg-1.两种植物表现出对钒冶炼导致周边复合重金属污染极高的耐性,可作为钒冶炼厂周边土壤重金属污染植物修复的先锋物种.     

深度还原分离回收含铌铁尾矿中铌和铁的试验研究

以某稀土综合尾矿经磨矿-磁选-浮选处理后的含铌铁尾矿为对象,采用深度还原焙烧的方法分离回收铌和铁,研究还原焙烧条件对铌、铁分离效果的影响。结果表明,还原剂种类对铁回收率的影响较为显著,对铌的分离回收影响相对较小,还原剂为褐煤时铁回收率最高;还原时间的延长、焙烧温度的升高以及助熔剂用量的增加均有利于铌、铁的分离回收;在还原剂褐煤用量为10%、助熔剂用量为15%、还原时间为60min、还原温度为1300℃的条件下可实现含铌铁尾矿中铌、铁的高效分离回收,得到w(TFe)为94.82%的铁精矿,铁回收率为99.53%,同时还得到w(Nb2O5)为0.3519%的铌粗精矿,铌回收率为99.62%。     

钠法脱硫废水中还原性无机硫的氧化菌种选育

从某热电厂钠法脱硫废水出水口处所取污泥中,通过筛选、分离、逐级驯化得到1株在高盐环境下对还原性无机硫化合物具有较高生物氧化能力的优良菌株Z-2.对菌株的耐高盐性能进行了研究,并对其培养条件进行了优化.结果表明,当NaCl质量浓度为10～20 g/L时,对菌株的生长以及生物氧化能力没有影响,氧化率达到90％;NaCl质量浓度为30 g/L时,菌株依然有一定耐受能力,氧化率为70％;NaCl质量浓度增高至40 g/L时,菌株的生长和还原性硫的氧化完全受到抑制.菌株Z-2的最优培养条件为:氮源(NH4)2SO42 g/L,初始pH7.5,温度35℃.在此条件下,菌株Z-2对相当于实际废水含量(Na2SO3 70 g/L、Na2S2O3 10 g/L、NaCl 20 g/L)的还原性无机硫化合物的氧化率高达95％.     

不同能源物质对At.f菌浸出低品位铜尾矿的影响

以嗜酸氧化亚铁硫杆菌LD-1菌株(At.f LD-1)为研究对象,研究硫酸亚铁、硫代硫酸钠和黄铁矿3种能源物质对At.f LD-1菌株浸出低品位铜尾矿浸出体系及铜浸出效率的影响。研究结果表明：At.f LD-1菌株浸出铜尾矿初期加入适量的硫酸亚铁、硫代硫酸钠、黄铁矿均能提高铜的浸出效率,其中以硫代硫酸钠的效果最为显著;初始加入二价铁质量浓度为5 g/L时浸出效果较好,46 d铜浸出率达35.00%,与不加硫酸亚铁的相比提高13.63%;硫代硫酸钠中S质量浓度为1 g/L时浸铜效果最好,46 d铜的浸出率达到38.10%,与不加硫代硫酸钠的相比提高23.70%;加入黄铁矿对提高铜浸出率也能起到促进作用,浸出46 d后铜浸出率达34.17%,与不加黄铁矿时相比提高11.00%。     

不同价态阳离子盐改性沸石吸附氨氮能力差异

采用5种不同价态阳离子盐对天然斜发沸石进行改性,通过SEM,EDS,ICP以及氮吸附分析仪等测试手段对改性前后的沸石颗粒进行表征,发现不同价态阳离子和相同价态不同阳离子的盐改性沸石后对其物化性质和应用性能均会产生影响.EDS及ICP测试发现由于离子交换作用改性后沸石中5种盐对应的金属阳离子含量均会升高,其中KCl改性沸石中钾元素含量增加量最多.比表面积与孔径分布测试结果发现随着阳离子价态升高,沸石比表面积下降幅度逐渐增大,其中一价钾盐的改性沸石比表面积下降幅度最小为33.9m~2/g,三价铝盐下降幅度最大为29.27m~2/g;而改性沸石孔体积变化规律有所不同,其中一价盐改性沸石介孔体积增加量最大、大孔体积减少量最多.对不同价态阳离子盐改性沸石进行了阳离子交换容量和污水脱氮能力测试,结果表明,其阳离子交换容量和脱氮能力大小排序为:NaClAlCl_3CaCl_2MgCl_2KCl.说明改性沸石的污水脱氮能力与其阳离子交换容量呈正相关关系,但是阳离子价态的高低与改性沸石的阳离子交换容量、比表面积、孔体积和脱氮能力并不是正相关关系.     

微波对吸附氨氮饱和沸石的再生

以吸附氨氮饱和的斜发沸石为研究对象,分别采用单独微波辐射及微波辅助溶剂法对其进行再生研究.研究发现,单独微波辐射再生效果较差,功率462 W,微波辐射12min,饱和沸石再次去除率为32.31%,再生率仅为44.88%;添加NaCl和NaOH混合液可以大大增强饱和沸石的再生效果,在NaCl和NaOH混合液浓度均为0.01mol/L,固液比1∶50,功率700W,微波辐射4min时,最佳去除率为71.92%,再生率接近100%.通过FTIR,SEM,EDS等测试手段对改性、吸附、再生前后的沸石分析发现,沸石在改性、吸附、再生过程中主要发生的是不同阳离子间交换过程.微波辐射加速了NH4+与Na+交换过程且加深了离子交换平衡程度,因此微波辅助溶剂法具有再生迅速、完全,多次再生效果基本不衰减的优点.     

固定化生物活性炭对矿山酸性废水中Zn2+的吸附性能

以筛选出的芬式纤维微菌属菌株T1为研究对象,研究了其用于固定化生物活性炭(IBAC)工艺对矿山酸性废水(AMD)中重金属Zn2+的吸附规律.结果表明,在水力负荷019m3·(m2·h)-1、气水体积比10∶1、水力停留时间380h,IBAC对Zn2+质量浓度10000mg/L,pH值4的酸性废水中Zn2+去除率达到7518%,且水质得到改善.共存离子Cu2+,Cd2+,Fe3+,Ni2+使IBAC对Zn2+的去除率降低.扫描电镜发现,菌株T1细胞成纤维状,且在活性炭颗粒表面附着生长,吸附Zn2+后细胞体积膨胀.EDS分析表明,固定在活性炭颗粒表面的微生物吸附大量Zn2+.反应动力学研究表明,IBAC吸附AMD中Zn2+基本符合一级反应动力学模型.