硫酸盐废水生物处理的影响因素

阐述了SRB的代谢机理和影响因素,详细介绍了硫酸盐废水的厌氧微生物处理技术。     

硫酸盐还原菌的生长特性研究

为探明实验室分离的一株硫酸盐还原菌(B13菌株)的生长特性,采用静态培养的方法研究了接种后培养液中细菌数量、硫酸根离子质重农度和pH值的变化规律.结果表明,B13菌株的生长过程与其他微生物相似;对硫酸根离子的去除是共沉淀、生物絮凝吸附和生物代谢转化等过程共同作用的结果;生长过程中pH变化不大.     

储罐过渡层硫酸盐还原菌控制及处理标准研究

采油过程中,联合站沉降罐底形成了较厚的过渡层,过渡层主要成分为硫酸盐还原菌(SRB),严重腐蚀管道,形成大量硫化亚铁颗粒,使过渡层具有较强的导电性,严重影响了电脱水器的正常运行和原油的脱水质量。同时,由于过渡层的存在,占据了沉降罐的有效容积,影响了污水的沉降效果。为此在污水处理及地面系统中开展SRB控制和过渡层处理方法研究,进而确定SRB的控制及过渡层的处理标准,最终实现油田回注水质基本达标。     

硫酸盐还原菌生长规律的研究

通过对油田注水井中分离得到的Ｄ．ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｃａｎｓ的研究表明： 硫酸盐还原菌（ＳＲＢ）菌株不是严格的厌氧菌,它能够耐受４．５ ｍ ｇ／Ｌ的环境溶解氧浓度,但在９．０ ｍ ｇ／Ｌ的高溶解氧环境下不能生长;当环境中ＮａＣｌ浓度小于０．８１８％ 时,ＳＲＢ可正常生长,浓度在０．９７２％ ～２．２２８％ 时,只能在水下沉积物中生长,大于２．４５％ 时,生长完全受到抑制;当环境中Ｆｅ２＋ 浓度增大时, ＳＲＢ代谢活动更加旺盛,生长高峰期延长,Ｆｅ２＋ 限制ＳＲＢ生长的浓度范围为小于１３～１５ ｍ ｇ／Ｌ,亚铁离子浓度高时,对ＳＲＢ生长无抑制作用;厌氧环境下ＳＲＢ生长的适宜ｐＨ 为６．５～７．５,最佳ｐＨ 为７．５,ｐＨ小于５．５ 或大于８．０ 时,ＳＲＢ不能生长,有氧环境下ＳＲＢ在ｐＨ８～８．５ 时仍能生存乃至增殖     

一株耐酸硫酸盐还原菌的分离筛选及生理特性研究

从四川化工集团硫酸厂废水污泥中分离到一株耐酸硫酸盐还原菌.分离菌属于中温菌,最佳生长温度为36℃;轻度耐盐,浓度在1%左右.分离菌具有较宽的pH生长范围(5.0~8.5),且在pH 5.0时的细胞生长量达到最高,与pH7.0时的生长水平相同.相对于已报道的硫酸盐还原菌,具有很强的耐酸性能.分离菌的另一显著特点是碳源利用范围广,能分别利用甲酸钠、乙酸钠、乙醇、丙酸钠、乳酸钠、葡萄糖作为电子供体,进行硫酸盐异化还原.菌体呈杆状或弧状,大小为(0.5~0.6)×(1.7~2.0)μm,革兰氏染色阴性,芽孢染色阴     

不同种类硫酸盐还原菌的鉴定方法探讨

利用乙醚提取了新疆油田和江流油田的硫酸盐还原菌在ＡＰＩ培养基中的代谢产物,并借助Ｋ－Ｄ浓缩器将以液浓缩,采用气相色谱／质谱联用技术研究了撮以液的总离子流图,同时利用透射电分析和观察了两油田ＳＲＢ的形貌,结果表明,利用乙醚提取细菌代谢产物,特征峰明显,分析方法快捷有效;两油田的ＳＲＢ属于不同种群。     

硫酸盐热化学还原反应体系实验研究

硫酸盐热化学还原(TSR)反应的发生可能是造成碳酸盐沉积层中天然气耗竭的主要原因之一。对CH4～Ca-SO4和H2S～Fe2O3反应体系进行了实验研究,通过微库仑、气相色谱、FT-IR和XRD等分析手段对实验结果进行了验证,考察了反应的动力学特征。结果表明,CH4～CaSO4反应生成硫化氢、碳酸钙和水,H2S～FeO3反应生成多硫化物,反应过程的活化能分别为154．623kJ／mol和26．164kJ／mol。     

耐酸性硫酸盐还原菌的驯化及处理硫酸盐的研究

采用Starkey培养基对硫酸盐还原菌进行培养,观察不同pH值下其生长特性,pH 5.0～10.0范围内菌种均可以生长,最适pH值为7.0.选择pH值为7.0扩培的菌株S7进行耐酸驯化,对驯化后的菌株进行多次传代,SO24-去除率稳步提高,能够稳定传代.驯化前后菌株通过革兰氏染色和电子显微镜观察,初步表明革兰氏染色特性和形态无显著性的变化,驯化后菌株比驯化前菌株表面更光滑.经驯化传代后的SRB可以在pH值4.0条件下生长,生长情况良好,SO24-去除率由驯化前的1%提高到驯化初期的15%、传代后进一步达32%,从而扩大硫酸盐还原菌的适应范围.     

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.     

灰色关联分析在硫酸盐还原菌还原U(Ⅵ)试验设计中的应用

基于硫酸盐还原菌(SRB)还原U(Ⅵ)试验设计方案,通过灰色关联分析方法,确定在硫酸盐还原菌(SRB)还原U(Ⅵ)试验中主要的影响因素。结果表明,该方法计算简便,结果客观可靠,为含U(Ⅵ)废水处理试验设计提供了科学依据。     

共存离子对硫酸盐还原菌(SRB)还原U(Ⅵ)的影响

采用硫酸盐还原菌(SRB)生物(还原)沉淀法消除地浸含铀废水中的放射性U污染,研究了pH值、SO42-和NO3-对混合SRB菌群对地浸废水中U生物沉淀过程的影响.厌氧序批式实验结果表明,溶液pH值对U生物沉淀存在显著影响,在pH=6.0时U的沉淀率最高达99.4%,随pH值的降低其U的沉淀率也不断降低.SO42-质量浓度低于4 000 mg/L时对U生物沉淀没有影响,但超过5 000 mg/L时会产生明显的抑制作用,且抑制作用随着初始SO42-浓度的上升而加强.NO3-的存在会严重抑制SRB还原沉淀U,只有先彻底去除NO3-才能利用SRB还原沉淀U.因此,寻找分离或驯化培养出嗜酸性SRB菌群以及应用SRB和反硝化细菌(DNB)的混合菌群协同作用对酸法地浸采铀地下水进行原位生物修复具有重要意义.     

改性活性污泥高效处理高浓度硫酸盐废水

对城市生活污水厂的好氧活性污泥进行厌氧改性,利用改性后的厌氧污泥对高浓度硫酸盐废水进行处理;考察不同有机碳源、体系初始pH值、接种污泥质量、起始硫酸根质量浓度、初始ρ(COD)/ρ(SO42-)、亚铁离子及通N2方式等因素对厌氧污泥还原硫酸根能力的影响.间歇式试验结果表明:在以乳酸钠为有机碳源,pH值为7,接种污泥质量为20 g,初始硫酸根质量浓度为3 g/L,ρ(COD)/ρ(SO42-)为1.45,不加亚铁离子及通入N2的条件下,硫酸根的去除率最高;在间歇式试验最优条件进行丰连续试验,硫酸根去除率均大于90%,表明在ρ(COD)/ρ(SO42-)较低的条件下,能快速启动反应器,高效处理高浓度硫酸盐废水.     

共存重金属和含氧阴离子对U(VI)生物沉淀过程的影响

以硫酸盐还原菌生物还原法消除模拟地浸废水中的放射性铀污染,分别研究了主要共污染离子Zn2+、Cu2+、SO42-和NO3-对铀生物沉淀过程的影响。厌氧序批式实验结果表明,初始Cu浓度低于10 mg/L或Zn浓度低于20 mg/L时对铀生物沉淀过程影响不大,当初始Cu浓度超过15 mg/L或Zn浓度超过25 mg/L时,该过程会因重金属的生物毒性作用被完全抑制。初始SO42-浓度低于4000 mg/L时对铀生物沉淀过程影响很小,超过5000 mg/L时会产生明显的抑制作用,且抑制作用随着SO42-浓度的上升而加强。研究还表明,含有NO3-的氧化性环境不利于铀的生物沉淀过程,通过反硝化反应彻底去除环境中的NO3-成为消除环境中铀污染的前提。本实验结果可望为我国核污染水环境的修复提供生物技术思路。     

硫酸盐还原菌的脱硫性能和铁还原性能

研究了硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)Desulfovibrio sp.CMX在不同pH值、碳源、初始硫酸根(SO42-)浓度条件下的脱硫能力,并研究了D.sp.CMX在不存在SO42-的情况下的Fe(Ⅲ)EDTA(EDTA:乙二胺四乙酸)还原能力.结果表明,在pH=7,碳源为乳酸钠时,D.sp.CMX的脱硫效果最好.SO42-的初始浓度越大,60 h时的SO42-去除率越低.在不存在SO42-的情况下,D.sp.CMX可以直接将Fe(Ⅲ)EDTA生物还原成Fe(Ⅱ)EDTA,在Fe(Ⅲ)EDTA的浓度达到25 mmol/L时,菌株的铁还原率仍可达到62.51％.但是,随着Fe(Ⅲ)EDTA浓度的升高,D.sp.CMX的生长量下降.通过此阶段的研究,为进一步进行化学吸收结合生物还原同步脱硫脱硝实验研究提供了理论依据.     

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。     

聚丙烯酰胺改性聚硅硫酸铁絮凝剂结构表征及絮凝性能

以无机高分子絮凝剂聚硅硫酸铁(PFSS)和非离子聚丙烯酰胺(NPAM)为原料,采用不同的配比,制备出复合絮凝剂PFSS-PAM.进行pH值、zeta电位、电导、硅铁聚合态含量、红外谱图表征和絮凝性能实验,确定絮凝效果最佳的PFSS与PAM的配比.结果表明:V(PFSS)∶V(PAM) =0.2的PFSS-PAM的稳定时间为5d,n(Si)∶n(Fe)=1,V(PFSS)∶V(PAM) =0.5时,投加量为0.4～1.2 mg/L,PFSS-PAM处理制药废水的去浊率可达99.1％,COD去除率可达26.6％.     

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。     

硫酸盐还原菌包埋固定化技术处理含铬废水

分别以海藻酸钠和聚乙烯醇(PVA)为包埋剂, 采用蠕动泵滴加, 包埋固定经驯化后的硫酸盐还原菌(SRB)占优的活性污泥. 以小球强度、传质性能、成球难易为指标定性确定包埋条件. 评价海藻酸钙(CA)法、 PVA法、 PVA混合载体法包埋小球对含铬废水的处理效果. 结果表明: 以Cr(VI)去除率为考核指标, PVA混合载体为最好的包埋方式, 其最优条件是PVA质量浓度为9%、包泥量为1:1, 添加少量的海藻酸钠, SiO2, CaCO3和粉末活性炭(PAC)有利于颗粒球传质与耐用性能的提高. 在连续化处理含铬废水的工艺中, 进水COD质量浓度为500 mg/L, SO2-4为500 mg/L, Cr(Ⅵ)为100 mg/L, 水力滞留时间为6 h的条件下, Cr(Ⅵ)的去除率为99.68%, 出水总Cr质量浓度为0.45 mg/L, COD质量浓度为187 mg/L, 同时铬以沉淀的形式与颗粒球分离有利于铬的回收.     

油田硫酸盐还原菌APS-MPN-PCR快速定量检测方法

为了解决现有油田污水中硫酸盐还原菌检测周期长、检测费用较高的问题,应用聚合酶链式反应(PCR)技术与倍比稀释法(MPN)相结合的APS-MPN-PCR法,对硫酸盐还原菌进行快速定量检测.从污水中制备了直接用于PCR扩增的菌液,保证了定量检测的准确性;建立以腺苷酰硫酸还原酶基因(APS)为靶位点的通用探针APS7F和APS8R的反应体系和扩增条件.研究结果表明,与液体稀释培养法相比,该方法检测灵敏度提高了两个数量级,操作时间缩短(整个检测过程只需要3~4 h),检测费用也降低.该方法检测结果非常稳定,真实的表征了污水中实际的SRB菌数量,可以在生产中应用.