国家自然科学基金(20576082)
- 作品数：10 被引量：38H指数：3
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- 固定化硫杆菌对硫化氢的脱除研究被引量：2
- 2011年
- 筛选驯化得到一株具有较高脱硫活性的嗜中性硫杆菌,建立以木屑为固定化载体的生物反应器,研究其处理H2S废气的效果。实验表明,木屑是固定床生物反应器中的良好吸附载体。当通气速率范围为6～18 L.h-1,反应器可达到一个临界进气负荷并获得530 g.m-3.h-1的最大脱除负荷(脱除率为80%);而在21～36 L.h-1的高气速下,则无明显的进气负荷临界点。对于SO42-生成情况的实验研究发现,进气硫负荷一定时,SO42-浓度随通气速率升高而提高;通气速率一定,进气硫负荷在小于450 g.m-3.h-1的范围内时,SO42-生成浓度较高;而在大于450 g.m-3.h-1的较高范围,SO42-生成浓度低,H2S被大量氧化为S0,是单质硫回收的较优范围。利用Michaelis-Menten方程,建立脱除H2S的宏观动力学模型,并利用非线性拟合进行动力学预测,预测结果与实验数据的相似度R2均在0.95以上。
- 程蓉魏永臣张永奎黄亚洁
- 关键词：H2S生物反应器木屑
- 高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长动力学被引量：3
- 2007年
- 通过改变初始Fe2+浓度,对氧化亚铁硫杆菌生长过程中的代谢变化进行了研究。依据产物抑制的Monod方程,推导并建立了氧化亚铁硫杆菌在高铁浓度下的生长动力学方程。实验结果表明:随着Fe2+浓度的增加,底物抑制作用增加,导致细菌对底物的亲和力减小,Ks值增大。细菌比生长速率的实验值和模拟值之间的相关系数为0.97,表明该动力学方程能够较好地描述高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长情况。
- 汪智姝陈晓李万全徐绍霞张永奎
- 关键词：氧化亚铁硫杆菌
- 气升式反应器中微生物对H_2S的脱除研究被引量：3
- 2008年
- 筛选驯化得到具有高效脱硫性能的菌群，在气升式反应器中进行了H2S脱除实验研究．在温度为28℃、初始pH8．0的条件下考察了不同通气量对反应体系中H2S脱除能力、脱除效率的影响以及H2S进气负荷和通气量对SO4^2-生成率的影响．结果表明，最佳通气量为0．2L/min．在此通气量下，当H2S进气负荷为5．76kg·m^-3·d^-1时，脱除负荷可达5．62kg·m^-3·d^-1，而脱除率可以保持在97．8％以上；当H2S负荷为4．37～4．93kg·m^-3·d^-1时，H2S去除率可达到99％以上，且主要副产物为单质硫．通过增大进气负荷、降低通气量可以获得较高的单质硫回收率．
- 张学欢梁颖黄亚洁陈宁温皓程张永奎
- 关键词：H2S生物脱硫气升式反应器
- 细菌菌液脱除H_2S的工艺条件被引量：9
- 2006年
- 通过Fe2(SO4)3对H2S的吸收实验,初步研究了氧化亚铁硫杆菌培养液脱除含H2S气体的工艺条件。利用单因素实验考察了不同气体流速、吸收液初始Fe3+浓度、初始pH值等条件下,吸收过程中脱硫效率的变化。实验结果表明气体流速为影响气液传质速率的主要因素,初始Fe3+浓度及初始pH值为对其影响不大。实验得到适宜的脱硫条件为:气体流速60mL.min-1,初始[Fe3+]为10 g.L-1,初始pH值为2.0。在该条件下,氧化亚铁硫杆菌培养液脱除H2S的脱硫效率可以稳定在90%左右。
- 陈晓周礼张永奎
- 关键词：氧化亚铁硫杆菌H2SFE2(SO4)3脱硫气液传质
- 微生物培养液脱H_2S及副产物的性质被引量：1
- 2007年
- 以氧化亚铁硫杆菌培养液和酸性Fe2(SO4)3溶液为吸收剂,采用优化的工艺条件进行了H2S的脱除实验,并对微生物培养液脱H2S后的副产物硫磺的相关性质进行了测定分析,以期为工业应用中硫磺回收工艺的设计提供参考。实验结果表明:采用微生物培养液脱H2S比单纯使用酸性Fe2(SO4)3溶液的效果好,反应进行45min后,脱硫率仍可保持在90%以上;微生物培养液脱H2S后的副产物硫磺颗粒不溶于水,微溶于乙醇,完全溶于二硫化碳和四氯化碳,密度为1.90g.cm-3,熔点为121℃;该颗粒为不规则球形,在溶液中极易发生团聚现象,加入分散剂后测得平均粒径为5.09μm;该副产物硫磺具有亲水性,在工业应用上优于具有疏水性的升华硫和酸性Fe2(SO4)3溶液脱H2S产生的硫;该副产物硫颗粒在溶液中的沉降速度为0.125×10-2m.s-1。
- 李万全张永奎徐绍霞陈晓周礼
- 关键词：氧化亚铁硫杆菌H2S硫磺团聚亲水性
- 包埋氧化亚铁硫杆菌的海藻酸钙凝胶扩散特性研究
- 2007年
- 采用非稳态法测定了FeSO4在未包埋氧化亚铁硫杆菌的凝胶中的有效扩散系数,分析包埋细菌的氧化情况。结果表明,FeSO4在凝胶中的有效扩散系数De随着海藻酸钠浓度的升高而降低,当海藻酸钠浓度为2%时最优;凝胶剂CaCl2的浓度对扩散系数的影响较小。包埋的氧化亚铁硫杆菌在10h达到增殖平衡,而FeSO4在包埋细菌的凝胶内扩散系数明显减少。包埋的氧化亚铁硫杆菌在初始铁浓度为5g/L时,完全氧化所需时间最短但氧化速率变化较快,当初始铁浓度为8g/L和10g/L时,完全氧化所需时间相同。
- 徐绍霞张永奎向海陈宁梁颖黄亚洁
- 关键词：海藻酸钙氧化亚铁硫杆菌包埋扩散
- 生物脱硫固定床反应器中的Fe^(2+)氧化动力学被引量：1
- 2009年
- 生物脱硫技术中,Fe2+氧化速率是制约整个脱硫工艺效率的关键因素。以两种尺寸的木屑作为固定化载体,分析了反应器中Fe2+氧化动力学。根据所推导的Fe2+氧化动力学方程,对Fe2+浓度随时间衰减的实验值进行非线性拟合分析,确定了反应器分别采用两种载体在最优通气速率下的Fe2+氧化反应级数,并分析了木屑载体(b)的氧化动力学参数对通气速率的变化规律。采用所确定的反应级数,根据连续操作下的动力学方程及Fe2+转化率随稀释率变化的关系确定了连续操作下的反应速率常数分别为0.9698h-1·(g·L-1)0.1666、0.9042h-1·(g·L-1)0.1135。动力学曲线与真实值之间的相关系数R2均在0.99以上,具有良好的预测性。
- 温皓程黄亚洁向海杨譞杨秋艳张永奎
- 关键词：氧化亚铁硫杆菌氧化动力学
- 生物氧化再生脱硫液的影响因素研究被引量：3
- 2007年
- 化学-生物法脱硫中使用的脱硫液一般采用生物法氧化再生.探讨了pH、初始Fe3+浓度、硫磺、硫酸钠浓度等因素对生物氧化再生Fe3+的影响.结果表明,生物氧化再生脱硫液的最适初始pH为1.8;Fe3+对细菌生长有抑制作用,初始浓度低于1.5gL-1时对细菌抑制作用较小;硫磺的存在对Fe2+的生物氧化有很大的影响,当硫磺浓度低于2gL-1时,对细菌的影响较小;硫酸钠浓度低于15gL-1时,对生物氧化Fe2+几乎没有影响,通过驯化后,细菌可以耐受更高的硫酸钠浓度.
- 李万全张永奎王敏陈宁梁颖黄亚洁
- 关键词：生物脱硫H2S生物氧化氧化亚铁硫杆菌
- 氧化亚铁硫杆菌固定床生物反应器运行的工艺条件被引量：13
- 2008年
- 采用不同尺寸的木屑和圆柱状的活性炭作为氧化亚铁硫杆菌的固定化载体,构建了固定床生物反应器。实验考察了间歇操作下的通气速率、连续操作下的稀释率等参数对反应器中氧化亚铁硫杆菌菌膜氧化Fe2+过程的影响。实验结果表明,在0.65 L固定床反应器中,以尺寸为12 mm×5 mm×1 mm的木屑作为固定化载体,控制通气速率为1.4 L/min,稀释率为1.1 h-1时,可获得最大Fe2+平均氧化速率5.83 g/(L.h)。对不同载体的氧化亚铁硫杆菌固定化以及Fe2+氧化情况做出了对比。
- 黄亚洁陈宁梁颖徐绍霞张永奎
- 关键词：氧化亚铁硫杆菌固定床生物反应器氧化速率
- 新型填料特性及其在生物脱硫中的应用被引量：5
- 2012年
- 为解决生物脱硫反应器酸化问题,研制出一种具有pH缓冲能力的生物填料。填料主要由碳酸钙﹑纯丙乳液和羟丙基纤维素制得。填料在水中浸泡6个月不会分解,吸水率大于20%。考察填料pH缓冲能力,结果表明,填料能将pH=5.0水溶液调节至pH=6.5以上。选取缓冲能力较稳定的BT50填料填充于反应器,以排硫硫杆菌(Thiobacillus thio-parus)挂膜,5个循环后反应器有效体积内的最大固定化菌体数量约为5.86×108cells/mL,并且硫代硫酸钠的消耗速率基本稳定,表明该填料可用于生物挂膜。在长达50 d脱硫实验中,H2S脱除率均在95%以上,整个脱硫阶段不再加入任何pH调节剂,反应器内pH仍能维持在6.7～7.1之间。
- 魏永臣程蓉周伟张永奎
- 关键词：生物脱硫H2S填料
