国家重点实验室开放基金(SKLCRSM10KFA05)
- 作品数：17 被引量：64H指数：6
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- SRB固态发酵条件优选及动力学方程建立被引量：6
- 2014年
- 为解决利用微生物法处理酸性矿山废水中菌种扩大培养、菌种保存和接种等问题,研究利用固态发酵法制备硫酸盐还原菌(SRB)固定化产品。实验以亚硫酸盐还原酶(SiR)作为菌种活性检测指标,进行生物质粒径、初始含水率、接种量单因素实验,响应面法确定各生物质载体固态发酵的最优条件并验证;用固载产品处理模拟酸性矿山废水数据按照Lineweaver-Burk作图法,建立SRB菌去除SO2-4的反应动力学方程。结果表明,以玉米芯为载体最佳发酵条件为:粒径8~20目、含水率70%、接种量10%,优化后SiR酶活为2.7385 U/g;木屑:粒径1~8目、含水率80%、接种5%,优化后SiR酶活为2.4863 U/g;甘蔗渣:8~20目、含水率75%、接种10%,优化后SiR酶活为4.2960 U/g。固载产品处理模拟酸性矿井水SO2-4,以1/v对1/[s]作图,玉米芯固载SRB菌的图相关性最好y=1176.9x+0.6034,R2=0.9199,建立玉米芯固载SRB菌的处理SO2-4动力学方程为V=1.657[s]/(1950.45+[s])。
- 蔡昌凤杨茜方剑平卜文辰
- 关键词：硫酸盐还原菌固态发酵亚硫酸盐还原酶动力学方程
- SRB生物阴极微生物电池产电性能及处理AMD的研究被引量：3
- 2015年
- 构建以厌氧活性污泥为阳极区底物、不锈钢网和活性炭颗粒组合三维阳极、硫酸根为电子受体、吸附固定在活性炭纤维柱上的硫酸盐还原菌为生物阴极的微生物燃料电池系统(MFC),在HRT=24h下处理模拟酸性矿井水(实测Hg2+质量浓度为19mg/L,Cr6+为26.3mg/L,Mn2+为40.2mg/L,Ni 2+为44.8mg/L;pH=3.03;COD=114.8mg/L;SO2-4=3 096.1mg/L),系统运行25d.结果表明:SRB生物阴极MFC系统具有很好产电性能,输出电压高达445 mV(外电阻为1 000Ω),表观内阻为200Ω,功率密度最高达75.66mW·m-2;其对AMD pH值的调节效果显著,出水稳定在pH=7.2左右;废水中Hg2+、Cr6+的去除率均为100%,Mn2+去除率为65%以上,最高达94%,Ni 2+的去除率在92%以上;出水COD均在50mg/L左右;SO2-4去除速率最高达1.824kg/m3·d-1.SRB生物阴极MFC对AMD具有良好的调节和处理效果.
- 罗飞翔蔡昌凤孙敬
- 关键词：酸性矿井水硫酸盐还原菌
- 过氧化钙对磷的去除效果研究被引量：1
- 2018年
- 在不同的条件下,对过氧化钙去除黑臭水体中磷的效果进行了研究。实验结果表明:温度对磷酸盐的去除率和磷的初始浓度有关,当初始浓度大于100 mg/L时,温度和去除率呈负相关;当初始浓度小于100 mg/L时,两者呈正相关。过氧化钙对磷酸盐的去除效率受pH值影响很大,分别对初始pH值和反应过程中的pH值进行了研究,当初始pH值为中性的时候,除磷效果最好,偏酸偏碱都不利于过氧化钙除磷。通过维持反应体系pH值可以发现,碱性越高除磷效果越好,当pH值为3时除磷效果为0。通过反应产物进行表征,发现过氧化钙和磷酸盐最终生成的是磷酸三钙。
- 王兆珺徐建平张江刘婷婷
- 关键词：过氧化钙磷酸盐除磷PH值
- 微生物燃料电池阴极电子受体研究进展被引量：4
- 2013年
- 微生物燃料电池是一个阳极产生电子,阴极接受电子的电化学系统。阐述了微生物燃料电池各种电子受体在阴极的反应机理和研究现状,分析了目前微生物燃料电池研究存在的不足,并提出了未来的研究和发展方向。
- 卜文辰蔡昌凤
- 关键词：微生物燃料电池生物阴极
- 基于生物阴极MFC的PRB中试系统处理AMD研究被引量：1
- 2016年
- 为研究基于SRB生物阴极微生物电池(MFC)的固定化硫酸盐还原菌可渗透反应墙(PRB)对提高PRB处理酸性矿井废水(AMD)效果的影响,构建了中试系统,考察了进水不同p H值、重金属离子浓度及不同HRT对系统处理AMD效果的影响。结果表明:(1)MFC区有很好的调节p H功能,进水p H=3,仍能调节PRB生化反应区进水及系统出水稳定在6.5左右。(2)重金属离子的去除以MFC区为主,系统最终出水重金属离子去除率在95%左右;调节HRT=4~2 d,Fe^(2+),Cu^(2+),Zn^(2+),Ni^(2+)去除速率750~1 500 mg/(m^3·h),而Mn^(2+)去除速率略低为600~1 000 mg/(m^3·h)。(3)硫酸根的去除速率随碳源减少呈下降趋势;MFC外电压随碳源以及菌量的变化而显著变化。
- 蔡昌凤孙敬罗飞翔徐建平何双双胡守恒郭润强沈宏辉
- 关键词：微生物电池可渗透反应墙酸性矿井废水中试系统
- 基于不同形式MFC的PRB对AMD处理效果影响被引量：2
- 2016年
- 基于SRB生物阴极MFC的可渗透反应墙(SRB-PRB)原位处理酸性矿井水,MFC结构与MFC在SRB-PRB布局设计是影响预调节C/S,p H,M^(2+)浓度效果的主要因素。实验构造了2种MFC结构(圆筒型、平板MFC)及在PRB中3种布局方式(点阵、顺流、横向渗流),用于相同体积活性填料的可渗透反应墙中,研究不同结构MFC对AMD的预处理效果。AMD水质为p H=3,ρ(SO^(2-)_4)=3 000 mg/L,Fe^(2+),Cu^(2+),Zn^(2+)质量浓度均为30 mg/L,调节HRT为3,2.5,1.5 d。结果表明,MFC对AMD预处理调节效果与污泥碳源可利用性、MFC结构及在PRB中的布置方式有关,影响程度:碳源>MFC结构>布置方式。圆筒型MFC结构优于平板型,功率密度是平板型的2倍。3种布局方式圆筒点阵式结构PRB出水p H值在7左右,Fe^(2+),Cu^(2+),Zn^(2+)去除率分别为96.2%~100%,99.6%~100%,95.3%~99.3%,且均高于高于平板型;SO^(2-)_4去除速率平均高于平板式7 g/(m^3·h)左右。圆筒型MFC点阵布局方式表现出性能稳定、设计灵活的特点。
- 蔡昌凤孙敬罗飞翔何双双胡守恒武彪
- 关键词：硫酸盐还原菌可渗透反应墙微生物电池酸性矿井水
- 污泥厌氧发酵-硫酸盐还原菌耦合体系优化及酸性矿井废水的处理被引量：1
- 2013年
- 在厌氧条件下采用污泥厌氧发酵和硫酸盐还原菌耦合体系处理模拟酸性矿井废水中的硫酸盐,研究温度、废水水质、pH值对耦合体系处理效率的影响。以单因素法筛选出的温度、废水水质、pH值为考察因素,以硫酸根处理效率为指标,采用Design-Expert响应面软件进行设计和分析,分别建立考察因素和指标间的响应面模型,并分析因素之间的相互作用,确定显著因素的最佳水平。通过响应面法得到的优化工艺条件:温度为30.78℃;废水水质为2890.34mg/L;pH值为5.05。此时SO_4^(2-)的去除率可达74.17%。试验结果表明:试验值与模拟值吻合较好,相对误差小于0.57%。
- 罗亚楠蔡昌凤黄志卢玉波
- 关键词：硫酸盐还原菌污泥厌氧发酵响应面法
- 污泥厌氧发酵-硫酸盐还原菌耦合体系产电性能和处理酸性矿井水的研究被引量：11
- 2013年
- 为原位治理高硫煤矿区酸性矿井水,建立微生物燃料电池污泥厌氧发酵-硫酸盐还原菌耦合体系,考察了电极类型、阳极面积、极间距、离子浓度对产电性能和处理酸性矿井水中的硫酸盐效果的影响。单因素试验结果表明,碳布为阳极、极间距适中(3 cm)时,产电最佳;阳极面积越小、NaCl浓度越高,功率密度越大;硫酸根去除率的最佳条件为:碳布为阳极、极间距为5 cm、离子浓度适中,阳极面积越大,对硫酸根去除率越高。以硫酸盐去除最佳条件构建单室无膜碳片为阳极的耦合产电体系,所产生的最大功率密度为2.093 3 mW/m2,10 d后污泥的COD去除率为43%,废水SO2-4的平均去除速率达194.4 mg/(L·d-1),最高去除率为64%,比开路时的SO2-4去除率提高24%。污泥厌氧发酵-硫酸盐还原菌耦合产电体系可同时实现降解剩余污泥和处理含SO2-4废水。
- 蔡昌凤罗亚楠张亚飞黄志
- 关键词：微生物燃料电池硫酸盐还原菌污泥酸性矿井水产电性能
- 可渗透反应墙过滤区堵塞情况研究被引量：1
- 2014年
- 采用柱体过滤实验,模拟可渗透反应墙原位处理酸性矿井废水过滤区堵塞的过程。通过改变过滤材料配比、进水悬浊液浓度、水力停留时间,测定出水悬浊液浓度及渗透速率的变化,系统研究了这3个变量对过滤区堵塞的影响。结果表明:滤料配比石英砂∶陶粒为1∶0和2∶1时,孔隙率下降最小,分别下降了26.8%、23.5%;综合分析出水处理效果及柱体孔隙率的下降规律,确定进水浓度为150 mg/L、水力停留时间为12 h为最佳实验条件。
- 江林蔡昌凤戚甫长胡涛战
- 关键词：可渗透反应墙孔隙
- BP微生物处理焦化废水工艺
- 2013年
- 焦化废水中高浓度氨氮和酚等物质对微生物有严重的抑制作用,同时废水中存在一些难以生物降解的杂环和稠环化合物,使得生物处理的效果不好。针对这一问题,利用高效的BP微生物对焦化废水进行处理,探讨了不同的前处理工艺、菌种投加量及反应时间等对污染物去除率的影响,确定厌氧加BP微生物处理工艺效果较好。实验结果表明:当菌种投加量为50 mL,反应时间为12 h时,BP-H菌对焦化废水的总氮、BOD、COD的去除效果较好,去除率分别为48.6%、91.8%、42.2%。
- 万海洮徐建平黄炜
- 关键词：焦化废水去除率
