硫酸盐还原菌挂膜培养及其处理酸性矿山废水的适应性研究

1

作者 魏紫静 赖公政 +2 位作者 舒荣波 邓敏 程蓉 《水处理技术》 北大核心 2025年第8期110-115,共6页

利用微生物沉淀酸性矿山废水(AMD)中金属离子是一种有前景的修复方法。研究从循环沉降与吸附着手,通过含锰镁酸性废水实验探讨了菌株对Mn^(2+)、Mg^(2+)、NH_(3)-N及COD的沉淀降解效果。结果表明,扩大培养某地区污泥中的优势菌群可有效... 利用微生物沉淀酸性矿山废水(AMD)中金属离子是一种有前景的修复方法。研究从循环沉降与吸附着手,通过含锰镁酸性废水实验探讨了菌株对Mn^(2+)、Mg^(2+)、NH_(3)-N及COD的沉淀降解效果。结果表明,扩大培养某地区污泥中的优势菌群可有效还原酸性废水中SO_(4)^(2-),降解水中污染物。以高通量测序分析降解菌群,其中Desulfobacterota、Firmicutes、Proteobacteria为优势菌群,此类微生物归属于脱硫弧菌菌种即SRB。此次SRB菌群生长繁殖的最佳条件为30℃,pH为7.0,初始SO_(4)^(2-)处理浓度为1000 mg/L。SRB菌群动态修复某含锰镁实际AMD的结果表明,对Mn^(2+)、Mg^(2+)、NH_(3)-N、COD及SO_(4)^(2-)的去除率分别可达到80.5%、80.7%、33.34%、81.9%和73.4%。可见厌氧环境下SRB能有效处理以锰镁为主要金属离子的AMD,为SRB处理实际酸性矿山废水提供工程应用基础。 展开更多

关键词 硫酸盐还原菌 酸性矿山废水 锰 氨氮 高通量测序

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氨氮污染地下水的动态实验研究 被引量：19

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作者 杨维 郭毓 +3 位作者 王泳 杨军峰 王立东 王虎 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2007年第5期826-831,共6页

目的研究浑河流域水文地球环境化学特征对地下水中氮表现形式的控制机理,为地下水修复与水源开发建设提供科学的理论指导.方法通过室内动态实验模拟污染河流中的氨氮渗入地下后的迁移转化过程.实验土柱中装填入浑河流域第四纪松散沉积物... 目的研究浑河流域水文地球环境化学特征对地下水中氮表现形式的控制机理,为地下水修复与水源开发建设提供科学的理论指导.方法通过室内动态实验模拟污染河流中的氨氮渗入地下后的迁移转化过程.实验土柱中装填入浑河流域第四纪松散沉积物在110 m深的钻孔地质剖面中有代表性的岩层,通过间歇监测水样中氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、铁离子、锰离子、氯离子、高锰酸盐指数、pH值等指标随时间的变化,分析三氮转化的机理及周围环境因素对其的影响作用.结果研究结果表明在地下水pH<7,高含量铁、锰离子所营造的还原性环境中氨氮是污染地下水的主要氮素形态.用统计的方法分析各指标变化趋势发现:氨氮与环境中的锰、高锰酸盐指数呈正相关;与硝酸盐氮负相关.结论区域水文地球化学场与饱水岩层的岩性和结构对氮转化的方向有决定作用. 展开更多

关键词 地下水 氨氮 氮转化 铁锰

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高铁锰氨氮地下水生物净化滤池的快速启动 被引量：13

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作者 程庆锋 李冬 +2 位作者 李相昆 张肖静 张杰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期23-27,共5页

为了缩短生物除锰工艺处理高铁高锰高氨氮地下水的启动时间,采用变动回流比、固定回流比、不回流3种启动方式,分别启动3根相同的生物除锰滤柱,考察出水回流对启动时间的影响.实验结果表明,采用3种启动方式3根滤柱出水中的总铁、锰、氨... 为了缩短生物除锰工艺处理高铁高锰高氨氮地下水的启动时间,采用变动回流比、固定回流比、不回流3种启动方式,分别启动3根相同的生物除锰滤柱,考察出水回流对启动时间的影响.实验结果表明,采用3种启动方式3根滤柱出水中的总铁、锰、氨氮分别在51、61、82 d降到了0.3、0.05、0.2 mg/L以下,由此证明回流是加速生物除锰工艺快速启动的有效方式.进一步分析发现,铁主要在滤层的0～0.4 m处去除,锰的去除最初是锰砂吸附,当氨氮降到一定程度后,生物除锰效果迅速提高.回流能够有效缩短高铁锰氨氮地下水的启动时间. 展开更多

关键词 高铁高锰高氨氮 生物除锰 启动 回流 地下水

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高铁锰氨氮地下水锰极限质量浓度研究 被引量：6

4

作者 程庆锋 李冬 +2 位作者 李相昆 任玉辉 张杰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期20-24,共5页

为研究生物除铁除锰滤柱对高铁锰氨氮地下水中锰的极限质量浓度，采用培养成熟并稳定运行一段时间的滤柱，逐步提高其进水锰的质量浓度，考察锰的极限质量浓度．结果表明：在进水总铁、氨氮质量浓度分别为5—10、0．9～1．3mg／L，水温... 为研究生物除铁除锰滤柱对高铁锰氨氮地下水中锰的极限质量浓度，采用培养成熟并稳定运行一段时间的滤柱，逐步提高其进水锰的质量浓度，考察锰的极限质量浓度．结果表明：在进水总铁、氨氮质量浓度分别为5—10、0．9～1．3mg／L，水温为8℃，滤速为6m／h的实验条件下，当进水溶解氧约8．5mg／L时，锰的极限质量浓度为7．5mg／L；溶解氧大于10mg／L时，锰极限质量浓度为10．5mg／L；锰质量浓度升高对铁和氨氮的去除没有影响．沿程分析发现：沿滤层向下，相同厚度滤料除锰量逐渐减少；锰质量浓度升高过程中，氨氮的沿程去除没有变化．锰的极限质量浓度受溶解氧限制，溶解氧越高，极限质量浓度越高． 展开更多

关键词 高铁锰氨氮 生物除铁除锰 锰极限质量浓度 溶解氧 地下水

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高铁锰氨氮地下水净化试验及氧化动力学 被引量：6

5

作者 李冬 曹瑞华 +1 位作者 曾辉平 张杰 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2017年第11期4140-4150,共11页

在水厂,以中试模拟滤柱开展了高铁锰氨氮(8~10℃,TFe 6~14mg/L,Mn 0.8~1.5mg/L,NH_4^+-N 2.0~3.0mg/L)地下水净化试验及氧化动力学分析.结果表明,一级曝气+一级过滤、一级曝气+两级过滤工艺均由于溶解氧(DO)不足,对高铁锰氨氮地下水净... 在水厂,以中试模拟滤柱开展了高铁锰氨氮(8~10℃,TFe 6~14mg/L,Mn 0.8~1.5mg/L,NH_4^+-N 2.0~3.0mg/L)地下水净化试验及氧化动力学分析.结果表明,一级曝气+一级过滤、一级曝气+两级过滤工艺均由于溶解氧(DO)不足,对高铁锰氨氮地下水净化失败;曝气生物滤池由于曝气对水流造成紊动,净化效果最差;曝气生物滤池+两级过滤工艺可实现高铁锰氨氮地下水净化,但是运行滤速仅有6.0m/h;两级曝气+两级过滤工艺净化效果最优,可实现高铁锰、氨氮地下水(8~10℃,TFe 17.66mg/L,Mn 1.71mg/L,NH_4^+-N 3.37mg/L)净化,一级和二级滤速分别可达13.25m/h和12.75m/h,且在低温下亦适用,可实现低温高铁高锰高氨氮(5~6℃,TFe 9.72mg/L,Mn 3.29mg/L,NH_4^+-N 3.44mg/L)地下水的净化,一级和二级极限滤速分别为10.0m/h和8.0m/h.氧化动力学分析表明,铁氧化去除遵循一级化学氧化动力学规律,其氧化动力学常数为(1.02~1.18)×10.氨氮和锰的去除均遵循零级酶促反应动力学规律,其氧化动力学常数分别为(0.15~0.83)×10^(-1)和(0.31~1.20)×10^(-1).除铁除锰生物滤池中,铁的氧化去除速率最快,优先完成去除,锰和氨氮完成氧化去除的先后顺序受基质浓度大小影响较大. 展开更多

关键词 高铁锰 氨氮 地下水 溶解氧 两级净化 滤速 氧化动力学

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低温高铁锰氨地下水净化工艺中氨氮去除途径 被引量：4

6

作者 张杰 梅宁 +3 位作者 李冬 刘孟浩 王刘煜 杨航 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期85-93,共9页

为探究氨氮的去除途径,在某除铁锰氨地下水水厂,用中试模拟滤柱开展了低温(5~6℃)高铁锰氨[Fe(Ⅱ) 9.2~15.1 mg/L,Mn(Ⅱ) 0.6~1.4 mg/L,NH4^+-N 0.9~2.0 mg/L]净化工艺运行试验.结果表明:滤柱在启动初期就表现出对氨氮良好的去除效果,... 为探究氨氮的去除途径,在某除铁锰氨地下水水厂,用中试模拟滤柱开展了低温(5~6℃)高铁锰氨[Fe(Ⅱ) 9.2~15.1 mg/L,Mn(Ⅱ) 0.6~1.4 mg/L,NH4^+-N 0.9~2.0 mg/L]净化工艺运行试验.结果表明:滤柱在启动初期就表现出对氨氮良好的去除效果,通过沿程分析及成熟滤料和反冲洗泥的吸附试验可知,当进水氨氮质量浓度约为1.1 mg/L时,氨氮主要经滤层上部的铁锰氧化物吸附去除,而经生物作用去除的比例很小.为进一步探究滤柱对氨氮的生物作用和吸附作用,梯度调节进水氨氮质量浓度,随着进水氨氮质量浓度的升高,经生物作用去除的氨氮增加.在此进水铁锰质量浓度条件下,在滤层最上部20 cm范围内通过铁锰氧化物吸附去除的氨氮约为1 mg/L. 展开更多

关键词 低温 高铁锰 氨氮 生物作用 吸附 铁锰氧化物

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低温高铁锰氨氮地下水两级生物净化工艺 被引量：6

7

作者 李冬 曹瑞华 +3 位作者 杨航 成朔 曾辉平 张杰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期8-18,共11页

针对"一级曝气+一级过滤"生物净化工艺处理低温(5~7.8℃)、高氨氮(ρ(NH_3-N)>3.0 mg/L)、高铁锰(ρ(总Fe)>12 mg/L,ρ(Fe^(2+))>8.0 mg/L,ρ(Mn^(2+))>3.0 mg/L)地下水出水锰和氨氮超标问题,开展两级曝气+两级过... 针对"一级曝气+一级过滤"生物净化工艺处理低温(5~7.8℃)、高氨氮(ρ(NH_3-N)>3.0 mg/L)、高铁锰(ρ(总Fe)>12 mg/L,ρ(Fe^(2+))>8.0 mg/L,ρ(Mn^(2+))>3.0 mg/L)地下水出水锰和氨氮超标问题,开展两级曝气+两级过滤"净化工艺启动和铁锰氨氧化活性去除区位研究.两级生物净化工艺经133 d驯化培养启动成功,锰是影响启动周期长短的主要因素.启动成功后,氨氮去除负荷可达29.66 g/(m^2·h),锰去除负荷可达27.08 g/(m^2·h),产水量是单级净化工艺的2倍.铁锰氨氧化活性去除区位表明,铁在一级滤柱0~50 cm滤层内去除至痕量;55.23%的氨氮在一级滤柱中去除,主要集中在滤层0~135 cm段,44.10%的氨氮在二级滤柱中去除,主要集中在滤层0~50 cm段.锰和氨氮在氧化去除过程中存在显著分级,ρ(NH_3-N)>2.25 mg/L时,会显著抑制锰氧化菌(MnOB)活性.锰在各级滤柱中的去除率和去除区位受进水氨氮质量浓度及滤速影响较大,滤柱启动成功后,仅有5.53%的锰在一级滤柱中去除,89.34%的锰在二级滤柱中去除. 展开更多

关键词 低温高铁锰氨氮地下水 两级净化工艺 启动 氧化活性去除区位 滤层厚度 曝气

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响应面法优化MAP法处理高浓度氨氮废水的研究 被引量：8

8

作者 饶力 汪晓军 +2 位作者 陈振国 袁延磊 郭冠超 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期61-64,共4页

采用鸟粪石法对氧化铁红厂高氨氮废水进行处理,以p H、n(N)∶n(Mg)和n(N)∶n(P)为主要影响因素,通过响应面法对处理过程进行了优化设计,得到拟合程度高的二次响应曲面模型。预测的最佳实验条件:p H=9.40,n(N)∶n(Mg)∶n(P)=0.8∶1∶1,... 采用鸟粪石法对氧化铁红厂高氨氮废水进行处理,以p H、n(N)∶n(Mg)和n(N)∶n(P)为主要影响因素,通过响应面法对处理过程进行了优化设计,得到拟合程度高的二次响应曲面模型。预测的最佳实验条件:p H=9.40,n(N)∶n(Mg)∶n(P)=0.8∶1∶1,此条件下氨氮去除率为99.77%。通过对镁盐和磷酸盐投加量的分析得到,当n(N)∶n(Mg)∶n(P)=0.9∶1.25∶1时,出水氨氮能够达到排放标准的要求,且出水正磷酸盐浓度较低。SEM和XRD表征结果显示,所得沉淀物大部分为磷酸铵镁。 展开更多

关键词 响应面法 氧化铁红 高氨氮废水 磷酸铵镁

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氨氮和天然有机物对滤柱铁锰净化性能的影响 被引量：1

9

作者 张杰 张朝祥 +2 位作者 李冬 郑纪芳 曾辉平 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1-8,共8页

为探究氨氮和天然有机物对滤柱铁锰净化性能和所需滤层厚度的影响,针对受铁锰氨天然有机污染(TFe 4.7~5.4 mg/L,Mn(Ⅱ)1.1~1.3 mg/L,NH_(4)^(+)-N 1.4~1.8 mg/L,COD_(Mn) 5.9~7.4 mg/L)的地下水,采用模拟生物滤柱在水温14~17℃的条件下... 为探究氨氮和天然有机物对滤柱铁锰净化性能和所需滤层厚度的影响,针对受铁锰氨天然有机污染(TFe 4.7~5.4 mg/L,Mn(Ⅱ)1.1~1.3 mg/L,NH_(4)^(+)-N 1.4~1.8 mg/L,COD_(Mn) 5.9~7.4 mg/L)的地下水,采用模拟生物滤柱在水温14~17℃的条件下进行各污染物同层净化试验。试验所用滤柱为除铁锰成熟生物滤柱,利用循环接种和自然挂膜的方法历时79 d完成氨氮和天然有机物同层净化工艺的启动。结果表明,氨氮的存在会使得滤柱Mn(Ⅱ)去除区间下移,对滤柱的铁锰去除能力无显著影响。在溶解氧(DO)充足的条件下,Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)和氨氮三者可同时被氧化去除。天然有机物的存在可造成滤层铁锰净化能力下降,高效铁锰去除区间显著下移,净化铁锰所需滤层厚度增加,对氨氮的去除有一定的促进作用。适当的反冲洗不会对成熟滤层的净化性能造成影响。 展开更多

关键词 地下水 铁锰 氨氮 天然有机物 同池净化 氧化去除区间 反冲洗

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生物滤池同步净化低温高铁锰氨氮地下水 被引量：7

10

作者 王刘煜 李冬 +1 位作者 曾辉平 张杰 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期3300-3307,共8页

为实现低温(5~6℃)高铁锰氨氮[TFe:9~15mg/L,Fe^2+:6~12mg/L,Mn^2+:0.8~1.2mg/L,NH3-N:0.9~1.4mg/L]地下水的生物同步净化,以水厂实地滤柱进行实验.结果表明,在该种水质下,以1.0,3.0m/h滤速启动生物滤柱,分别历经128,91d启动成功.铁和... 为实现低温(5~6℃)高铁锰氨氮[TFe:9~15mg/L,Fe^2+:6~12mg/L,Mn^2+:0.8~1.2mg/L,NH3-N:0.9~1.4mg/L]地下水的生物同步净化,以水厂实地滤柱进行实验.结果表明,在该种水质下,以1.0,3.0m/h滤速启动生物滤柱,分别历经128,91d启动成功.铁和氨氮自启动之初出水即合格,锰的去除仍然是滤池成熟的决定性因素.溶解氧(DO)充足条件下,净化所需滤层厚度随氨氮浓度的升高而加厚,氨氮极限去除浓度为1.60mg/L.进水DO不足是限制氨氮继续提升的主要因素.滤速越大,锰的去除量越少,净化所需滤层越厚,滤柱极限运行滤速为8.0m/h.沿程分析发现,铁和锰的氧化去除存在显著分级,铁和氨氮在滤层内可同步氧化去除,锰的高效氧化去除区间相对滞后. 展开更多

关键词 低温 高铁锰氨氮 地下水 同步净化 溶解氧 滤层厚度

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低温高铁锰氨氮地下水两级生物净化快速启动 被引量：7

11

作者 王刘煜 李冬 +1 位作者 曾辉平 张杰 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2361-2369,共9页

为了实现东北地区低温(5~6℃)高铁、锰、氨氮(TFe:9~15mg/L,Fe^2+:6~12mg/L,NH3^-N:1.4~2.0mg/L,Mn^2+:1.4~2.0mg/L)地下水的净化及解决同层净化中运行稳定性差、出水锰超标的问题,在水厂净化车间开展"两级曝气+两级过滤"工... 为了实现东北地区低温(5~6℃)高铁、锰、氨氮(TFe:9~15mg/L,Fe^2+:6~12mg/L,NH3^-N:1.4~2.0mg/L,Mn^2+:1.4~2.0mg/L)地下水的净化及解决同层净化中运行稳定性差、出水锰超标的问题,在水厂净化车间开展"两级曝气+两级过滤"工艺启动研究,采用差滤速和同滤速2种启动方式分别启动两级生物净化工艺.结果表明,2种启动方式分别在106,59d启动成功.同滤速启动可以有效的缩短两级生物净化的启动时间,铁、锰、氨氮去除负荷可达110.69,18.80,19.54g/(m^2·h),沿程分析发现,铁在一级滤柱的60cm处即被去除至痕量;85.08%的氨氮在一级滤柱中去除,沿程各段去除均匀,14.92%的氨氮在二级滤柱中去除;锰的去除率和氧化活性去除区位受滤速及进水氨氮浓度影响较大,33.72%的锰在一级滤柱中去除,66.28%的锰在二级滤柱中去除,锰的去除仍然是滤池成熟的决定性因素. 展开更多

关键词 高铁锰氨氮 启动 同滤速 差滤速

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铁锰氧化膜同步除微污染地表水铁锰氨氮研究进展 被引量：6

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作者 孙浩 何雪英 +2 位作者 胡一超 刘哲艺 张瑛洁 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1634-1642,共9页

近年来,饮用水源水中铁、锰、氨氮复合污染的问题越来越普遍。地表水中铁、锰伴生氨氮超标的现象呈现季节性,且多发生在水库水体中,对人们的日常饮用水安全造成威胁。本文首先分析了复合污染产生的原因、危害,简单介绍了常用的处理方法... 近年来,饮用水源水中铁、锰、氨氮复合污染的问题越来越普遍。地表水中铁、锰伴生氨氮超标的现象呈现季节性,且多发生在水库水体中,对人们的日常饮用水安全造成威胁。本文首先分析了复合污染产生的原因、危害,简单介绍了常用的处理方法及局限性,阐述了铁锰活性氧化膜接触催化氧化法的由来、氧化膜的作用机理、成熟滤料的制备过程、对污染物的去除特性及催化活性恢复等内容。重点分析了目前已有的两种反应机理,分别是活化分子氧的氧自由基理论和氧化物表面活性锰的氧化理论。最后,指出了接触催化氧化法形成与作用机理的研究仍需深入,对下一步的探索进行了展望,提出了络合催化加速滤膜成熟的设想,并认为该方法在未来具有较大的发展潜力和广阔的应用前景。 展开更多

关键词 化学催化氧化 铁 锰 氨氮 锰(Ⅲ) 双金属催化

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