生物化学反应器论文_苏峰

导读:本文包含了生物化学反应器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:反应器,亚铁,杆菌,硫化氢,生化,生物化学,传质。

生物化学反应器论文文献综述

苏峰[1](2012)在《利用固定化生物—化学反应器脱除硫化氢》一文中研究指出硫化氢气体会导致水和空气的污染,并会对人体产生很严重的伤害,目前脱除硫化氢气体的方法主要分为物理法,化学法和生物法叁大类。近年来,生物脱硫成为硫化氢脱除技术发展新热点,生物脱硫具有反应条件温和、不易产生二次污染等优势,然而与传统的物理化学方法相比,目前的生物脱硫技术还存在着反应速率较慢、效率不高等缺陷。鉴于以上原因,本实验室将生物脱硫的优势和化学脱硫反应迅速的优势结合起来,建立了生物-化学两级脱除硫化氢反应器。在生物反应器中,氧化亚铁硫杆菌将Fe2+氧化为Fe3+;在化学反应器中,被氧化的Fe3+与硫化氢反应生成硫单质和Fe2+, Fe2+经过循环被氧化亚铁硫杆菌再次氧化为Fe3+。通过这种循环,硫化氢被脱除。前期,实验室己做了许多研究,本论文的研究重点在于反应器工艺优化和反应器中试。通过系统研究,论文得到了如下的结论:第一、在BY-3生长过程中,pH值、Fe2+浓度、Fe3+浓度对其生物氧化速率的影响很大,对所得的数据进行拟合,通过数学方程计算得到BY-3的氧化速率方程Rate=K’[Fe~(2+)]~(-0.6615)[Fe~(3+)]~(-1.506),K’=拟合一级反应常数。初步确定BY-3在Fe2+浓度为10g/L的条件下细菌生长满足方程μ=0.3362C_(Fe~(2+))/6.679+C_(Fe~(2+))+4.002×C_(Fe~(3+)),生长过程中受Fe作用较小。第二、考察了pH、温度对氧化亚铁硫杆菌BY-3的氧化速率和黄钾铁矾产生量的影响,结果表明,在pH1.7和1.8,温度30℃的条件下,氧化亚铁硫杆菌可以在较高的氧化速率(0.22445-0.22781g/L.h)下产生最少的黄钾铁矾(0.01644-0.01725g/L·h)。第叁、考察了通气量和稀释度对固定化的BY-3的氧化速率影响,结果表明,在固定化生物反应器系统中,通气量为125(L/h),稀释度为0.4311-1下,固定化系统的氧化速率最高,达到3.20544g/L·h。第四、在化学反应器中,考察了在反应器运行过程中气速和Fe3+浓度对化学吸收效率的影响,结果表明,在Fe3+浓度为8-12g/L,气速为40~60mL/min时化学吸收反应器能够达到最佳的脱硫效果。第五、通过固定化氧化亚铁硫杆菌生物和化学两级反应器,考察了生化两级反应器在稳定运行的过程中的脱硫效率,结果表明,当进气口硫化氢浓度在2-4g/m3的范围内,硫化氢处理负荷能达到96g/m3-h,其脱硫效率维持在99%以上(本文来源于《兰州大学》期刊2012-05-01)

周健,梁东,陈垚,刘轶[2](2010)在《SBBR反应器处理榨菜废水生物化学协同除磷效能试验研究》一文中研究指出采用SBBR反应器进行高盐榨菜废水生物化学协同除磷研究,考察了硫酸铝投加量对反应器除磷效能和微生物活性的影响。试验结果表明:在温度为30℃,挂膜密度为30%,DO质量浓度为5mg/L,pH=7,COD有机负荷为1.0kg/(m3·d),氮负荷为0.15kg/(m3·d),运行周期为进水0.25h—曝气11h—沉淀0.5h—排水0.25h的条件下,当n(Al3+)∶n(P)>3∶1时,出水PO43——P质量浓度为0.22mg/L,去除率为98.16%,硫酸铝的投加对反应器中微生物的活性及效能无显着的影响,但使系统的污泥产率增大。(本文来源于《工业水处理》期刊2010年03期)

范艳利[3](2009)在《生物—化学两级循环反应器中难浸金矿的细菌氧化预处理研究》一文中研究指出随着金矿的大规模开采,易浸的金矿资源日渐枯竭,难处理、低品位金矿将成为今后黄金工业的主要资源。近年来在微生物浸矿技术基础上开发的生物氧化法由于具环境友好成本较低,受到越来越多的重视。但在目前生物冶金研究领域中从细菌改良等菌种角度提高单菌氧化能力难有明显效果,需从优化细菌生长条件等角度提高整体细菌氧化能力,而细菌搅拌浸出中应用的生物反应器又普遍存在剪切力大、细菌磨损严重等缺点,因此,生物浸出技术迫切需要解决过程工程问题,开发具有柔和搅拌条件、高效的生物浸出反应器。本文基于细菌浸出的间接作用机理设计了一种生物-化学两级循环反应工艺,该工艺将传统的矿物生物浸出过程分为细菌生长,Fe~(2+)的细菌氧化的生物反应过程以及细菌氧化产物与矿物间的化学反应过程。该工艺流程为:在生物反应器中Fe~(2+)被At.f氧化为Fe~(3+),Fe~(3+)通过恒流泵进入化学反应器,并与其中的硫化矿进行反应产生Fe~(2+),然后这些Fe~(2+)又进入生物反应器被AT.f氧化为Fe~(3+),其后这些Fe~(3+)又被带入化学反应器,如此往复循环。本论文用该工艺对甘肃坪定含砷难处理金矿进行氧化预处理研究,首先对实验室现有的七种氧化亚铁硫杆菌用含砷难处理金矿进行驯化,从中选出该矿样的最佳菌种。在摇床温度30℃,转速180r/min条件下确定BY3菌种对该矿样浸出效果较好,并对该菌种生长条件进行优化,得出:BY3菌在9K液体培养基中的最佳生长条件为:30℃,pH1.5-2.0,接种量10%。在生物-化学两级循环反应工艺中,对固定化At.f和游离At.f浸出高砷难处理金矿进行比较,得出前者比后者的浸出率低4.2%,因此,本项目采用游离At.f来浸出高砷难处理金矿。实验确定了生物-化学两级循环反应器浸出甘肃坪定高砷型难处理金矿的最适理化条件(化学反应器温度70℃,Fe~(3+)浓度为6g/L(6K),矿石粒度-74μm,Ag~+5mg/L),在优化条件下,使用该反应器当该体系运行到第5天时,实验组砷的浸出率就可以达到81.79%,明显高于无菌组和30℃对照组的浸出结果。生物-化学两级循环反应器提高了浸出率,浸出时间缩短了一半,间接降低了微生物浸矿的成本,因此,在实际生产中具有可行性。(本文来源于《兰州大学》期刊2009-05-01)

王玉建[4](2004)在《固定化氧化亚铁硫杆菌生物—化学两级反应器系统处理硫化氢》一文中研究指出硫化氢气体不仅极大地威胁到人身安全,而且极易引起催化剂的中毒,对作业管道和生产设备具有严重的腐蚀性。氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)能够通过氧化酸性环境中的Fe2+为Fe3+获得维持其生长的能量,产生的Fe3+是活性较强的氧化剂,进而可以参与到其他的化学反应中。利用氧化亚铁硫杆菌的Fe3+再生能力脱除H2S技术兼有化学反应快、副反应少、硫磺回收率高以及生物方法环保、条件温和、操作弹性大等优点,是一种极有发展前途的H2S脱除方法。本课题主要基于A.ferrooxidans,筛选极端嗜酸性高效菌株,研究制备高性能的A.ferrooxidans细胞固定化颗粒,改进目前常规的微生物脱硫技术和工艺,构建稳定的生物和化学两级反应系统,设计新型的固定化细胞脱硫培养基(反应液)和高效的反应器等,通过系统的研究,主要研究结论如下:第一、采用自行设计的反应器,连续定向驯化选育极端酸性条件下高活力的A.ferrooxidans菌株,可以有效实现对最适pH各异的菌株细胞的选择性分离,获得最适pH较低的目标菌株。经过驯化后的菌株对低pH的适应性大幅度增加,其最适pH由驯化前的2.0将为1.8-1.9,在pH 1.8的初始条件下,相比于定向驯化前的菌株,其Fe2+的氧化速率提高了约50%左右。第二、用一定比例的PVA和海藻酸钠混合溶胶滴加到Ca(N03)2溶液成型后再低温环境下冷冻,针对嗜酸性的A.ferrooxidans可以有效对细胞固定化。固定化过程迅速,操作简单,颗粒不粘连,固定化过程中,海藻酸钙凝胶首先形成,在随后的低温冷冻过程中,这种已形成的凝胶可能有利于限制PVA分子的流动性,进而在低温冷冻时更加有利PVA分子间氢键的搭建,从而形成有较高强度的海藻酸钙-PVA复合凝胶网格。而固定化细胞在强酸性培养液活化过程中,复合凝胶中钙离子极易脱落,而致使海藻酸钙溶解于培养基中,PVA因具有极强的耐酸性而保留,颗粒载体微观结构因此得到了的优化、孔格进一步的丰富,这种伴随着细胞活化增殖过程而进一步形成的孔格结构,为载体包埋的细胞的生长和基质的传递提供更好的空间和条件。海藻酸钠作为一种多糖类天然高分子化合物,对固定化细胞也可能起到一定的保护作用。第叁、用固定化氧化亚铁硫杆菌颗粒构建固定床生物反应器,进行连续操作,结果显示,固定化细胞生长的最适pH、最适生长温度变化不大,而且细胞氧化活性维持在一个较高的水平。运行中有浅黄色铁矾络合物沉淀生成,少量沉淀对微生物生长固定化有一定的益处,同时有利于固定化颗粒的流动性。但若沉淀过多,对反应系统不利。铁矾络合物沉淀并不是微生物直接作用的结果,沉淀的生成和溶液的pH值、特别是细菌对Fe2+的氧化速率有重要关系,细胞的耗酸氧化和Fe3+浓度的增加都可以促进沉淀的产生。经过分析鉴定,沉淀主要成分为NH4Fe3(SO4)2(OH)6,而游离细胞培养的沉淀为(H3O)Fe3(SO4)2(OH)6,这种差异也体现了嗜酸性A. ferrooxidans的固定化后在培养基需求上的变化。这也意味着,固定化A. ferrooxidans生物反应系统不能再单纯地沿用培养游离细胞所常用的9K培养基,特别是在H2S处理时,必须对其反应液作出调整。第四、固定化氧化亚铁硫杆菌生物和化学两级反应器体系,实现了生物反应和化学吸收的分离,同时通过Fe2+和Fe3+的循环转化,又使两者一体化。微生物不容易受到硫化氢气等废气成分冲击,细胞活力高,稳定性好,不易杂菌污染,同一般的生物脱硫技术相比,该工艺技术大大提高了处理效率,降低了能耗和运行费用低,产生的单质硫可以回收利用,没有二次污染。第五、传统的9K液体培养基可以较好地培养游离A. ferrooxidans细胞,但是并不适用在固定化A. ferrooxidans生物及化学两级反应器并处理硫化氢。分析表明,对Fe2+氧化速率的影响最大的是Iron 73.539%和pH 14.847%;对沉淀的生成影响最大的为pH 64.296%和(NH4)2S0434.765%。综合考虑亚铁离子氧化速率和沉淀的产生,研制设计的新型固定化A. ferrooxidans生物及化学两级反应器脱硫液为:(NH4;2SO4) 1 g/L, K2HPO40.3 g/L, KCl 0.1 g/L, Iron 17 g/L, Ca(NO3)20.01 g/L, MgSO4·7H2O 0.5 g, pH 1.8。验证试验表明,设计出的新型的液体反应剂,可以进一步提高亚铁离子氧化速率,减少了沉淀的产生,更好的满足A. ferrooxidans的生长活力和硫化氢的处理效果。第六、为了使生物和化学反应系统更好兼容统一和方便高效稳定地运行,分别对相应反应器系统进行研制设计。使之具有更广的适应性和优良的灵活性,以便生物和化学反应系统的兼容一体化。中试表明,在硫化氢浓度小于10000 ppm,负荷小于15g/m3硫化氢的处理中,中试设备可以处理99%以上的硫化氢,达到了预期的目标。第七、基于氧化亚铁硫杆菌的生物-化学两级绿色循环技术,可以较好应用沼气、天燃气、化工制造等工业气体硫化氢的处理,进一步推动该技术在实际应用的可行性。(本文来源于《兰州大学》期刊2004-04-01)

A,A,Ansari,陈怡[5](2002)在《浓缩纺织污水处理的生物化学反应器》一文中研究指出本研究项目用厌氧生物处理法结合常规的物理化学处理法 ,在小的和分散的区段 ,用单个反应器处理高度有色的浓缩的纺织污水。在化学处理过程中加入硫酸亚铁 ,有助于同时进行的厌氧处理 ,这是由于凝固造成的。结合处理能够去除60 %~ 80 %污水中的有机废物 ,(本文来源于《国外纺织技术》期刊2002年10期)

杨守志[6](1991)在《生物化学反应工程 第四讲 生化反应器的模拟与放大》一文中研究指出一、反应器模型及其分类为了对反应器有更深刻的描述以及便于模拟放大,必须建立反应器模型。反应器模型的建立必须有坚实的理论基础以及较丰富的实践经验。根据对反应器以及对其中所进行的反应认识程度的不同,所建立的反应器模型也可以有不同的层次及不同的类型,它(本文来源于《化工进展》期刊1991年03期)

杨守志[7](1991)在《生物化学反应工程 第叁讲 生化反应器的性能》一文中研究指出引言第二讲中所阐述的反应器理论可以说是反应器的软件。这一讲所讨论的生化反应器的性能,可视为反应器的硬件。现有的生化反应器(泛指发酵反应器)(本文来源于《化工进展》期刊1991年02期)

杨守志[8](1991)在《生物化学反应工程 第二讲 生化反应器理论》一文中研究指出一、引言生化反应器的设计是一个总体优化的问题。因为生物产品的制造包括上、下游等多道工序,发酵只是其中的一个环节,因此,一个工序的优化尚需服从全系统的优化条件。此外,反应器的设计尚需考虑操作方便、易控制、易消毒、易消泡、高传热能力、高供氧能力、不易染菌等因素。但是这(本文来源于《化工进展》期刊1991年01期)

生物化学反应器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用SBBR反应器进行高盐榨菜废水生物化学协同除磷研究,考察了硫酸铝投加量对反应器除磷效能和微生物活性的影响。试验结果表明:在温度为30℃,挂膜密度为30%,DO质量浓度为5mg/L,pH=7,COD有机负荷为1.0kg/(m3·d),氮负荷为0.15kg/(m3·d),运行周期为进水0.25h—曝气11h—沉淀0.5h—排水0.25h的条件下,当n(Al3+)∶n(P)>3∶1时,出水PO43——P质量浓度为0.22mg/L,去除率为98.16%,硫酸铝的投加对反应器中微生物的活性及效能无显着的影响,但使系统的污泥产率增大。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

生物化学反应器论文参考文献

[1].苏峰.利用固定化生物—化学反应器脱除硫化氢[D].兰州大学.2012

[2].周健,梁东,陈垚,刘轶.SBBR反应器处理榨菜废水生物化学协同除磷效能试验研究[J].工业水处理.2010

[3].范艳利.生物—化学两级循环反应器中难浸金矿的细菌氧化预处理研究[D].兰州大学.2009

[4].王玉建.固定化氧化亚铁硫杆菌生物—化学两级反应器系统处理硫化氢[D].兰州大学.2004

[5].A,A,Ansari,陈怡.浓缩纺织污水处理的生物化学反应器[J].国外纺织技术.2002

[6].杨守志.生物化学反应工程第四讲生化反应器的模拟与放大[J].化工进展.1991

[7].杨守志.生物化学反应工程第叁讲生化反应器的性能[J].化工进展.1991

[8].杨守志.生物化学反应工程第二讲生化反应器理论[J].化工进展.1991

论文知识图

生物-化学循环反应器试验装置示意图整...活性污泥法污水处理过程仿真主界面附录2003年研究生课程目录(1)附录2003年研究生课程目录(2)附录2003年研究生课程目录(3)附录2003年研究生课程目录(4)

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