宋永伟
- 作品数：25 被引量：87H指数：8
- 供职机构：中南财经政法大学更多>>
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- 相关领域：环境科学与工程医药卫生更多>>
- 三种次生矿物固定A.ferrooxidans的Fe^2+氧化及成矿性能比较被引量：9
- 2020年
- 氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)介导的生物矿化方法促使可溶性Fe向次生铁矿物转变对酸性矿山废水(AMD)治理具有重要意义.化能自养菌A.ferrooxidans易受水流冲击而流失,常采用固定化方式来提高菌密度,从而保证较高的Fe^2+氧化和成矿速率以满足实际需要.本研究在相同初始条件下(pH=2.30、Fe^2+浓度4.48g/L、A.ferrooxidans密度8×10^6cells/mL)生物合成固定有A.ferrooxidans的施氏矿物、黄钾铁矾和黄铵铁矾,比较矿物溶解前(固定态)和溶解后(游离态)A.ferrooxidans的Fe^2+氧化性能,并分析各矿物对A.ferrooxidans的固定能力.结果表明,生物成因次生铁矿物干重排序为施氏矿物(0.24g)<黄铵铁矾(0.35g)<黄钾铁矾(0.67g),但矿物固定A.ferrooxidans的能力却依次为施氏矿物>黄铵铁矾>黄钾铁矾.以游离态A.ferrooxidans的Fe^2+氧化速率作为参比,推算出本研究所得施氏矿物、黄铵铁矾、黄钾铁矾固定A.ferrooxidans的有效生物量依次为5.33×10^7~5.33×10^8,5.72×10^6~5.72×10^7,6.35×10^6cells/g(干基).次生铁矿物载体有效生物量不仅直接影响AMD体系中Fe^2+氧化速度,也间接决定了总Fe的矿化去除效果.
- 宋永伟王蕊杨琳琳王鹤茹杨俊曹艳晓
- 关键词：氧化亚铁硫杆菌固定化FE^2+
- 温度对嗜酸性硫杆菌活性和生物成因次生铁矿物形成的影响被引量：13
- 2013年
- 通过实验室摇瓶试验研究了温度对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidan)氧化亚铁的活性及对生物成因次生铁矿物形成的影响.结果表明,在FeSO4-H2O-A.ferrooxidans休止细胞体系中,低温明显抑制了A.ferrooxidans菌的氧化活性.培养5 d后,10℃和28℃体系中Fe2+氧化率分别为11.81%和100%.当温度从10℃(培养7 d)调至28℃后,Fe2+氧化率在1 d内就迅速上升到95.10%.Fe2+最高氧化速率依次为:10℃(培养7 d)+28℃(2.25 h-1)>28℃(1.42 h-1)>10℃(0.81 h-1).次生铁矿物XRD图谱表明,在9K培养基中,10℃条件下较低的Fe3+供应速率更有利于无定型施威特曼石的形成.而在28℃条件下,施威特曼石优先于黄铁矾生成,且随着时间延长黄铁矾结晶度愈来愈高.通过XRD图谱和SEM微形貌特征判断,28℃下生物合成次生铁矿物主要为施威特曼石和黄钾铁矾的混合物.
- 宋永伟赵博文霍敏波崔春红周立祥
- 关键词：温度嗜酸性氧化亚铁硫杆菌活性
- 温度和pH对生物成因羟基硫酸铁矿物的综合影响研究被引量：8
- 2016年
- 在酸性矿山废水中,氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)氧化Fe^(2+)过程中常常伴随着次生矿物的生成.为研究温度和pH对A.ferrooxidans氧化Fe^(2+)及Fe3+水解成矿的综合影响,考察了初始pH为1.5、2.0、2.5、3.0,温度为8、18、28、38℃时体系中Fe^(2+)、总Fe、次生矿物的变化情况.结果表明,在改良9K培养基中,温度和pH均影响Fe^(2+)生物氧化和Fe^(3+)水解成矿.A.ferrooxidans最佳适宜生长环境为温度28℃,pH=2.0~3.0,其它条件均不利于其生长繁殖,导致Fe^(2+)氧化速度明显变慢.起始pH=1.5时,不同温度处理均未发现有矿物生成,pH越高,收集矿物量越多.次生铁矿物XRD图谱表明,反应温度为28℃时,pH=2.0~2.5条件下次生铁矿物主要为黄铁矾和施氏矿物的混合物,而pH=3.0时则更有利于施氏矿物的形成.该现象对有效调控次生矿物的形成具有潜在意义.
- 宋永伟王鹤茹梁剑茹周立祥
- 关键词：温度PH氧化亚铁硫杆菌次生矿物
- 广玉兰叶用于生活污水的反硝化处理被引量：2
- 2017年
- 目前,固体碳源常被用于低碳氮比地表水和地下水的修复研究,关于生活污水的应用较少。研究首先选用广玉兰、梧桐和香樟3种落叶作为反硝化外加碳源,分析了3种落叶的释碳性能和动力学,筛选出广玉兰叶,考察温度和固液比对其反硝化过程的影响,并最终将广玉兰叶作为外加碳源投入生活污水中,考察其在实际废水中的反硝化效能。结果表明:Logistic模型能更好地模拟落叶的释碳过程;温度和固液比都会影响到落叶的反硝化效能,实验过程中3组温度系统的硝酸盐去除负荷为30℃最优,不同固液比条件下,单位质量落叶硝酸盐去除负荷最大为208.49 mg·g^(-1),对应的固液比为1∶250,表明落叶的投加量并非越多越好;落叶投加到生活污水反硝化实验结果显示,当污水中可快速利用碳源消耗殆尽,落叶溶出的碳源能快速弥补反硝化碳源的不足,维持较高的反硝化率。
- 曹艳晓李佳苗宋永伟谢高升戴佳良
- 关键词：固液比反硝化生活污水
- 污泥减量化无害化和资源化的生物沥浸技术及其工程应用
- 周立祥王电站郑冠宇方迪刘奋武刘秀海梁剑茹崔春红张卫华张雪英宋永伟
- 该项目属于“环境科学技术”中“固体废物处理”领域。针对污泥不规范处置严重污染环境的现实，创新研究了微生物促进污泥脱水和无害化的效果与机理，研发出以污泥深度脱水实现减量化、去除重金属和恶臭杀灭病原物实现无害化、以及高温发酵...
- 关键词：
- 关键词：污泥处理工艺固体废物处理堆肥工艺
- 化学合成施氏矿物与H_2O_2共存体系下光化学处理垃圾渗滤液的研究被引量：4
- 2014年
- 选择高效快速的处理方法来降解垃圾渗滤液中高浓度有机污染物具有重要的实际意义.本研究采用化学合成施氏矿物/H2O2/UV法,探究了施氏矿物添加量、V(H2O2)/m(施氏矿物)等对垃圾渗滤液色度、TOC、COD去除效果的影响.结果表明,渗滤液色度、TOC、COD去除率随施氏矿物添加量的增加均呈先显著上升后逐渐稳定的趋势,在最佳添加量12 g·L-1时,色度、TOC去除率随着V(H2O2)/m(施氏矿物)的增大均有所提高,而当V(H2O2)/m(施氏矿物)大于2时,COD去除率受H2O2影响反而呈下降趋势,最佳去除率为44.9%;另外,高强度紫外光更有利于施氏矿物/H2O2光化学氧化污染物,在500 W条件下,最佳起始pH=2.5的渗滤液光化学处理2.5 h后,色度、TOC和COD去除率分别为90.0%、78.8%和52.6%;同时,研究发现常温条件更有利于施氏矿物/H2O2/UV法处理垃圾渗滤液,当温度大于25℃时,COD去除率呈逐渐下降趋势.对照试验表明,与传统均相Fenton反应相比,施氏矿物/H2O2法有利于渗滤液色度的去除.
- 王鹤茹宋永伟徐峙辉崔春红周立祥
- 关键词：H2O2光化学垃圾渗滤液
- 低温条件下污泥静置沉降时间对城市生物沥浸污泥脱水性能的影响被引量：9
- 2012年
- 研究城市生物沥浸污泥脱水性能与污泥静置沉降时间的关系,对城市污泥生物沥浸工程化应用具有指导性作用.因此,以城市生物沥浸污泥为研究对象,研究了低温条件下(5℃和15℃)污泥静置0～6d过程中,污泥pH值和脱水性能(用比阻γ表征)的变化情况.同时,对实验室污泥比阻与厢式压滤机中试结果进行了相关性分析.结果表明:温度增加将有利于污泥沉降,在实际运行中沥浸污泥可选择静置0.5d再进行压滤脱水.随着静置时间的延长,冬季(5℃)和春季(15℃)城市沥浸污泥pH值和比阻均呈逐渐上升的趋势.静置6d后,pH值分别从3.93和3.87上升到5.10和5.32,比阻γ分别从1.72×1012m·kg-1和1.76×1012m·kg-1上升到3.08×1012m·kg-1和5.82×1012m·kg-1.实验室污泥比阻测定和厢式压滤机中试结果表明,不同静置时间下污泥比阻γ与压滤机压滤脱水V-t/V曲线(V:滤液体积;t:过滤时间)斜率k呈极显著正相关关系,说明用污泥比阻γ能准确地反映出生物沥浸污泥的压滤脱水性能.这对生物沥浸技术在工程上的应用和推广具有重要意义.
- 宋永伟王电站刘奋武王振宇周立祥
- 关键词：城市污泥生物沥浸脱水性能厢式压滤机
- 典型重金属污染地区蔬菜中重金属含量及健康风险被引量：10
- 2017年
- 在大冶市典型重金属污染地区,选择罗家桥街办作为污染区、茗山乡作为对照区,通过采集土壤和蔬菜样品,分析5种重金属(Cu、Zn、As、Cd、Pb)的含量,评价重金属对当地居民的健康风险,评价参数根据当地居民调查得到。结果表明,污染区土壤样品的5种重金属的平均值均高于背景值,对照区土壤样品的5种重金属的平均值与背景值差异不显著或低于背景值。污染区蔬菜样品的5种重金属的平均值也基本都高于对照区。因此,污染区土壤已经受到了重金属的污染,对照区土壤几乎未受到重金属的污染。健康风险评价结果表明,污染区人群面临着非致癌风险和致癌风险,而对照区健康风险较小。从年龄层看,对非致癌风险抵抗力最弱的是儿童,而对致癌风险抵抗力最弱的是成人。污染区最主要的风险元素是Cd和As。
- 杨俊杨俊宋永伟张敬东宋永伟
- 关键词：重金属污染蔬菜健康风险评价
- 微生物营养剂浓度对生物沥浸法促进城市污泥脱水性能的影响被引量：8
- 2012年
- 通过实验室摇瓶试验和实际工程应用试验研究了不同污泥浓度(2%～5%)下,营养剂加入量对生物沥浸促进城市污泥脱水性能的影响,同时分析了pH值和营养剂利用率的变化.结果表明,生物沥浸过程中,不同浓度污泥各处理下pH值均呈直线下降后趋于稳定的趋势;生物沥浸2 d后,各处理中营养剂几乎都被微生物完全利用;2%、3%、4%、5%浓度污泥比阻随着沥浸时间的延长先迅速减小后逐渐回升,且浓度越高回升幅度越大,各浓度污泥选择最佳营养剂浓度分别为3.0、4.5、8.3和12.8 g.L-1,此时污泥最低比阻分别为0.61×1012、1.22×1012、3.09×1012和4.83×1012m.kg-1.通过工程应用试验表明,将5%浓度城市污泥稀释成3%浓度再生物沥浸的方法不仅能够改善生物沥浸污泥脱水性能,表现在比阻从3.29×1012m.kg-1下降到1.10×1012m.kg-1,同时还可以缩短污泥停留时间(从4 d缩短为2.35 d)及降低运行成本.这为生物沥浸工艺处理高浓度污泥运行参数的优化提供了科学依据.
- 宋永伟刘奋武周立祥
- 关键词：生物沥浸脱水性能厢式压滤机
- NH_4^+对次生铁矿物形成及重金属去除的影响被引量：8
- 2018年
- 研究了初始p H值、Fe^(2+)浓度、Fe/NH_4^+物质的量比对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)体系中Fe^(2+)氧化率、总Fe沉淀率、次生铁矿物矿相的影响,并比较矿物对AMD中Cr(Ⅵ)、As(Ⅲ)的去除效果.结果表明,当NH_4^+浓度在A.ferrooxidans耐受范围内时,Fe^(2+)氧化及总Fe沉淀去除效果不受影响,表现在160,80,20mmol/L的Fe^(2+)分别在72,48,24h内被完全氧化,培养至终点时(96h)平均总Fe沉淀率分别为24.03%,19.46%,8.13%.在Fe^(2+)=160mmol/L体系中,Fe/NH_4^+=2.0、p H=2.6处理获得纯净施氏矿物;而当Fe/NH_4^+≤1.0、p H≤2.3时,次生铁矿物的合成途径开始向黄铵铁矾转移.Fe/NH_4^+=2.0的各酸性体系合成矿物对Cr(Ⅵ)、As(Ⅲ)去除能力存在显著差异,依次为p H=2.6>p H=2.3>p H=2.0.分析表明,次生铁矿物的表观结构和比表面积是影响有毒元素去除效果的主要原因.
- 宋永伟王鹤茹曹艳晓朱祎涵周立祥
- 关键词：NH4^+嗜酸性氧化亚铁硫杆菌酸性矿山废水重金属
