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礦山酸性廢水生物處理技術

礦山酸性廢水生物處理技術

  • 作者
  • 狄軍貞、董艷榮、安文博 著

本書概述了礦山酸性廢水的產生、污染特性及其處理技術,重點介紹了生物處理技術中的優勢菌硫酸鹽還原菌(sulfate reducing bacteria, SRB)及其處理礦山酸性廢水(AMD)的研究進展;并針對礦山酸性廢水污染嚴重、處理難等問題,基于SRB 固定化技術,采用聚乙烯醇-硼酸包埋法,以SRB 污泥、麥飯石、鐵屑、玉米芯等為主要基質材料,制作了SRB 固定化顆粒,并開展了...


  • ¥158.00

ISBN: 978-7-122-44850-7

版次: 1

出版時間: 2024-06-01

圖書介紹

ISBN:978-7-122-44850-7

語種:漢文

開本:16

出版時間:2024-06-01

裝幀:平

頁數:309

編輯推薦

1.實用性強,符合國家處理礦山酸性廢水的需求,作者梳理了開發的若干種SRB固定化顆粒及其用于處理礦山酸性廢水的效果,結果表明材料的原料便宜易得,處理廢水的效果較好,在實際應用中有較大潛力。 2.全面性,本書主體部分每章以一種SRB固定化顆粒為對象,介紹了材料的優化設計與制備,深入研究了材料的特性,并展示了其用于處理礦山廢水的實際效果。 3.專業性,本書揭示了生物與非生物強化協同機理,完善了AMD修復理論,可為構建高效、經濟、環保、穩定的礦區水污染防治技術提供理論依據和科學指導,進一步促進生物法在礦山酸性廢水治理中的應用。

圖書前言

我國煤炭資源豐富,煤炭資源量和產量目前均居世界前列。在煤礦開采過程中,含硫化合物發生氧化、分解、浸溶等一系列物理化學及生化反應轉化形成了有毒、有害的礦山酸性廢水(AMD),造成了地下水資源的浪費,引發了極大的環境污染問題。2018年9月習近平總書記視察遼寧省撫順市西露天礦時提出綜合治理同產業發展相結合;2022年10月習近平總書記在中國共產黨第二十次全國代表大會中提出“推動綠色發展,促進人與自然和諧共生?!薄氨仨毨喂虡淞⒑哇`行綠水青山就是金山銀山的理念”“深入推進環境污染防治”“加強污染物協同控制”“統籌水資源、水環境、水生態治理”“加強煤炭清潔高效利用”??梢?,礦山酸性廢水處理已成為我國煤礦企業發展綠色礦山的必經之路。目前,處理礦山酸性廢水常用的方法有中和法、人工濕地法、吸附法和生物法等。生物法中的優勢菌種固定化技術,特別是硫酸鹽還原菌(SRB)固定化技術由于具有環境友好、生物活性強、污染小等優點已成為最具潛力的方法。SRB固定化顆粒技術提高了SRB對酸性和重金屬的耐受性,同時為SRB生長提供了碳源。在SRB固定化顆粒制備過程中通過調節基質的成分來改善顆粒結構和特性,使其對礦山酸性廢水處理具有普適性、高效性和長效性。
本書針對礦山酸性廢水污染嚴重、處理難等問題,綜述了以SRB為優勢菌種的生物處理技術。特別是,重點介紹了SRB固定化顆粒制備技術及其處理礦山酸性廢水的研究成果。首先,分析了SRB生物學特性及其處理礦山酸性廢水有效性。其次,基于微生物固定化技術,采用聚乙烯醇硼酸包埋法,以SRB污泥、麥飯石、鐵系材料、玉米芯、褐煤等為主要基質,通過單因素試驗、響應曲面試驗、正交試驗和動態試驗等試驗方法探索了SRB固定化顆粒、鐵屑協同SRB固定化顆粒、改性玉米芯協同SRB固定化顆粒、改性麥飯石協同SRB固定化顆粒、鐵系材料強化SRB固定化顆粒和生物活化褐煤SRB固定化顆粒的制備方法,系統、全面地介紹了SRB固定化顆粒制備技術,并分析了上述多種SRB固定化顆粒對礦山酸性廢水污染的處理效果,揭示了生物與非生物強化協同機理,完善了礦山酸性廢水處理理論。
本書的撰寫和出版得到了國家自然科學基金項目(41672247、41102157、52304188)、遼寧省教育廳重點項目(LJKZ0324)、遼寧省“興遼英才”青年拔尖人才計劃支持項目(XLYC1807159)、遼寧省科學技術基金項目(2023BS201)、遼寧工程技術大學學科創新團隊資助項目(LNTU20TD21)的資助,在此一并表示衷心感謝!
限于著者撰寫水平及時間,書中不足及疏漏之處在所難免,敬請讀者批評指正。

著者
2023年8月

作者簡介

狄軍貞,博士,遼寧工程技術大學土木工程學院黨委副書記,三級教授,博士生導師;國際水協IWA會員,遼寧省“百千萬人才”工程人選,遼寧省優秀教師,遼寧省優秀碩士論文指導教師,阜新市杰出科技工作者,“遼寧工大五四青年獎章”獲得者。主要從事水處理理論與技術、礦區水資源高效利用與保護等方面的研究工作。先后主持國家自然科學等基金20余項。參與國家科技支撐計劃(企業重大技術創新)等項目6項。獲遼寧省科技進步、遼寧省自然科學學術成果、煤炭工業協會科技進步、中綠盟綠色礦山科技進步、神華集團科技進步等獎8項。在國際及國內核心期刊上發表學術論文80余篇,其中被SCI、EI、ISTP收錄20余篇。出版專著1部,主編煤炭高等教育“十四五”規劃等教材3部,申請授權國家發明專利8項。

精彩書摘

本書概述了礦山酸性廢水的產生、污染特性及其處理技術,重點介紹了生物處理技術中的優勢菌硫酸鹽還原菌(sulfate reducing bacteria, SRB)及其處理礦山酸性廢水(AMD)的研究進展;并針對礦山酸性廢水污染嚴重、處理難等問題,基于SRB 固定化技術,采用聚乙烯醇-硼酸包埋法,以SRB 污泥、麥飯石、鐵屑、玉米芯等為主要基質材料,制作了SRB 固定化顆粒,并開展了以SRB 固定化顆粒為填料處理AMD 機理的研究。通過研究SRB 固定化顆粒處理AMD 效能和抗污染負荷能力的生化反應過程及各指標時空變化規律,揭示了生物與非生物強化協同機理,完善了AMD 處理理論,為構建高效、經濟、環保、穩定的礦區水污染防治提供了理論依據和技術參考。
本書具有較強的專業性與實用性,可供從事礦山廢水處理、生物廢水處理法開發的工程技術人員、科研人員和管理人員參考, 也可供高等學校環境科學與工程、生物工程、礦業工程及相關專業師生參閱。

目錄

第1章 礦山酸性廢水污染特性及其處理方法概述 1
1.1 礦山酸性廢水的產生及危害 2
1.2 礦山酸性廢水的處理技術及研究現狀 3

第2章 硫酸鹽還原菌及其處理礦山酸性廢水研究進展 8
2.1 硫酸鹽還原菌代謝原理 8
2.2 硫酸鹽還原菌在污廢水治理中的應用 10
2.3 硫酸鹽還原菌的主要影響因子 10
2.4 微生物的固定化技術 13

第3章 硫酸鹽還原菌生物學特性及其處理礦山酸性廢水有效性研究 18
3.1 硫酸鹽還原菌的分離鑒定 18
3.2 不同生物質碳源緩釋規律研究 25
3.3 SRB (菌株dzl17)對不同生物質碳源有效利用性研究 39
3.4 SRB (菌株dzl17)以甘蔗渣為碳源條件下的特性試驗 51
3.5 SRB (菌株dzl17)以不同生物質為碳源處理AMD動態試驗 59

第4章 SRB 固定化顆粒制備技術及其處理礦山酸性廢水研究 66
4.1 SRB固定化顆粒制備技術優化 66
4.2 SRB固定化顆粒代謝特性研究 74
4.3 SRB固定化顆粒協同PRB系統處理礦山酸性廢水 87

第5章 鐵屑協同SRB 固定化顆粒制備技術及其處理礦山酸性廢水研究 94
5.1 鐵屑協同SRB固定化顆粒中鐵屑配比優化試驗 94
5.2 鐵屑協同SRB固定化顆粒的特性研究 111
5.3 鐵屑協同SRB固定化顆粒去除污染物特性試驗 119
5.4 鐵屑協同SRB固定化顆粒處理AMD動態柱試驗研究 127

第6章 改性玉米芯協同SRB 固定化顆粒制備技術及其協同PRB 系統處理礦山酸性廢水研究 131
6.1 玉米芯的改性方法試驗研究 132
6.2 玉米芯改性條件的正交試驗 134
6.3 改性玉米芯協同SRB固定化顆粒特性試驗 139
6.4 改性玉米芯SRB固定化顆粒協同動態PRB系統處理礦山酸性廢水 145

第7章 改性麥飯石協同SRB 固定化顆粒制備技術及其處理礦山酸性廢水研究 155
7.1 改性麥飯石協同SRB固定化顆粒制備技術及其特性分析 156
7.2 改性麥飯石協同SRB固定化顆粒對不同污染離子的響應分析 178
7.3 改性麥飯石協同SRB固定化顆粒協同PRB系統處理礦山酸性廢水研究 191

第8章 鐵系材料強化SRB 固定化顆粒制備技術及其處理礦山酸性廢水研究 196
8.1 鐵系顆粒成分配比單因素試驗 196
8.2 鐵系顆粒成分配比正交試驗 220
8.3 鐵系顆粒特性試驗研究 239
8.4 鐵系顆粒動態試驗研究 255
8.5 鐵系顆粒處理AMD機理分析 266

第9章 生物活化褐煤-SRB 固定化顆粒制備技術及其處理礦山酸性廢水研究 269
9.1 生物活化褐煤-SRB固定化顆粒配比單因素試驗 269
9.2 生物活化褐煤-SRB固定化顆粒配比正交試驗 283
9.3 生物活化褐煤-SRB固定化顆粒的特性試驗研究 289
9.4 生物活化褐煤-SRB固定化顆粒處理AMD動態試驗 297

參考文獻 307

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