充气量和补铁对嗜酸菌群铁氧化速率的影响

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2012.07.008充气量和补铁对嗜酸菌群铁氧化速率的影响李江，郭勤，饶军，王剑峰，刘亚洁(东华理工大学，江西抚州344000)摘要：研究了充气量和补加铁对嗜酸菌群铁氧化速率的影响。结果表明，充气量低时菌群生长缓慢，提高充气量可促进菌群的生长和膜的形成，充气量过大则不利于细菌挂膜，影响菌群密度。5L培养体系的最佳充气量为0.6L/min。较大充气量可维持较高浓度的溶解氧及其平衡，获得较高的铁氧化速率。补加Fe2+可使菌群的生长维持在对数增长期及稳定期，可显著提高菌密度和铁氧化速率，铁氧化速率最高可达1.75g/(L·h)，是常

2、规菌液培养条件下的10倍左右。关键词：充气量；溶解氧；嗜酸菌群；补铁；铁氧化速率中图分类号：Q936文献标识码：A文章编号：1007-7545（2012）07-0000-00EffectsofAerationQuantityandFerrousSupplementonFerrousoxidationRateofAcidophilicConsortiumLIJiang,GUOQin,RAOJun,WANGJian-feng,LIUYa-jie(EastChinaInstituteofTechnology,Fuzhou344000,Jiangxi,China)Abstract:Theeff

3、ectsofaerationquantityandferroussupplementonferrousoxidizedrateofacidophilicmixedculturewereinvestigated.Theresultsshowthattheacidophilicconsortiumgrowsslowlywhentheaerationquantityislow,whileitgrowsfasterandthememberaneformationontheplasticfillingsformsbetterwhenaerationquantityincreases.Howeve

4、r,excessiveaerationquantitywouldlimitthemembraneformationandlowerdownthebacteriumdensity.Theoptimumaerationquantityfor5litersculturesystemis0.6L/mininthisresearch.Arelativehigheraerationquantitycouldmaintainahigherdissolvedoxygenconcentrationanditsequilibrium,resultinginahigherferrousoxidationra

5、te.Theaddingofferroustotheculturecouldmaketheacidophilicconsortiumstayinlogarithmicphaseorstablephase,whichisbeneficialtoenhancebacteriumdensityandferrousoxidationrate.Thehighestferrousoxidationrateis1.75g/(L·h),10timesmorethanthatofthetraditionalbatchculturing.Keywords:aerationquantity;dissolve

6、doxygen;acidophilicconsortium;ironsupplement;ferrousoxidationrate微生物冶金技术具有投资少、成本低、金属提取率高、环境友好等优点，特别是在低品位矿石的处理方面，微生物冶金技术具有独特的优势，在铜、铀、金等金属的提取方面应用日益广泛。国内对微生物冶金工艺开展了大量研究，一些成果还实现了工业化生产应用[1-5]。微生物冶金中使用的嗜酸菌群多为化能自养菌，生长速度慢、菌密度低、铁氧化速率低，导致菌液的生产效率低下，制约了微生物冶金技术的发展，特别是对含黄铁矿较少、较多依赖堆外菌液生产的铀矿石的微生物浸出技术影响尤为显著。近年来，

7、国内开展了一些嗜酸菌群培养工艺的研究工作[6-8]。铁氧化菌为好氧菌，通过氧化二价铁获得能量固定二氧化碳生长，充气量、溶解氧和二价铁对其生长具有重要影响。本研究在自制试验装置中，研究充气量、补加二价铁对嗜酸菌群铁氧化速率的影响，以获得菌群培养的最佳工艺参数。1试验材料与装置1.1试验菌群和培养基试验菌群：采用从某铀矿矿石样中培育得到的混合菌群为试验菌群，主要组成菌种为嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillusferrooxidans