生物硫铁复合材料对水中U(Ⅵ)的去除性能及作用机理

目前,生物材料处理含铀废水已成为研究热点,为此,对硫酸盐还原菌（SRB）产生的生物材料的性能进行研究。通过接种硫酸盐还原菌制备了生物硫铁复合材料,探讨了p H值、U（VI）初始质量浓度和温度对生物硫铁去除U（VI）的影响,对比了硫铁、活性生物硫铁和硫酸盐还原菌（SRB）对U（VI）的去除效果。采用环境扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、高分辨率透射电镜（TEM）-X射线能谱（EDS）分析了生物硫铁结构特性及其对U（VI）的去除机理。结果表明,当初始p H值为7.5、温度为35℃,U（VI）初始质量浓度为7.2 mg/L、生物硫铁投加量为0.1 g时对U（VI）的去除效果最好,12 h完成反应,去除率达99.5%。活性生物硫铁除U（VI）效果优于硫铁和SRB,表明活性生物硫铁中硫铁化合物和SRB同时对U（VI）产生吸附与还原作用,具有速度快、效率高等优点。生物硫铁中的硫铁化合物为无定形态和不规则角柱体,角柱体厚度为20~150 nm,长度为200 nm^1μm。TEM-EDS分析表明,生物硫铁除U（VI）机理有胞外吸附与胞内积累,铀占总元素的质量分数为9.70%,特征峰明显,生物硫铁具有良好的U（VI）去除能力。FTIR分析表明,与U（VI）作用的基团主要有羟基、羧基、磷酸基和C=O、C—N、P—O。