固定化SRB包埋颗粒组分优选及处理含SO_(4)^(2-)废水效果研究

赣南离子型稀土矿尾水存在SO42-含量高、pH偏低的问题,影响后续微生物对尾水其他组分(NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N)的处理,拟采用硫酸盐还原菌(SRB)包埋颗粒对水体中SO_(4)^(2-)进行去除,同时提升水体pH。通过对SRB包埋颗粒表面吸附材料、还原激活材料、内聚碳源和固体酸水解材料4个组分进行实验研究优选SRB包埋颗粒组分,结果表明,凹凸棒石粉作为SRB包埋颗粒表面吸附材料应用效果比较好,纳米零价铁对SRB的还原激活作用相对更好,内聚碳源及固体酸水解材料组合以玉米芯、花生壳与沸石粉、磁铁矿粉的组合效果比较理想。在此基础上筛选制备出4种包埋颗粒,通过厌氧三角瓶验证其对模拟废水中SO_(4)^(2-)的去除效果,发现制备的4种包埋颗粒经过10 d的实验对SO_(4)^(2-)的去除率都在60%以上,去除率最高的是花生壳-Fe_(3)O_(4)组合包埋颗粒,为80.20%。

SRB的分离鉴定及其对酸性矿山废水的处理

针对酸性矿山废水高浓度硫酸盐和金属离子以及低pH的污染情况,从矿区煤矸石堆的底泥和浸出液中筛选鉴定出一株硫酸盐还原菌,根据其形态特征以及16SrRNA基因序列进行鉴定,研究碳源、温度、pH、初始硫酸盐浓度对该菌株生长和还原硫酸盐的影响,并利用该菌株处理酸性矿山废水。菌株经过16SrRNA基因测序后,鉴定为Citrobacter freundii,命名为S1(NCBI登录号:PP273014)。菌株S1在35℃、pH为7.0、SO_(4)^(2-)浓度2000 mg/L的条件下生长最旺盛。菌株S1对酸性矿山废水中TFe、Mn^(2+)、Zn^(2+)和SO_(4)^(2-)均有一定的处理效果,接种7 d后去除率分别为81.96%、35.08%、52.92%和63.24%,废水pH从4.38提高到了6.6左右。

ABR硫酸盐还原体系分级沉淀酸性矿山废水中重金属及矿物形成

为实现硫酸盐还原菌(SRB)法处理酸性矿山废水(AMD)过程中多种重金属的分级沉淀并持久固定,采用五隔室厌氧折流板反应器(ABR)处理模拟AMD,通过观测AMD对体系运行效率、颗粒污泥理化性质、生物活性和微生物群落结构的影响,考察AMD中重金属分级沉淀及沉淀物矿化成矿的特性。结果表明,ABR硫酸盐还原体系能够分级沉淀AMD中的镉(Cd)、锌(Zn)和铁(Fe),Cd^(2+)和Zn^(2+)主要在第1隔室被去除,Fe^(2+)主要在第2、3隔室被去除,去除率均在99%以上。颗粒污泥的重金属化学形态分析及SEM观察表明,去除的重金属主要以硫化物结合态形式沉积在污泥中,进而转化为晶格态,并在污泥表面形成不规则颗粒物(0.3~0.7μm)。XRD分析表明,第1隔室中的主要物相为纤锌矿、闪锌矿和硫镉矿,第2至第5隔室主要为磁铁矿和黄铁矿。微生物群落结构分析表明,反应器中Lactobacillus和Desulfovibrio在重金属沉淀及矿物形成过程中起关键作用。该研究为AMD中重金属的资源化处理及矿化成矿提供理论依据。

硫酸盐还原菌和酸性矿山废水的生物处理

本文论述了硫酸盐还原菌的代谢和所需要的碳源以及硫酸盐还原的影响因素和生物处理酸性矿山废水的研究进展。

硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水的技术及思考

含高浓度硫酸盐酸性矿山废水的污染是一个全球性的问题。利用硫酸盐还原菌(SRB)可对含硫酸盐的酸性矿山废水进行生物处理,在厌氧条件下,SRB以碳源为电子供体将SO42-还原到S2-并释放出碱度,使废水pH值提高,S2-可用物化法或生化法从废水中除去。文章综述了SRB的特点及它的生长条件,重点分析了利用SRB处理酸性矿山废水中存在的问题,如碳源、生物反应器的选择,并对生物处理酸性矿山废水的技术进行了展望。

硫酸盐还原菌生长条件优化及驯化试验研究

为获得耐Cu2+和耐低pH的硫酸盐还原菌,本研究通过富集培养分离到硫酸盐还原菌,以SO42-为考察指标,优化了其生长因子碳源、pH、COD/SO42-比值和温度,结果表明:乳酸钠作为碳源、pH=7、COD/SO42-=1.6、温度30℃为该菌最优生长条件.通过驯化获得能够在Cu2+浓度为90 mg/L、pH=4.5的条件下生长的硫酸盐还原菌,可为硫酸盐还原菌处理含Cu2+酸性矿山废水工艺提供菌株.

以污泥酸性发酵产物为碳源生物处理模拟酸性矿山废水的工艺特性

以污水处理厂污泥的酸性发酵产物为硫酸盐还原菌(SRB)的碳源,在厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器中,研究了生物处理模拟酸性矿山废水(AMD)的工艺特性及影响因素。试验结果表明,污水厂污泥的酸性发酵产物可作为SRB的合适碳源。常温(20℃)条件下,当AMD中SO24-浓度为3000 mg.L-1,pH值3.0,EGSB反应器中液体升流速度为5.0 m.h-1,水力停留时间HRT=13.8 h,碳源COD/SO24-比值取1.0左右,进水SO24-负荷为5.22 kg SO24-.m-3.d-1时,SRB的还原能力可达到3.32 kg SO24-.m-3.d-1,SRB的比还原能力为0.356 kg SO24-.(kg VSS)-1.d-1。AMD处理出水pH值可达6.0,SO24-还原率达到63.6%,COD去除率为45.1%,重金属Fe2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+去除率均在89%以上。出水pH值和重金属离子浓度均满足排放标准。

微生物法处理含硫酸盐酸性矿山废水

论述了微生物法处理含硫酸盐酸性矿山废水的基本原理和工艺过程,对硫酸盐还原菌利用的基质碳源、硫酸盐还原的反应器类型和反应器内载体介质类型进行了综述。

硫酸盐还原菌法固定酸性矿山废水中重金属的研究进展

硫酸盐还原菌(SRB)法是一种极具潜力的酸性矿山废水(AMD)处理技术,如何将多种重金属分级沉淀并且分相分离出来,是SRB工艺走上工程应用的关键。本文综述了SRB法固定AMD中重金属的国内外研究进展,主要包括SRB法去除AMD中重金属的原理、SRB法分级沉淀AMD中多种重金属的工艺(分离式多级pH控制工艺及厌氧折流板反应器工艺)和SRB法厌氧污泥中金属硫化物的生物矿化(SRB介导的生物矿化成矿、生物矿化成矿影响因素及生物矿化过程微观机理),分析了此方面研究工作存在的问题。最后文章针对SRB法的深入研究及应用进行展望,认为硫酸盐还原体系中硫化物成矿的调控、成矿物相演变与微生物群落演替过程的解析以及矿化固定AMD中重金属成矿机理的探索将是今后重点关注的研究内容。

超声波强化生物麦饭石固定化颗粒处理AMD试验

针对煤矿酸性废水污染严重、处理效果不理想的特点,以麦饭石和硫酸盐还原菌为包埋材料制作 3组固定化颗粒,构建1号(未超声)、2号(激活前超声)、3号(激活后超声),探讨了超声波强化技术对固定化颗粒处理煤矿酸性废水的影响。结果表明,3组固定化颗粒对煤矿酸性废水的处理效果为:2号>1号>3号,2号颗粒体系最终pH值为7.78,SO4^2-、Cr^6+和Cr^3+去除率分别达到89.37%、97.07%和99.39%。表明在麦饭石生物固定颗粒激活前进行超声波处理可有效提高其对煤矿酸性废水的处理效果,对修复煤矿酸性废水有一定的积极作用。

酸性矿井水中重金属处理技术研究进展

对酸性矿井水产生的来源、特征及危害进行了阐述,对近几年国内外酸性矿井水中重金属的处理方法进行了综述,详细介绍了中和沉淀法、吸附法和微生物法的研究进展,并提出了今后的研究趋势。

玉米芯为碳源铁屑协同生物麦饭石活化颗粒的硫酸盐还原动力学及其锰离子响应实验

利用聚乙烯醇和饱和硼酸,添加30%SRB污泥、5%玉米芯、2%铁屑和3%麦饭石包埋制备内聚营养源的SRB固定颗粒,将完全活化的SRB颗粒作为研究对象,探究活化颗粒对SO2-4反应动力学过程及其对高浓度Mn2+离子响应机制。结果表明:活化颗粒还原SO2-4的过程符合一级动力学模型,最大还原速率为94.88 mg/(L·h);高浓度Mn2+可抑制活化颗粒的p H提升能力,延缓碳源的水解速率及SO2-4的还原速率,而不会抑制水解过程并延长缓滞期,更不能降低最终去除效果。可见,以玉米芯为碳源的铁屑协同生物麦饭石颗粒处理煤矿酸性废水是有效并可行性的。

新型碳源驯化的SRB去除酸性矿山废水中SO_4^(2-)最佳反应条件

针对硫酸盐还原菌(SRB)处理酸性矿山废水缺乏有效有机碳源问题,运用生活污水、鸡粪和锯末质量比80∶7∶3混合物的发酵液作为新型有机碳源驯化硫酸盐还原菌SRB,并研究SRB以该新型有机碳源作为营养物质在不同COD/SO2-4(C/S)值、pH值、初始硫酸根(SO2-4)浓度、重金属离子(Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+)浓度条件下对SO2-4的去除效果,以确定SRB去除SO2-4的最佳反应条件。实验结果表明,在厌氧环境SRB接种量8%、生长温度35℃、转速50 r/min、C/S为1.5~2.0、pH值6~7、初始SO2-4浓度≤3 000 mg/L、Fe2+在100~300 mg/L、Mn2+为35 mg/L时反应条件最佳,SO2-4去除率均可达90%以上;其中Fe2+浓度≤500 mg/L、Mn2+浓度≤140 mg/L时均会促进SRB对SO2-4的还原,当Fe2+浓度≥600mg/L时会严重抑制SRB,Mn2+浓度>140 mg/L时会抑制SRB;Cu2+、Zn2+的存在对SRB均有影响,当Cu2+浓度>15 mg/L时、Zn2+浓度>45 mg/L时对SRB均有抑制作用。新型有机碳源可作为SRB的优良有机碳源,同时可实现以废治废的目的。该成果为实际应用提供了参考。