关键字: 酸性矿山废水; 微生物;SBR
导语 跟着全球工业化的迅速发展, 矿产资源的开发进一步加重, 由此而发作的酸性矿山废水( AMD) 已经成为许多国家水体污染的首要来历之一。酸性矿山废水是指硫化矿系( 如煤矿、多金属硫化矿) 在开掘、运送、选矿及废石排放和尾矿贮存等出产进程中经氧化、分化, 并与水化合构成硫酸而发作的酸性水[ 1] 。酸性矿山废水中硫酸盐的质量浓度较高, 废水出现较强的酸性, pH 值通常在4.5~6.5 之间, 有的低至2.0[ 2] 左右; 富含许多的铜、铁、锌、铝、锰、镍、铅、铬、砷等重金属, 分外的铀矿的开掘可能会富含放射性元素铀等, 有机物浓度低。酸性矿山废水若不经处置纵情排放就会构成大面积的酸污染和重金属污染, 它能够腐蚀管道、水泵、钢轨等矿井设备和混凝土计划, 还损害人体安康。别的, 酸性水会污染水源, 损害鱼类和其他水生生物; 用酸性水灌溉农田, 会使土壤板结, 农作物发黄, 并且跟着酸度行进, 废水中某些重金属离子由不溶性化合物转 变为可溶性离子状况, 毒性增大。
其时, 关于酸性矿山废水的处置首要有这几种办法: 中和法、人工湿地法、硫化物堆积法和微生物法。中和法就是向AMD 中投加石灰石或石灰来中和废水中的氢离子, 该法的缺陷是本钱较高, 反响生成的硫酸钙残渣较多, 简略构成二次污染; 人工湿地法首要是运用湿地体系中的植物、土壤等对酸性废水中的金属离子进行吸附、过滤, 该法操作简略, 易于处置, 可是因为占地面积大, 处置程度易受环境影响, 并且处置后剩余的H2S 会进入大气, 然后构成大气污染等缺陷使它的运用遭到束缚; 硫化物堆积法是运用金属硫化物的溶解度通常比氢氧化物的溶解度更低的原理, 向废水中投加硫化物, 对废水中的金属离子进行选择性的堆积。可是该法中的pH 值欠好操控, 本钱也较高, 并且假定这些硫化物的堆积污泥不在水下封存或清扫氧化条件, 其可能再氧化生成硫酸, 从头构成环境疑问; 微生物法就是运用硫酸盐康复菌( SRB) 在厌氧条件下将AMD 中的硫酸盐康复为硫化物, 生成的硫化物再与废水中的重金属发作反响生成难溶解的金属硫化物。因为微生物技能的处置效果较好, 本钱也较低, 且无二次污染, 因此遭到广泛注重。微生物的效果
在前期,咱们晓得在天然界的酸性矿水或污泥中普遍存在一群嗜酸性的无机化能自养菌。
生物吸附效果——细菌、霉菌、活性污泥、藻类及某些高等植物可经过吸赞同离子交换等物理、化学机制将环境中的重金属吸收进体内,这称之为生物吸收(biosorption)表象。
生物转化效果——许多微生物在天然条件下经过氧化.康复效果、甲基化效果和脱烃效果等参加天然界中重金属的转化,将重金属转化为无毒或低毒的化合物办法。
生物络合效果——些微生物如动胶菌、蓝细菌、硫酸盐康复菌以及某些藻类,能够发作胞外聚合物如多糖、糖蛋白、脂多糖等,具有许多的阴离子基团,能与金属离子联络。
生物堆积效果——微生物在其成长进程中会释放出许多代谢产品,如硫化氢和有机物等,这些产品能与金属反响生成堆积然后固定重金属。
微生物的以上这些效果在处置废水进程中起着至关重要。
二 微生物法处置酸性矿山废水
微生物法处置酸性矿山废水就是运用硫酸盐康复菌( Sulfate Reducing Bacteria.SRB) 经过异化硫酸盐的生物康复反响, 将硫酸盐康复为H2S, 并运用某些微生物将H2S 氧化为单质硫,发作的硫化物与重金属联络为金属硫化物堆积, 能够去掉废水中的重金属离子。别的, 此种办法还能使某些废水脱毒, 例如亚硫酸盐能够被转化为毒性较轻的硫化物。 2.1 硫酸盐康复菌( SRB)
SRB是在无氧状况下, 用乳酸或丙酮酸等有机物作为电子供体, 用硫酸盐作为完毕电子接受体而繁衍的一群偏性厌氧嫌气性细菌。硫酸盐康复菌是一种进行硫酸盐康复代谢的厌氧菌类, 呈革兰氏阴性, 以有机物为电子供体, 硫酸盐为电子受体。依据不一样的有机物运用功用,分为8 个属: 脱硫弧菌属(Desulfovibrio) 短螺状,脱硫肠状菌属(Desulfortomaculum) 孢子环状, 脱硫单胞菌属(Desulfomonas) 环状, 脱硫洋葱状菌属(Desulfobulbus) , 脱硫杆菌属(Desulfobacter) 短环状, 脱硫球菌属(Desulfococcus) 球状, 脱硫八叠球菌属(Desulfosarcina) , 脱硫螺旋体属(Desulfonema)丝状。其间前4 属运用乳酸盐、丙酮酸盐、乙醇等作为成长基质, 只氧化到乙酸盐的水平, 故又称为不彻底氧化菌。后4 属专注性地氧化某些脂肪酸,分外是乙酸, 以及乳酸、琥珀酸、苯甲酸等, 完毕彻底降解为CO2, 故又称为彻底氧化菌。依据所运用底物的不一样, SRB 可分为以下