本發(fā)明涉及一種酸性礦山廢水的處理方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

酸性礦山廢水具有低pH值、高濃度硫酸鹽、可溶性重金屬離子，如鐵、錳、銅、鋅等及高全鹽量等特征，直接排放將對水體產(chǎn)生嚴(yán)重污染，破壞生態(tài)環(huán)境，危害周圍居民健康。

目前國內(nèi)外處理酸性礦山廢水的方法有：中和沉淀法、硫化沉淀法、氧化還原法、濕地法、微生物處理法。但化學(xué)沉淀法會(huì)產(chǎn)生大量廢棄物，容易造成二次污染，濕地法由于占地面積大，處理受環(huán)境影響很大，因此，導(dǎo)致這幾種方法在應(yīng)用上受到限制。

SRB法作為微生物處理法中的一種，具有高效、無二次污染、處理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，其處理原理為SRB在厭氧情況下，將水中硫酸鹽還原為H₂S，H₂S與水中的重金屬離子反應(yīng)生成溶解度很低的金屬硫化物沉淀，從而達(dá)到去除重金屬離子的作用。

SRB法雖然能有效降低廢水中的重金屬離子和硫酸鹽含量，但不能降低廢水中的SS和全鹽量，因此，有必要對目的SRB法做進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種酸性礦山廢水的處理方法，利用硫酸鹽還原菌（SRB）+絮凝沉淀+微波組合處理酸性礦山廢水，能有效降低廢水中重金屬離子、硫酸鹽、COD、SS和全鹽量，處理后的出水可用于農(nóng)業(yè)灌溉，實(shí)現(xiàn)廢水的有效利用。

本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種酸性礦山廢水的處理方法，經(jīng)過下列各步驟：

（1）根據(jù)硫酸鹽還原菌（SRB）的耐受范圍，將待處理的酸性礦山廢水進(jìn)行稀釋，使稀釋后的酸性礦山廢水中鐵、錳、硫酸鹽的含量在硫酸鹽還原菌（SRB）的耐受范圍內(nèi)；

（2）調(diào)節(jié)步驟（1）稀釋后的酸性礦山廢水的pH值至5～7；

（3）將SRB菌液投加到已調(diào)節(jié)好pH的廢水中，以啤酒和蔗糖為碳源，密封絕氧攪拌24～72h；

（4）取步驟（3）的上清液，用堿液調(diào)節(jié)pH至7～9，加入絮凝劑，進(jìn)行絮凝沉淀；

（5）將步驟（4）的混合體系，置于微波爐中以功率為1000～1500w加熱10～30S，即完成酸性礦山廢水的處理；利用微波的熱效應(yīng)與強(qiáng)化絮凝作用，達(dá)到降解部分COD、降低SS和全鹽量的作用。

所述步驟（1）硫酸鹽還原菌（SRB）的耐受范圍是鐵離子、錳離子、硫酸鹽濃度范圍分別為：鐵離子500～1000mg/L、錳離子50～250mg/L、硫酸鹽1000～4000mg/L。

所述步驟（2）中pH值是用廢鐵屑和濃度為10wt%的Na₂CO₃溶液調(diào)節(jié)，先加入廢鐵屑直至pH值為4時(shí)，再加入濃度為10wt%的Na₂CO₃溶液調(diào)節(jié)pH值至5～7。

所述步驟（3）中SRB菌液的加入量為每升廢水10～50mL。

所述步驟（3）中啤酒的加入量為每升廢水10～100mL，最佳投加量為50mL。

所述步驟（3）中蔗糖的加入量為每升廢水1～10g，最佳投加量為2.5g。

所述步驟（4）的堿液為NaOH溶液或Ca(OH)₂溶液。

所述步驟（4）中，絮凝劑是濃度為20wt%的CaO、Ca(OH)₂、NaOH、Na₂CO₃溶液中的一種或幾種，加入量為每升廢水2mL。

本發(fā)明提供一種利用硫酸鹽還原菌（SRB）+絮凝沉淀+微波組合技術(shù)處理酸性鐵錳礦山廢水的方法，該方法中SRB微生物處理技術(shù)能有效降低廢水中的多種重金屬（包括鐵、錳、鉻等）和硫酸鹽，絮凝沉淀+微波技術(shù)能除去水中部分COD，降低SS和全鹽量，處理后的出水達(dá)到農(nóng)業(yè)灌溉水標(biāo)準(zhǔn)《GB5084-2005》,用于農(nóng)業(yè)灌溉，使廢水能得到有效利用。

硫酸鹽還原菌需要外加碳、氮源。碳源分為有機(jī)碳源和無機(jī)碳源，以往認(rèn)為SRB僅利用有限的基質(zhì)作為有機(jī)碳源和電子供體，近年來，SRB利用的有機(jī)碳源和電子供體種類不斷擴(kuò)大，迄今發(fā)現(xiàn)可支持其生長的基質(zhì)已超過100多種，如以生活垃圾酸性發(fā)酵產(chǎn)物、揮發(fā)性脂肪酸、玉米芯、發(fā)酵黃豆等為碳源。

本發(fā)明利用啤酒和蔗糖為SRB提供碳源，對酸性鐵錳礦山廢水中SO₄^2-、Fe、Mn的去除效果好，同時(shí)，SRB法與絮凝沉淀+微波組合處理礦山廢水，增強(qiáng)了去除效果，SO₄^2-、Fe、Mn去除效率達(dá)50%左右，COD、SS和全鹽量的去除效率達(dá)60%左右。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

酸性鐵礦廢水，水質(zhì)情況為：SO₄^2-14500mg/L，鐵3010mg/L，錳910mg/L，六價(jià)鉻4.953mg/L，COD101.25mg/L，SS350mg/L，全鹽量3210mg/L。按照下述步驟處理：

（1）根據(jù)硫酸鹽還原菌（SRB）的耐受范圍，將待處理的酸性礦山廢水進(jìn)行稀釋3倍，使稀釋后的酸性礦山廢水中鐵、錳、硫酸鹽的含量在硫酸鹽還原菌（SRB）的耐受范圍內(nèi)，其中鐵離子500～1000mg/L、錳離子50～250mg/L、硫酸鹽1000～4000mg/L；

（2）先在步驟（1）稀釋后的酸性礦山廢水中加入廢鐵屑直至pH值為4時(shí)，再加入濃度為10wt%的Na₂CO₃溶液調(diào)節(jié)pH值至5.5；

（3）按每升廢水50mL的量，將SRB菌液投加到已調(diào)節(jié)好pH的廢水中，以啤酒和蔗糖為碳源，按每升廢水10mL的量加入啤酒，按每升廢水2g的量加入蔗糖，密封絕氧攪拌48h；

（4）取步驟（3）的上清液，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至7，按每升廢水2mL加入濃度為20wt%的CaO溶液，進(jìn)行絮凝沉淀；

（5）將步驟（4）的混合體系，置于微波爐中以功率為1500w加熱10S，即完成酸性礦山廢水的處理；利用微波的熱效應(yīng)與強(qiáng)化絮凝作用，達(dá)到降解部分COD、降低SS和全鹽量的作用。

靜置30min取上清液測定SO₄^2-、Fe、Mn、Cr⁶⁺、COD、SS、全鹽量。經(jīng)過上述步驟后的水質(zhì)情況為：SO₄^2-2016.67mg/L、Fe450.12 mg/L、Mn101.58mg/L、Cr⁶⁺0.515mg/L、COD20.25mg/L、SS25.35mg/L、全鹽量235.15mg/L。SO₄^2-、Fe、Mn的去除效率可達(dá)50%左右，COD、SS和全鹽量的去除效率達(dá)60%左右。

實(shí)施例2

酸性鐵礦廢水，水質(zhì)情況為：SO₄^2-25500mg/L，鐵4210mg/L，錳1010mg/L，六價(jià)鉻3.953mg/L，COD98.95mg/L，SS410mg/L，全鹽量3028mg/L。按照下述步驟處理：

（1）根據(jù)硫酸鹽還原菌（SRB）的耐受范圍，將待處理的酸性礦山廢水進(jìn)行稀釋7倍，使稀釋后的酸性礦山廢水中鐵、錳、硫酸鹽的含量在硫酸鹽還原菌（SRB）的耐受范圍內(nèi)，其中鐵離子500～1000mg/L、錳離子50～250mg/L、硫酸鹽1000～4000mg/L；

（2）先在步驟（1）稀釋后的酸性礦山廢水中加入廢鐵屑直至pH值為4時(shí)，再加入濃度為10wt%的Na₂CO₃溶液調(diào)節(jié)pH值至5；

（3）按每升廢水30mL的量，將SRB菌液投加到已調(diào)節(jié)好pH的廢水中，以啤酒和蔗糖為碳源，按每升廢水20mL的量加入啤酒，按每升廢水1g的量加入蔗糖，密封絕氧攪拌24h；

（4）取步驟（3）的上清液，用Ca(OH)₂溶液調(diào)節(jié)pH至8，按每升廢水2mL加入濃度為20wt%的Ca(OH)₂和NaOH混合溶液，進(jìn)行絮凝沉淀；

（5）將步驟（4）的混合體系，置于微波爐中以功率為1000w加熱30S，即完成酸性礦山廢水的處理；利用微波的熱效應(yīng)與強(qiáng)化絮凝作用，達(dá)到降解部分COD、降低SS和全鹽量的作用。

靜置30min，取上清液測定SO₄^2-、Fe、Mn、Cr⁶⁺、COD、SS、全鹽量。經(jīng)過上述步驟后的水質(zhì)情況為：SO₄^2-1521.67mg/L、Fe280.71mg/L、Mn5.05 mg/L、Cr⁶⁺0.182mg/L、COD8.85mg/L、SS15.58 mg/L、全鹽量116.29mg/L。SO₄^2-、Fe、Mn的去除效率可達(dá)55%左右，COD、SS和全鹽量的去除效率達(dá)65%左右。

實(shí)施例3

酸性鐵礦廢水，水質(zhì)情況為：SO₄^2-14500mg/L，鐵3010mg/L，錳910mg/L，六價(jià)鉻4.953mg/L，COD101.25mg/L，SS350mg/L，全鹽量3210mg/L。按照下述步驟處理：

（1）根據(jù)硫酸鹽還原菌（SRB）的耐受范圍，將待處理的酸性礦山廢水進(jìn)行稀釋3倍，使稀釋后的酸性礦山廢水中鐵、錳、硫酸鹽的含量在硫酸鹽還原菌（SRB）的耐受范圍內(nèi)，其中鐵離子500～1000mg/L、錳離子50～250mg/L、硫酸鹽1000～4000mg/L；

（2）先在步驟（1）稀釋后的酸性礦山廢水中加入廢鐵屑直至pH值為4時(shí)，再加入濃度為10wt%的Na₂CO₃溶液調(diào)節(jié)pH值至7；

（3）按每升廢水10mL的量，將SRB菌液投加到已調(diào)節(jié)好pH的廢水中，以啤酒和蔗糖為碳源，按每升廢水100mL的量加入啤酒，按每升廢水10g的量加入蔗糖，密封絕氧攪拌24～72h；

（4）取步驟（3）的上清液，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至9，按每升廢水2mL加入濃度為20wt%的Na₂CO₃溶液，進(jìn)行絮凝沉淀；

（5）將步驟（4）的混合體系，置于微波爐中以功率為1200w加熱20S，即完成酸性礦山廢水的處理；利用微波的熱效應(yīng)與強(qiáng)化絮凝作用，達(dá)到降解部分COD、降低SS和全鹽量的作用。

靜置30min取上清液測定SO₄^2-、Fe、Mn、Cr⁶⁺、COD、SS、全鹽量。經(jīng)過上述步驟后的水質(zhì)情況為：SO₄^2-2014.24mg/L、Fe451.89 mg/L、Mn101.24mg/L、Cr⁶⁺0.520mg/L、COD20.21mg/L、SS25.29mg/L、全鹽量235.12mg/L。SO₄^2-、Fe、Mn的去除效率可達(dá)50%左右，COD、SS和全鹽量的去除效率達(dá)60%左右。

對比例：同實(shí)施例1，僅省略步驟（2）、省略加入絮凝劑以及省略步驟（5）。所得處理后的水質(zhì)情況為：SO₄^2-3216.67mg/L、Fe656.12mg/L、Mn201.58mg/L、Cr⁶⁺0.825mg/L、COD50.38mg/L、SS85.35mg/L、全鹽量935.15mg/L。SO₄^2-、Fe、Mn的去除效率可達(dá)35%左右，COD、SS和全鹽量的去除效率達(dá)20%左右。