本發(fā)明涉及一種利用srb細(xì)菌處理酸性礦山廢水的方法,屬于廢水治理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
酸性礦山廢水的污染是一個(gè)全球性的問題,主要特征表現(xiàn)在:低ph值、高濃度硫酸鹽和可溶性重金屬離子,如鐵、錳、銅、鋅等。目前的處理方法中中和法處理酸性礦山廢水在工程應(yīng)用上有了很大改進(jìn),但是中和法產(chǎn)生的大量固體廢棄物(硫酸鈣)難以處置,引起嚴(yán)重的二次污染。濕地法處理酸性礦山廢水是近年來研究的一項(xiàng)新技術(shù),具有投資少,運(yùn)行費(fèi)用低,易于管理等優(yōu)點(diǎn),但是,濕地法占地面積大,處理受環(huán)境影響很大,而且對(duì)h2s的處理也不徹底,殘余h2s從土壤中逸出進(jìn)入大氣,污染環(huán)境;另外,濕地法還需受一定的自然條件約束,因此,濕地法在應(yīng)用上受到限制。利用srb處理酸性礦山廢水費(fèi)用低,適用性強(qiáng),無二次污染,因此受到環(huán)境工作者的廣泛關(guān)注,成為酸性礦山廢水處理技術(shù)研究的前沿課題。
影響srb還原硫酸鹽的因子主要有:不同的有機(jī)碳源細(xì)菌,ph值,污泥量,硫酸根離子的溶度,cod/sulfate,活性碳量,重金屬,h2s濃度,溫度和磷酸鹽濃度等等。一般來說,有氧抑制srb生長(zhǎng),與普通的土壤或水體中的微生物如假單胞菌相比,srb生長(zhǎng)速率相當(dāng)緩慢,但它們有極強(qiáng)的生存能力。
srb的代謝過程分為3個(gè)階段:分解代謝、電子傳遞、氧化。有機(jī)物不僅是srb的碳源,也是其能源,srb在利用多種多樣的化合物作為電子供體時(shí)表現(xiàn)出了很強(qiáng)的能力和多樣性。
srb還原硫酸鹽的過程中需要供應(yīng)碳源有機(jī)物,國(guó)外許多研究者種利用乙酸、內(nèi)酸、丁酸和一些長(zhǎng)鏈脂肪酸以及初沉池污泥、剩余活性污泥、糖蜜、經(jīng)過氣提的奶酪乳清和橡膠廢水等作為碳源進(jìn)行過研究。
srb處理廢水是很有應(yīng)用前景的處理方法,目前利用srb處理酸性礦山廢水還存在工藝不成熟,在實(shí)際應(yīng)用中還有大量的研究工作需要完成,特別是利用srb處理酸性礦山廢水的運(yùn)用實(shí)例較少,本發(fā)明正好為填補(bǔ)該空白。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述問題,本發(fā)明提供一種利用srb細(xì)菌處理酸性礦山廢水的方法,實(shí)現(xiàn)ph作用范圍廣、效率高等目的。
本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種利用srb細(xì)菌處理酸性礦山廢水的方法,經(jīng)過下列各步驟:
(1)將廢棄鐵屑進(jìn)行除油處理;
(2)將酸性礦山廢水用水稀釋3.5~5倍,以利于硫酸鹽混合菌(srb)的生長(zhǎng);
(3)將步驟(1)的廢棄鐵屑加入步驟(2)稀釋后的酸性礦山廢水中,并在室溫下攪拌直至ph值為4停止加入鐵屑,再加入白云巖或電石渣直至ph值為5~6,得到混合體系;
(4)按稀釋后的酸性礦山廢水:硫酸鹽混合菌(srb)的體積比l/ml計(jì)為1:(10~100),在步驟(3)的混合體系中加入硫酸鹽混合菌(srb);
(5)按啤酒中cod與酸性礦山廢水中so42-的濃度比=2的量,室溫下在步驟(4)的混合體系中加入啤酒,并絕氧攪拌10h以上,即完成對(duì)酸性礦山廢水的處理。
所述步驟(1)的廢棄鐵屑為機(jī)械加工廢棄的鐵屑,以廢治廢,減少處理成本。
所述步驟(1)的除油處理是用濃度為5~10wt%的碳酸鈉或氫氧化鈉溶液浸泡,或者用馬弗爐在200~600℃(由鐵屑表面油的多少?zèng)Q定溫度)下灼燒15分鐘。
所述步驟(2)的水是自來水、蒸餾水或重蒸餾水。
所述步驟(5)的絕氧攪拌是通入co、co2或n2氣體進(jìn)行恒溫震蕩或恒溫磁力攪拌,絕氧攪拌過程中反應(yīng)的氧化還原電位在100mv以下,絕氧效果是決定處理成敗的關(guān)鍵。
酸性礦山廢水中加入廢棄鐵屑在室溫下絕氧攪拌,是利用生鐵中的鐵碳微電解反應(yīng),加速活潑金屬的置換過程,從而減少堿的投加量,減少費(fèi)用,且在酸性條件下鐵碳微電解反應(yīng)會(huì)使ph值上升,還有利于廢水中有害物質(zhì)的去除。后期適量采用白云巖或電石渣能更準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)ph為5.5左右。
本發(fā)明具備的優(yōu)點(diǎn)和效果:
本發(fā)明在酸性礦山廢水中依次加入鐵屑、啤酒和srb硫酸鹽混合菌種進(jìn)行絕氧攪拌,反應(yīng)所需的so42-在大多數(shù)重金屬?gòu)U水中都大量存在,所需鐵屑、啤酒在機(jī)加工廠、煉鐵煉鋼廠以及餐館、酒吧均可找到,因而可以以廢治廢,降低處理費(fèi)用。srb可以處理工業(yè)廢水、生活污水和礦山廢水等多種廢水,而且由于大多數(shù)重金屬硫化物的溶解度很小,可以用來處理多數(shù)常見的重金屬離子,重金屬離子的去除率很高。將srb硫酸鹽混合菌種與鐵屑+啤酒為碳源進(jìn)行密封絕氧攪拌處理酸性礦山廢水,本發(fā)明提供的方法簡(jiǎn)單,便于操作,且制備成本低。其作用ph范圍廣、處理效率高,提高資源利用率,無二次污染,顯著降低了處理成本。通過本發(fā)明的處理,廢水中總鐵、mn2+、so42-的含量分別從783mg/l、253mg/l、3863mg/l,降低到298mg/l、82mg/l、1233mg/l。與目前處理方法相比,通過本發(fā)明的處理,廢水中可溶性重金屬、硫酸鹽含量去除率在60~80%以上。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
(1)將廢棄鐵屑進(jìn)行除油處理,即用馬弗爐在200℃下灼燒15分鐘;
(2)將酸性礦山廢水用蒸餾水稀釋3.5倍,以利于硫酸鹽混合菌(srb)的生長(zhǎng);
(3)將步驟(1)的廢棄鐵屑加入步驟(2)稀釋后的酸性礦山廢水中,并在室溫下恒溫震蕩箱中以80r/min的轉(zhuǎn)速直至ph值為4停止加入鐵屑,再加入白云巖直至ph值為5,得到混合體系;
(4)按稀釋后的酸性礦山廢水:硫酸鹽混合菌(srb)的體積比l/ml計(jì)為1:10,在步驟(3)的混合體系中加入硫酸鹽混合菌(srb);
(5)按啤酒中cod與酸性礦山廢水中so42-的濃度比=2的量,室溫下在步驟(4)的混合體系中加入啤酒,并通入co、co2或n2氣體進(jìn)行恒溫震蕩或恒溫磁力絕氧攪拌一周,絕氧攪拌過程中反應(yīng)的氧化還原電位在100mv以下,即完成對(duì)酸性礦山廢水的處理。
對(duì)ph、opr、硫酸根、鐵、錳等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果為:廢水中總鐵、mn2+、so42-的含量分別從783mg/l、253mg/l、3863mg/l,降低到298mg/l、82mg/l、1368mg/l。
實(shí)施例2
(1)將廢棄鐵屑進(jìn)行除油處理,即用濃度為5wt%的碳酸鈉溶液浸泡,用蒸餾水沖洗至中性備用;
(2)將酸性礦山廢水用自來水稀釋4倍,以利于硫酸鹽混合菌(srb)的生長(zhǎng);
(3)將步驟(1)的廢棄鐵屑加入步驟(2)稀釋后的酸性礦山廢水中,并在室溫下攪拌直至ph值為4停止加入鐵屑,再加入電石渣直至ph值為5.5,得到混合體系;
(4)按稀釋后的酸性礦山廢水:硫酸鹽混合菌(srb)的體積比l/ml計(jì)為1:60,在步驟(3)的混合體系中加入硫酸鹽混合菌(srb);
(5)按啤酒中cod與酸性礦山廢水中so42-的濃度比=2的量,室溫下在步驟(4)的混合體系中加入啤酒,并通入co、co2或n2氣體進(jìn)行恒溫震蕩或恒溫磁力絕氧攪拌48h,絕氧攪拌過程中反應(yīng)的氧化還原電位在100mv以下,即完成對(duì)酸性礦山廢水的處理。
對(duì)ph、opr、硫酸根、鐵、錳等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果為:廢水中總鐵、mn2+、so42-的含量分別從740mg/l、244mg/l、3234mg/l,降低到546.62mg/l、171.87mg/l、2726.24mg/l。
實(shí)施例3
(1)將廢棄鐵屑進(jìn)行除油處理,即用濃度為10wt%的氫氧化鈉溶液浸泡,或者用馬弗爐在600℃下灼燒15分鐘;
(2)將酸性礦山廢水用重蒸餾水稀釋5倍,以利于硫酸鹽混合菌(srb)的生長(zhǎng);
(3)將步驟(1)的廢棄鐵屑加入步驟(2)稀釋后的酸性礦山廢水中,并在室溫下攪拌直至ph值為4停止加入鐵屑,再加入白云巖直至ph值為6,得到混合體系;
(4)按稀釋后的酸性礦山廢水:硫酸鹽混合菌(srb)的體積比l/ml計(jì)為1:100,在步驟(3)的混合體系中加入硫酸鹽混合菌(srb);
(5)按啤酒中cod與酸性礦山廢水中so42-的濃度比=2的量,室溫下在步驟(4)的混合體系中加入啤酒,并通入co、co2或n2氣體進(jìn)行恒溫震蕩或恒溫磁力絕氧攪拌10h,絕氧攪拌過程中反應(yīng)的氧化還原電位在100mv以下,即完成對(duì)酸性礦山廢水的處理。
對(duì)ph、opr、硫酸根、鐵、錳等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果為:廢水中總鐵、mn2+、so42-的含量分別從849mg/l、203mg/l、2744mg/l,降低到404mg/l、89mg/l、1739mg/l。