论文部分内容阅读
针对日益严重的重金属污染问题,本文以生物质固体废弃物——油菜秆作为硫酸盐还原菌生长的缓释碳源、附着载体、重金属吸附和矿化产物的附着界面,分别在模拟尾矿柱和油菜秆固定床中利用硫酸盐还原菌的生物矿化作用沉淀和固定重金属,并对其生物矿化过程进行研究。
本文首先验证了以油菜秆作缓释碳源硫酸盐还原菌处理含重金属废水的可行性。结果表明:在模拟尾矿库顶端添加油菜秆,经活性污泥接种后,将矿山酸性排水从上至下淋滤至模拟尾矿库底端,硫酸盐还原菌可以利用秸秆中的碳源,将25.57％的SO42-还原为H2S,进而与矿山酸性排水中的重金属生成沉淀,形成生物矿化,使重金属去除率达到99.5％以上;而在未添加油菜秆的模拟尾矿库中,只存在石英砂吸附作用,重金属很快被吸附饱和,恢复到进水浓度。此法也可用于矿山酸性排水在尾矿库中的原位修复。
油菜秆固定床同样对含重金属废水有很好的处理效果。经两周培养驯化,处理pH为4.5-6.0的矿山酸性排水,Cu、Zn、Cd、As和总Fe去除率分别达到96.36％、82.02％、85.71％、91.80％和70.21％;pH为4.5时,出水氧化还原电位上升,硫酸盐还原菌活性受到酸度抑制;反应后油菜秆表面生成新的硫化物矿物。油菜秆固定床处理776.0μg/t,的含As酸性废水,反应20天内As去除率保持在83.32％以上,之后硫酸盐还原菌渐渐受到As的毒性抑制而失活;废水中添加FeSO4,通过铁硫化物、铁氧化物的吸附作用可继续去除As。秸秆固定床可通过生物和化学的作用将Cr(Ⅵ)转化为低毒性的Cr(Ⅲ),并在秸秆表面生成Cr(Ⅲ)的硫化物和氢氧化物,固定重金属Cr;固定床中硫酸盐还原菌对Cr(Ⅵ)的耐受浓度为19.52 mg/l。附着在油菜秆上的重金属最终可随反应后油菜秆通过火法冶炼回收利用,同时达到农作物固体废物合理处置和含重金属废水污染治理的目的,以废治废。