硫酸盐还原菌示范工程概述

介绍使用硫酸盐还原菌 (SRB)处理和控制酸性矿山排水 (AMD)新技术的半工业性试验和现场试验结果。当有碳和硫酸盐源供给时 ,硫酸盐还原菌 (一种普通的厌氧菌群 )生产出硫化氢和重碳酸盐。硫化氢与AMD中金属离子起反应 ,生成金属硫化物而沉淀。生成的重碳酸盐用来促进酸性矿山排水的中和。半工业性试验金属去除系数达到 :Zn 99% ,Al 99% ,Mn 96 % ,Cd 98%和Cu 96 %。但Fe和As去除不如上述金属有效 ,这主要是由于污染有机给养基的铁和砷含量高。有证据说明 ,吸附作用和硫酸盐还原都在反应器中发生。SRB现场示范工程包括使用蒙大拿州埃利斯顿附近的利利 奥芬博伊矿淹没的地下矿山工作区作为“原地生物反应器”。该矿在 4年的监测期间 ,已观察到Al、Cd、Cu和Zn都有高的去除系数 ( 70 %～接近 1 0 0 % )。然而 ,由于与半工业性试验类似的原因 ,As和Fe测得低的去除系数。通过矿山水中硫酸盐减少的测定和可溶硫化物的检测说明 ,硫酸盐还原是明显的。     

借助厌氧硫酸盐还原菌对工业酸性矿水废水进行生物治理

2001年第9期发表Garcia C.等人用生物治理法处理酸性矿山废 水的文章. 作者指出,影响采矿业最重要问题之一是对矿山酸性流出液(AMD)的处理.AMD的特点是酸度 高(pH＜3),金属浓度高(如含Cu、Fe、Zn、Al、Pb、As、Cd等),且含有高浓度的硫酸盐. 因 此对其处理就需要中和并除去溶解的金属和硫酸盐.通常的化学处理法有如下缺点:需另建 废水处理厂,高费用的化学试剂,以及产生的沉淀浆体要占地堆置. 生物治理AMD可选择厌氧的硫酸盐还原菌(SRB),这些微生物生长在采矿环境中,事实上已有 多种SRB可从采矿尾矿池底部分离得到.作者这次研究的SRB混合菌株是从西班牙某黄铁矿尾 矿池底部分离采集的,AMD来自黄铁矿倾析池,试验考察了该菌种对处理AMD的潜力. 结果表明,只要被处理的AMD,初始pH在4以上,从矿山废水中分离出的、并在pH=5介质中驯 化的SRB混合菌株,就能使处理后的AMD pH值增加,从而可有效同步沉淀AMD中溶解的金属, 如Cu和Fe.当AMD中初始ρ(Cu)为25 mg/L时,经21 d处理,Cu几乎全部被除去;当初始ρ(C u)为100 mg/L时,Cu部分被除去(63%).另一方面,当AMD中初始ρ(Fe)为30 mg/L时,铁很 容易被除去.此外,这些被除去的金属以稳定的硫化物形式而被回收,如Cu7S4、FeS 2.试验也表明,对硫酸盐的去除同样有效,在pH=7下,经27 d处理与pH=5,经9 d处理,可 获得同样的除硫酸盐的效果,去除率约为85%,即从9 g/L降至1.35 g/L. (方达 供稿)     

用SRB修复污染的酸性矿山废水

《Hydrometallurgy》2005年77卷(1~2)期上发表了Luptarova A·文章,介绍用硫酸盐还原菌(SRB)修复被重金属污染的酸性矿山外排废水的研究成果。随采矿活动的进行,酸性矿山外排废水(AMD)已成为威胁环境的主要问题。这种利用SRB去除AMD中重金属的方法是基于SRB在该环境下产生HS-,从而使重金属生成溶解度较小的硫化物沉淀。反应式如下:4 H2 SO42- H SRBHS- 4 H2O,有机质(C·H·O) SO42-SRBHS- HCO3-,Me2 HS-MeS H 。作者以2种不同的方法,考察了SRB对样品溶液中沉淀Cu2 的动力学。第一种方法使用1个反应器,在该反应器种,…     

用硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水

《Mining Engineering》1999年 6月号发表 Canty M.的文章 ,报道了用硫酸盐还原菌( SRB)处理和控制酸性矿山外排废水 ( AMD)的中间工厂规模和现场试验的结果。这些试验为矿山废物处理工艺项目的一部分 ,该项目由美国环境保护机构 ( EPA)提供资金 ,由 EPA和美国能源部西部环境工艺局共同管理。硫酸盐还原菌是一种普通厌氧菌族 ,当碳和硫酸盐为其提供营养源时 ,在细菌的还原作用下 ,体系中即可生成 H2 S和 HCO- 3 ,从而使 AMD中金属离子生成硫化物沉淀而除去 ,同时也中和了 AMD。现场验证试验前 ,进行了中间工厂规模的试验。中间工…     

硫酸盐还原菌利用不同生物质碳源对酸性矿山废水的处理

针对多组分酸性矿山废水(Acid Mine Drainage,AMD)污染严重,治理费用高的特点,基于硫酸盐还原菌(Sulfate-Reducing Bacteria,SRB)处理AMD具有成本低、适用性强、环境友好等诸多优点,从长期受煤矸石淋溶水污染的土壤中纯化培养一株SRB,并采用廉价易得的玉米芯、甘蔗渣和花生壳作为SRB生长碳源分别构造1号,2号,3号组动态柱,进行处理AMD的模拟实验,以探讨SRB利用生物质碳源处理AMD的有效性和规律性。各动态柱分别按照正交试验最优配比进行装填,其中,1号柱中SRB生物量和60目玉米芯按固液比分别为106. 8∶100(mg∶m L)和3. 5∶100(g∶m L)装填,2号柱中SRB生物量和100目甘蔗渣按固液比分别为71. 2∶100(mg∶m L)和4. 5∶100(g∶m L)装填,3号柱中SRB生物量和100目花生壳按固液比分别为106. 8∶100(mg∶m L)和4. 5∶100(g∶m L)装填。实验结果显示,以100目甘蔗渣为碳源的2号柱处理AMD的效果较好,对SO_4~(2-),Fe~(3+),Mn~(2+),Cr~(6+),Cr~(3+)平均去除率分别为61. 63%,99. 81%,72. 35%,96. 8%,100%,而体系出水的p H值和ORP值分别为6. 38～7. 30,-246 m V,表明SRB以甘蔗渣为碳源时的生长代谢活性优于玉米芯和花生壳,甘蔗渣可实现较持久的碳源供应。通过反应前后生物质材料的SEM和XRD分析表明,大量的Fe元素主要通过生物质材料的化学吸附方式被去除,而Mn和Cr元素主要通过与硫酸盐还原菌的代谢产物反应生成金属硫化物沉淀除去,少部分金属元素通过生物质材料的物理吸附被去除。同时,反应前生物质材料表面结构完整,反应后的生物质材料结构被破坏并附着纳米级金属硫化物沉淀。     

SRB治理地浸采铀矿山污染地下水条件试验研究

地浸采铀过程中,由于溶浸剂的注入,改变了地下水的原始地球化学环境,使得地下水中铀及重金属离子的浓度增高,造成了地下水的污染。通过室内试验,参照污染地下水化学成分,研究了pH值对硫酸盐还原菌(SRB)还原SO42-的影响以及SRB对U、Mn2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+等的去除效果。结果表明,溶液pH值对SRB还原SO42-的能力以及SRB去除U、Mn2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+等的效果影响很大,当pH值为8时,SO42-还原能力和U、Mn2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+的去除效果均达到最佳,为地浸采铀矿山污染地下水的治理提供了新的思路。     

硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水研究进展

酸性矿山废水的处理对环境可持续性至关重要。目前,利用硫酸盐还原菌修复酸性矿山废水因高效经济、环境友好、绿色安全等优势,备受国内外研究学者的关注。因此,本文通过对有关硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水文献进行梳理,综述了酸性矿山废水的来源及危害,总结了硫酸盐还原菌去除酸性矿山废水中高硫酸盐和金属的机理,详细介绍了影响硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水的主要因素,阐述了基于硫酸盐还原的生物反应器系统。最后,对硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水的研究进行展望并提出建议。     

SRB治理地浸采铀矿山污染地下水条件试验研究

地浸采铀过程中,由于溶浸剂的注入,改变了地下水的原始地球化学环境,使得地下水中铀及重金属离子的浓度增高,造成了地下水的污染.通过室内试验,参照污染地下水化学成分,研究了pH值对硫酸盐还原菌(SRB)还原SO2-4的影响以及SRB对U、Mn2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+等的去除效果.结果表明,溶液pH值对SRB还原SO2-4的能力以及SRB去除U、Mn2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+等的效果影响很大,当pH值为8时,SO2-4还原能力和U、Mn2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+的去除效果均达到最佳,为地浸采铀矿山污染地下水的治理提供了新的思路.     

生物强化麦饭石处理矿山废水中Fe2+、Mn2+试验研究

针对酸性矿山废水处理难、处理费用高等问题,以辽宁(1号麦饭石)、山东(2号麦饭石)和黑龙江(3号麦饭石)3个不同产地的麦饭石为原材料,分别协同硫酸盐还原菌(Sulfate-Reducing Bacteria, SRB)处理酸性矿山废水(Acid Mine Drainage, AMD),利用单因素试验考察不同产地麦饭石对SRB活性的影响以及生物麦饭石修复AMD的效果,并通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对麦饭石进行表征,阐明不同地区生物麦饭石对AMD中污染物的去除机理。结果表明：(1)在不同产地麦饭石对SRB活性影响的单因素试验发现3种不同产地麦饭石均延长了SRB的对数生长期,使培养液的pH由初始的6.86分别增加到8.36、8.33和8.24,均高于对照组的0.698。对SRB活性的影响由大到小为：2号麦饭石>1号麦饭石>3号麦饭石。(2)在生物麦饭石处理AMD的单因素试验中,2号麦饭石麦饭石对AMD的处理效果最好,处理后pH值提高到7.43,Eh降低到-192 mV,OD₆₀₀最大值为0.586,SO■、Fe²⁺...     

用粉煤灰处理中性矿井水和矿山酸性外排水:硫酸盐去除的模拟和试验方法

《Minerals Engineering》2011年24卷13期发表Godfrey Mdzivire等人的文章,介绍用南非粉煤灰(燃煤飞灰)处理循环中性矿井水(CMW)和外排酸性矿山废水(AMD)时,硫酸根去除的模拟和试验结果。用粉煤灰(FA)处理AMD和CMW,为矿山废水提供了一种低费用和可供选择的处理技术。用FA中和AMD,当终点pH为9时,AMD中的硫酸盐浓度大幅降低;另一方面,用FA中和CMW(Fe、Al含量很少),当终点pH为9时,去除的硫酸盐则微不足道。与在CMW和粉煤灰的混合物中相反,     

硫酸盐还原菌处理矿山酸性废水的研究进展

系统地综述了硫酸盐还原菌(SRB)的还原机理,分析了影响硫酸盐还原菌还原作用的因素以及SRB处理方法的优点,提出了SRB处理酸性矿山废水(MAD)发展趋势。     

褐煤协同球红假单胞菌固定SRB颗粒处理AMD中Fe2+、Mn2+试验研究

针对硫酸盐还原菌(Sulfate-Reducing Bacteria, SRB)易受高浓度重金属、低pH抑制,以及需要投加碳源材料等问题,采用微生物固定化技术,以SRB、球红假单胞菌和褐煤作为主要固定基质,制备褐煤协同球红假单胞菌固定SRB颗粒(L-P-SRB),探究L-P-SRB对酸性矿山废水(Acid Mine Drainage, AMD)中含Fe²⁺、Mn²⁺和SO₄^2-的去除效果。基于还原动力学及吸附动力学结合扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等手段,揭示L-P-SRB处理AMD的机理。同时,探究了低温处理L-P-SRB对AMD的修复效果,为低温条件下矿区处理AMD提供一定的依据。结果表明：L-PSRB对Fe²⁺和Mn²⁺的去除率分别为91%和79%,吸附Fe²⁺和Mn²⁺的过程均符合拟一级动力学;对SO₄^2-的去除率分别达到了91.28%和81...     

调制碳酸钙控制燃煤重金属As、Cd、Zn排放试验研究

煤燃烧所造成的大气污染给人类健康带来了极大的危害,特别是亚微米飞灰颗粒中的重金属。本文以燃煤易挥发元素As、Cd、Zn为研究对象,以松藻无烟煤为原煤样品。由煤中重金属的全量分析确定其基本特性,在此基础上,对燃煤添加剂碳酸钙进行调制改性,并设计正交试验研究了燃烧温度、金属盐种类和调制离子比对调制碳酸钙控制燃煤重金属As、Cd、Zn排放的影响。结果表明,最优的参数组合为燃烧温度1000℃,金属盐种类为Al2(SO4)3,调制离子比（γ）为15,此时As、Cd 、Zn的挥发率由82.67%、73.09%、82.50%依次降为26.13%、28.22%、18.81%。借助孔径分析仪、SEM及X射线能谱仪对调制前后碳酸钙的微观结构进行对比,发现其比表面积、孔径和孔隙率都有所提高,增加了钙离子利用率,从而提高了燃煤重金属的固化率,达到电厂燃煤经济与环境效益兼顾。     

麦饭石井下原位处理煤矿酸性废水的强化试验研究

采用添加硫酸盐还原菌(SRB)与零价铁(Fe0)构建以麦饭石(MFS)为主体的可渗透性反应墙,模拟井下煤矿酸性废水(AMD)原位修复过程,比较生化强化与物化强化两种方式对处理能力的影响。结果表明,添加硫酸盐还原菌的麦饭石(SRB-MFS)和添加零价铁的麦饭石(Fe0-MFS)去除能力均强于单独MFS;SRB-MFS对SO42-的去除有明显优势,但对Mn2+的去除不及Fe0-MFS,两种强化方式对可溶性Fe2+的去除效果差别不大,出水均为弱碱性。     

酸性矿山废水形成与处理中的微生物作用

介绍硫酸盐还原菌(SRB)法处理酸性矿山废水的机理、影响因素和发展现状,指出目前酸性矿山废水处理中存在问题并提出解决方法。     

Desulfuromonas alkenivorans S-7联合稻壳处理酸性重金属废水

为了研究硫酸盐还原菌和稻壳联合生物反应器在重金属废水处理中作用及机理。利用实验室前期分离鉴定的硫酸盐还原菌Desulfuromonas alkenivorans S-7联合填充稻壳柱式生物反应器处理人工合成酸性重金属(Fe~(3+),Mn~(2+),Cr~(6+))废水。比较了废水处理过程中理化特性(pH,E_h,E_c)及3种重金属离子变化规律,并利用FT-IR光谱仪分析了微生物和稻壳联合处理作用下重金属离子去除特性。研究结果表明:S-7能够明显提高酸性废水的pH,20 d后pH最终稳定在6.20左右,也能使反应体系维持在较高的还原环境并降低体系的电导率。S-7菌株对3种代表性离子都有一定的处理效果,对Fe,Mn,Cr三种金属离子的去除效率分别为FeMnCr。反应器处理前期废水中离子的去除速率较快,后期由于离子共存对废水处理的影响使废水中金属离子浓度趋于平衡,出现动态制约平衡,S-7菌株对3种重金属离子的去除机制可能存在差异。处理后期由于Cr~(6+)浓度上升明显,增大了SRB反应器中的重金属含量,明显影响SRB反应器的稳定性能;稻壳填充对S-7菌株生长能够稳定维持SRB反应器的厌氧环境,并且稻壳对金属离子去除也存在一定程度的物理吸附作用。FT-IR分析表明:S-7菌体处理废水时会吸附Fe,Mn,Cr离子,其中羟基、胺基、酰胺基及羧基是发生吸附作用重要的官能团;稻壳在处理重金属废水前后,稻壳的Si—O—Si和羰基在处理重金属废水中可能发挥了作用。     

SRB生物法处理废水的研究进展与现状

介绍了硫酸盐还原菌(SRB)处理废水的原理、特点以及在工业废水、生活污水和矿山废水处理中的研究进展和现状。     

影响硫酸盐还原菌还原U(Ⅵ)的因素探讨

探讨温度、pH、初始铀质量浓度以及共存离子等因素对SRB还原U(Ⅵ)的影响,重点分析共存离子对SRB还原U(Ⅵ)的影响。结果表明:Cu2+和Zn2+对SRB有抑制作用,Cu2+比Zn2+毒性更强;低质量浓度的SO42-对SRB还原U(Ⅵ)没有影响,但其质量浓度高于5 000 mg/L时产生强烈的抑制作用;NO3-的存在会严重抑制SRB还原沉淀U(Ⅵ),只有先彻底去除NO3-才能利用SRB还原沉淀U(Ⅵ);Fe0对SRB还原U(Ⅵ)有协同促进作用。     

用还原硫酸盐的细菌原地固定地浸铀矿山中的重金属

《Hydrometallurgy》199年43卷231～239页上发表了UhrieJ．L．等人用还原硫酸盐的细菌原地固定地浸铀矿山中的重金属的文章。文章简要叙述了原地复原技术的可行性，着重介绍了铀、硒、砷和钒的细菌还原沉淀试验结果。实验室研究表明，还原硫酸盐的混合菌群对于从水溶液中经由还原、沉淀和吸附作用清除浓度为mg／L级的铀、硒、砷和钒可起到媒介作用。活性硫化物基因生物量的实验室试验结果认为，注入硫酸盐和可溶性碳源可以增强地浸铀矿山中及矿区周围天然厌氧微生物的活性，导致重金属的原地固定。硫化物基因菌能有效地从接近中性的溶液中…     

硫酸盐还原菌复合碳源的筛选

利用硫酸盐还原菌(Sulfate-Reducing Bacteria, SRB)的生物法可以有效去除酸法地浸采铀地下水中的硫酸根和重金属离子,是一种有发展潜力的酸法地浸采铀地下水修复技术。酸法地浸采铀地下水中的有机物含量较低,无法满足硫酸盐还原菌的生长代谢,需要向其提供充足的碳源。通过复合碳源筛选试验,发现混合比为10∶1的玉米芯和牛粪混合发酵液能够满足SRB生长代谢的需要,且该复合碳源能被SRB充分利用而不增加处理后酸法地浸采铀地下水的COD,可以作为生物法修复酸法地浸采铀地下水的SRB碳源。