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有色金属冶炼废水具有成分复杂、浓度高、毒性大等特点,是废水处理的难点。其中铍冶炼废水中除了铍浓度超标外,氨氮浓度也高达上千毫克每升,还含有其他多种重金属离子,加大了处理难度。传统的铍冶炼废水物化处理工艺存在操作繁琐、成本高、剩余污泥量大等不足,特别是铍浓度不能稳定达标(＜5μg/L)等问题。 本文主要研究用固定化微生物曝气生物滤池(IBAF)技术同时去除废水中的铍和氨氮。用小试(0.0023m3/d)和中试(24m3/d)两种规模实验分析了IBAF的运行效果、去除机理等。小试结果表明IBAF能同时去除废水中的氨氮和铍。在处理实际复杂废水时,IBAF工艺仍能实现氨氮、铍和其他重金属离子的达标排放,具有抗冲击负荷,耐低温等优点。在水力停留时间24h、pH7.5-8.5、DO5.0-6.0mg/L、进水氨氮浓度为156-459mg/L、进水铍浓度为7.0-92.0μg/L的范围内,反应器运行稳定,出水氨氮浓度为0.7-13.0mg/L,出水铍浓度为0.51-4.86μg/L。 形态提取、FTIR和XPS分析IBAF对镀的去除机理表明,在处理实际废水时,由于硝化作用无机碳源的加入和进水较高的pH,镀在五级IBAF中的前两级反应池内主要以碳酸盐结合态的形式去除;由于铍在微生物表面的吸附和细胞内的大量富集,在后三级反应池内铍主要以有机络合态的形式去除;而且,微生物中羟基、氨基、羧基等官能团在去除铍等金属离子中发挥显著作用。小试实验结果也证实了Be在细胞内大量富集的能力。 PCR-DGGE对IBAF中试系统中的微生物群落结构分析表明,微生物的分布与各级反应器的水质特性有关。其中,具有脱氮功能的细菌Nitrosomonas sp.和Paracoccus sp.主要分布在2＃和3＃-5＃反应池中,具有有毒物质耐受性的细菌Enterobacter sp.、Corynebacterium sp.、Lysobacter sp.和Propionibacterium sp.在1＃反应池中最丰富。