论文部分内容阅读
随着国民经济的加速发展，工业废水特别是硫酸盐废水的污染已经相当严重。硫酸盐废水潜伏周期长，虽然有自然的稀释作用，即在短时间内不会有明显的负面作用，但是一旦大面积的形成污染，则其治理难度很大。含硫酸盐的酸性废水不经处理直接排入水体将使受纳水体酸化，降低水体pH值，危害水生生物，并产生潜在腐蚀性；这类酸性废水也会破坏土壤结构，减少农作物产量。而且，我国西部某些地区含水层中因富含石膏致使地下水中硫酸盐含量高于生活饮用水标准，这给当地人们的生产和生活带来了诸多不便。随着我国环境法规的进一步完善及对污染治理水平要求的提高，硫酸盐污染的治理已经被提到正式的日程上来了。
为了克服物理化学方法能耗高、处理费用昂贵、污泥处置困难的缺点和传统处理地下水污染方法——抽出-处理法的不足，本文将生物脱硫方法和渗透性反应墙技术相结合，在静态和动态实验的基础上研究了硫酸盐还原菌对硫酸盐废水的处理。
本实验采用平皿夹层厌氧法从废水沟沟底污泥中分离出SRB(硫酸盐还原菌)，在室温(25-30℃)环境下，分离所得硫酸盐还原菌在厌氧、有氧条件下的生长曲线表明：该菌为兼性厌氧菌，在048小时为对数生长期，4896小时为稳定期。
硫酸盐还原菌去除硫酸盐废水的静态实验表明，厌氧环境下的硫酸盐去除率大于有氧环境下的去除率；随着反应时间的增加，溶液的pH值基本上呈增加趋势；溶液的COD/SO42-比值对硫酸盐的去除率有较大影响，去除率随COD/SO42-比值的增大而增加；弱碱性(pH=7.17左右)环境下，硫酸盐还原菌对硫酸盐的去除效果最佳；溶液中含有适当的铁离子可促进硫酸盐还原菌的生长，增加其对硫酸盐的去除率；对溶液不同时刻的碱度测试结果表明硫酸盐还原菌还原硫酸盐的过程是一个碱度升高的过程。
硫酸盐还原菌去除硫酸盐废水的动态实验表明，红砖碎块可以作为SRB的吸附载体，粒径=2～3mm的红砖碎块吸附SRB处理硫酸盐废水的效果比粒径=5～7mm红砖碎块吸附SRB处理硫酸盐废水的效果好；HRT(水力停留时间)对硫酸盐的去除率有较大影响，随着HRT增加，SRB对硫酸盐的去除率逐渐增大，HRT从12小时增加至48小时，硫酸盐和COD的去除率基本上呈线性增加趋势，当HRT＞48小时后，HRT的增加对硫酸盐去除率影响不大；SRB以乳酸钠为碳源时硫酸盐的去除率高于以土豆碎块为碳源时硫酸盐的去除率；反应柱体出水的pH值基本上随反应时间的增加而逐渐升高。
以红砖碎块(粒径=2～3mm)为吸附载体，土豆碎块(粒径=3～6mm)为碳源，SRB处理模拟酸性矿坑废水的动态实验表明：启动反应装置的第11天，出水中硫酸根离子的含量降为326.6mg/L，去除率达到78.4％，COD的去除率为77.5％，出水的pH值由7.00增加至7.85；在反应进行的第7-11天，出水中的亚铁离子浓度低于邻菲啰啉分光光度法的检出下限(0.03mg/L)；由此可见，以土豆碎块(粒径=3～6mm)为碳源，用红砖碎块(粒径=2～3mm)吸附SRB对模拟AMD的处理效果较为理想。
SRB处理硫酸盐废水实验的动力学分析表明：室温(25～30℃)条件下，以红砖碎块(粒径=2～3mm)为吸附载体、调节进水pH=7.0、COD/SO2-4=2.0，分别用乳酸钠、土豆碎块(粒径=3～6mm)为碳源，SRB去除硫酸盐的反应符合Monod提出的生物反应过程一级不可逆动力学模型，其表式分别为rs=54.64×[S]/4936.89+[S]、rs=70.92×[S]/8789.2+[S],反应的半衰期分别为3.54d、5.41d。